BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理中的應(yīng)用

李 莉 武漢建工集團(tuán)股份有限公司

1 前言

BIM又稱為建筑信息模型，它可以通過信息數(shù)據(jù)庫的建立，有效實(shí)現(xiàn)整個建筑工程項目準(zhǔn)確性管理、過程性管理和及時性管理，從而全面提升建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，探究鋼結(jié)構(gòu)項目管理中對BIM技術(shù)的應(yīng)用有著非常重要的價值和意義。為了最大限度發(fā)揮BIM技術(shù)的應(yīng)用效能，還需要對具體的管理工作進(jìn)行不斷優(yōu)化和完善，從而有效提升鋼結(jié)構(gòu)項目管理的實(shí)效性。

2 基于BIM技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程項目加工制作管理工作的開展

其一，BIM技術(shù)在材料采購方面的應(yīng)用。在開展鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理工作的過程中，材料采購的質(zhì)量控制是非常重要的。由于鋼結(jié)構(gòu)工程量比較大，需要對材料的采購進(jìn)行準(zhǔn)確把握，如果一次采購過多就會導(dǎo)致材料積壓，大量資金被占用，如果采購過少，則跟不上施工的進(jìn)度，導(dǎo)致工期被延長，因此在管理過程中一定要保障材料采購適時適當(dāng)[1]。采購人員可以以施工方案為依據(jù)，對整個工程項目進(jìn)行分區(qū)，然后對每個分區(qū)材料采購的時間進(jìn)行有效明確，進(jìn)而對材料進(jìn)行分批采購，當(dāng)然還要對每個分區(qū)中需要的材料種類和重量進(jìn)行提前預(yù)估。而TS軟件的有效應(yīng)用，在一定程度上有助于采購工作人員對每個分區(qū)中所需要每種材料的相關(guān)信息進(jìn)行快速導(dǎo)出準(zhǔn)確查詢，比如材料的重量、材料的寬度、材料的長度、材料的規(guī)格等相關(guān)數(shù)據(jù)，從而極大地提高了材料采購的精確度和效率，有助于材料采購管理工作的有效落實(shí)。

其二，BIM技術(shù)在零件加工方面的有效應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)零構(gòu)件生產(chǎn)加工需要以圖紙為依據(jù)，加工廠想要對零部件進(jìn)行準(zhǔn)確高效的生產(chǎn)，必須要保障設(shè)計的圖紙詳細(xì)，而且還具有很高的精確度和完整性。然而相關(guān)人員可以通過BIM系統(tǒng)中的TS軟件對圖紙進(jìn)行精確高效的繪制，不僅節(jié)省了加工工期，而且還為加工廠零部件的準(zhǔn)確生產(chǎn)奠定了一定的基礎(chǔ)。

其三，BIM技術(shù)在桿件加工方面的應(yīng)用。之前加工廠生產(chǎn)的網(wǎng)架桿件都是以散件的形式送往施工現(xiàn)場，需要工作人員進(jìn)一步拼裝。因?yàn)榫W(wǎng)架桿件都是以鋼管的形式存在，在傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)加工制作的過程中，鋼管之間的相貫口切割一直是其是難以突破的重難點(diǎn)，不過利用BIM系統(tǒng)當(dāng)中的TS軟件，再借助先進(jìn)數(shù)控設(shè)備的優(yōu)勢就可以突破以上重難點(diǎn)。通過TS軟件將CAD格式的桿件線模導(dǎo)出之后再導(dǎo)入數(shù)控設(shè)備，再發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的編輯功能來確定線模的信息，比如編號、管徑等，最后TS軟件再將桿件加工信息以NC文件的形式導(dǎo)出，經(jīng)過數(shù)控設(shè)備的讀取，進(jìn)而一次性準(zhǔn)確無誤地完成桿件的切割成型。這不僅省時省力，而且提高了加工廠的生產(chǎn)效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本，有助于鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理工作的有效開展。

其四，BIM技術(shù)在工廠組裝方面的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)項目中所需要的一些零部件，一部分需要以散架的形式運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，另一方面還需要在工廠進(jìn)行直接拼接。比如在整個建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中起到承重作用的一些重要構(gòu)件，需要在加工廠進(jìn)行優(yōu)先組裝和焊接，但是加工廠的焊接人員只通過二維圖紙對于構(gòu)件組裝成型后的實(shí)際形狀并不能達(dá)到完整準(zhǔn)確的了解，從而增加了構(gòu)件拼接的難度，導(dǎo)致構(gòu)件拼接出現(xiàn)一定的錯位或者誤差。而BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，可以最大限度地避免以上錯誤的發(fā)生，BIM系統(tǒng)可以將構(gòu)件的三維效果圖有效地呈現(xiàn)出來，加工廠管理人員和操作人員在焊接之前可以根據(jù)三維效果圖進(jìn)行交底，并對構(gòu)件拼裝時的注意事項進(jìn)行有效明確，這樣就可以讓操作人員能夠更加全面、更加具體、更加形象地對構(gòu)件整體效果進(jìn)行了解，最大限度地保障了構(gòu)件拼接的準(zhǔn)確性，提高了整個工程的質(zhì)量，有助于提升整個工程項目的管理水平。

其五，BIM技術(shù)在加工順序和進(jìn)度方面的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)工程項目在開展的過程中會分塊進(jìn)行，每個分塊都是按照一定的加工順序來進(jìn)行的。管理人員可以利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢通過信息模型的建立對各個分塊的構(gòu)件信息進(jìn)行精確掌握，并利用不同的顏色來區(qū)分各個分塊，并利用不同的顏色標(biāo)注出未加工和已加工構(gòu)件，這樣在項目管理過程中就可以對整個加工進(jìn)度和順序進(jìn)行精細(xì)化和具體化的管理。

其六，BIM技術(shù)在工廠內(nèi)部成本核算方面的應(yīng)用。工廠在進(jìn)行內(nèi)部核算工作的過程中，可以從BIM模型中對各構(gòu)件信息進(jìn)行準(zhǔn)確提取，對構(gòu)件和零件的重量、數(shù)量、名稱進(jìn)行有效核算，從而提高成本核算的效率和準(zhǔn)確度。

3 基于BIM技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程項目運(yùn)輸管理工作的開展

一般在鋼結(jié)構(gòu)工程項目當(dāng)中所使用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量和體積都比較大，如果沒有做好前期的分段工作，就會增加后期的運(yùn)輸難度。技術(shù)人員可以通過BIM模型對構(gòu)件的相關(guān)信息進(jìn)行快速有效地掌握，然后再掌握鋼結(jié)構(gòu)項目的實(shí)際吊裝能力以及運(yùn)輸部門運(yùn)輸要求的基礎(chǔ)，按照國家的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開展科學(xué)合理的分段工作[2]。運(yùn)輸人員也可以利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢對構(gòu)件信息進(jìn)行快速導(dǎo)出，并根據(jù)車輛的實(shí)際運(yùn)輸能力對運(yùn)輸構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)合理的分配，同時還可以在BIM技術(shù)建立的三維模型當(dāng)中進(jìn)行預(yù)裝車演示，通過模擬演示來判斷構(gòu)件在車中放置的具體情況，對構(gòu)件在車中的疊壓程度、放置方向、放置位置進(jìn)行合理確定，保障構(gòu)件在實(shí)際裝車的過程中不會出現(xiàn)超長、超載和超寬的情況。運(yùn)輸部門也需要從BIM系統(tǒng)當(dāng)中對構(gòu)建信息進(jìn)行快速導(dǎo)出，并以此為依據(jù)對運(yùn)輸清單進(jìn)行及時有效的制作，從而對運(yùn)輸順序進(jìn)行合理安排，進(jìn)而對運(yùn)輸成本和運(yùn)輸進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)合理地掌握和控制，全面提升運(yùn)輸管理工作的效果和質(zhì)量。

圖1 BIM建筑信息模型

4 基于BIM技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程項目現(xiàn)場安裝管理工作的開展

BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程項目現(xiàn)場安裝管理工作中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。一方面利用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場安裝管理工作的可視化交底。在傳統(tǒng)管理模式中，項目部交底工作主要以二維圖紙為依據(jù)，組織相關(guān)的工作人員來進(jìn)行交底工作，因?yàn)槎S圖紙并沒有將相關(guān)的信息直觀全面具體地反映出來，工作人員通過管理人員提供的二維圖紙并沒有對整個工程的情況進(jìn)行整體認(rèn)知和了解，導(dǎo)致整個交底工作沒有達(dá)到預(yù)期的效果，這樣在安裝的過程中就會容易出現(xiàn)錯誤。而管理人員可以利用BIM技術(shù)對交底工作實(shí)現(xiàn)可視化操作，工作人員可以通過BIM技術(shù)建立的三維模型對構(gòu)件在安裝過程中的注意事項以及各構(gòu)件安裝的先后順序進(jìn)行形象直觀的認(rèn)知和掌握，有效地避免了工作人員在安裝過程中出現(xiàn)一定的錯誤，提高了整個構(gòu)件安裝的準(zhǔn)確度和效率[3]。

另一方面利用BIM技術(shù)方便現(xiàn)場拼接和吊裝工作的開展。在鋼結(jié)構(gòu)工程項目開展的過程中，某些構(gòu)件是以散件形式進(jìn)行發(fā)貨至現(xiàn)場的，這就需要工作人員在現(xiàn)場對其進(jìn)行拼接。加強(qiáng)保障現(xiàn)場的安裝質(zhì)量，一定要對現(xiàn)場構(gòu)件拼接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。比如對鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架構(gòu)件進(jìn)行拼接的過程中，其焊接的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是焊接球，這個需要對球的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，這樣在安裝的過程中才能夠?qū)φ麄€網(wǎng)架的分塊進(jìn)行精確控制。

BIM技術(shù)可以通過對預(yù)拼裝進(jìn)行模擬，將分塊中焊接球的坐標(biāo)準(zhǔn)確的呈現(xiàn)出來，然后將其坐標(biāo)導(dǎo)出之后并進(jìn)行相對坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化，最后在全站儀中進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入，這樣在具體焊接的過程中利用全站儀就可以對每個球的位置進(jìn)行精確控制，并以此為基礎(chǔ)對分塊的拼裝胎架在地面上進(jìn)行精確制作，這就為接下來精確拼裝奠定了良好的基礎(chǔ)。同時在吊裝過程中BIM技術(shù)也可以對構(gòu)件的重心和重量的信息進(jìn)行精確快速的查詢，這樣對吊點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，保障構(gòu)件被安全高效吊裝到位，全面提升現(xiàn)場安裝管理工作的質(zhì)量和水平。

5 基于BIM技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程項目運(yùn)維管理工作的開展

在鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)項目完成之后，后期運(yùn)維管理工作的開展經(jīng)常會出現(xiàn)記錄的信息不及時，欠缺一定的完整性和準(zhǔn)確性，并不能及時有效的反饋出里面存在的相關(guān)問題。而在鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)項目后期運(yùn)維管理工作開展的過程中，采用BIM技術(shù)有助于相關(guān)單位管理人員開展智能化管理和操作，對建筑的能量消耗以及耗材情況進(jìn)行及時準(zhǔn)確地掌握，并對其進(jìn)行詳細(xì)分析，從而制定相關(guān)的措施開展節(jié)能控制工作。并且管理人員還可以利用BIM技術(shù)系統(tǒng)性的檢查建筑各方各面以及平時被人們很容易忽略的一些細(xì)小環(huán)節(jié)，對建筑物的安全狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，進(jìn)而利用科學(xué)的方法來預(yù)測建筑物的使用狀況。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)工程項目運(yùn)維工作的開展不僅需要的時間長，而且還需要投入大量的成本[4]。

但是BIM技術(shù)可以發(fā)揮自身優(yōu)勢系統(tǒng)性的歸納和整理有關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)建筑物在使用過程中的相關(guān)資料，并利用科學(xué)化的方法進(jìn)行分析之后就可以得出更加準(zhǔn)確、更加有效的數(shù)據(jù)信息，以便于對鋼結(jié)構(gòu)建筑中出現(xiàn)的相關(guān)問題進(jìn)行隨時處理，從而為鋼結(jié)構(gòu)建筑的功能性提供有效的保障，全面提升鋼結(jié)構(gòu)項目運(yùn)維管理工作的整體質(zhì)量。

6 結(jié)束語

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理工作的開展對于BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，大大提高了工程項目管理的信息化水平，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)工程項目在加工管理、運(yùn)輸管理以及現(xiàn)場安裝管理和運(yùn)維管理方面進(jìn)行不斷提升和優(yōu)化，不僅縮短了工期，而且還節(jié)約了一定的成本，有效提升了鋼結(jié)構(gòu)項目工程管理的效果和質(zhì)量。不過在今后的發(fā)展過程中還需要不斷加強(qiáng)BIM技術(shù)與鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理的融合度，促進(jìn)BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理中發(fā)揮出最大的價值，保障鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理工作持續(xù)有效開展。