BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的應(yīng)用分析

王雁龍

(山西建筑工程集團(tuán)有限公司，山西 太原 030003)

當(dāng)前，隨著我國建筑事業(yè)的不斷發(fā)展壯大，應(yīng)用于建筑行業(yè)中的新技術(shù)可謂是不斷增多，鋼結(jié)構(gòu)就是其中之一。鋼結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用可以有效的提升工程建設(shè)質(zhì)量，提高工程的環(huán)保性能。在施工中，將BIM技術(shù)應(yīng)用到其中，可以進(jìn)一步優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低施工難度，使得工程的建設(shè)效率以及品質(zhì)得到更好的保證，提升建筑施工企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

1 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用的作用

BIM技術(shù)也被稱之為三維建模技術(shù)，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)界面的可視化，在建筑工程尚未施工之前，就可以構(gòu)建施工模型，然后結(jié)合已經(jīng)成功構(gòu)建的模型與參與施工的各方進(jìn)行交流和溝通，明確施工的重難點(diǎn)，可以有效減少施工中的失誤，使得施工更加順利實(shí)施。鋼結(jié)構(gòu)工程施工期間，將BIM技術(shù)融入其中，能夠快速發(fā)現(xiàn)施工中存在的缺點(diǎn)和不足，對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)予以優(yōu)化。BIM技術(shù)應(yīng)用的根本就在于三維模型的靈活運(yùn)用，借助三維模型，參與施工建設(shè)的各方可以直觀的了解到工程未來建成指揮情況，結(jié)合模型內(nèi)容分析當(dāng)前設(shè)計(jì)中存在的缺點(diǎn)和不足，然后予以有效優(yōu)化，從而更明確進(jìn)行構(gòu)件的加工與安裝，為后期與甲方對(duì)接結(jié)算提供詳細(xì)的工程量。而且模型內(nèi)容也并非是一成不變的，其內(nèi)容和數(shù)據(jù)等都可以實(shí)時(shí)更新，可以針對(duì)施工中所面臨的問題及時(shí)采取有效的整改措施。

具體來說，在鋼結(jié)構(gòu)工程中，應(yīng)用BIM技術(shù)其作用主要體現(xiàn)在以下方面。一，可以快速的構(gòu)建起建筑工程的三維模型，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)各部位的柱與梁、梁與梁之間的安裝碰撞實(shí)施檢測(cè)，把問題處理在萌芽狀態(tài)。還可以分析構(gòu)件安裝以及基本能耗，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程予以有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣可以進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)的可靠性與合理性。二，實(shí)現(xiàn)施工信息的共享，借助BIM技術(shù)可以建立起一個(gè)專業(yè)化的信息共享平臺(tái)，然后在該平臺(tái)上進(jìn)行信息的交流與共享，快速的傳遞各類數(shù)據(jù)，這樣可以有效提升施工管理的成效。三，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制件進(jìn)行優(yōu)化，在具體鋼結(jié)構(gòu)施工中，預(yù)制件是施工的基礎(chǔ)所在，如果預(yù)制件的質(zhì)量沒有辦法得到有效的保證，那么施工質(zhì)量必然也難以得到有效的提升，而借助BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享，則可以幫助參與施工的各方及時(shí)了解預(yù)制件施工情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制件各方信息的共享，了解預(yù)制件各項(xiàng)基礎(chǔ)情況，進(jìn)而有效提高項(xiàng)目施工效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

2 鋼結(jié)構(gòu)BIM的建立

一般來說，要制作鋼結(jié)構(gòu)，并將其應(yīng)用到施工工作之中，首先就需要建立起鋼結(jié)構(gòu)BIM模型，然后結(jié)合模型所反饋出的情況對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的缺陷和不足予以有效優(yōu)化。該過程中主要是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行預(yù)拼裝，將所有的桿件和節(jié)點(diǎn)連接等信息，都借助三維實(shí)體模型進(jìn)入鋼結(jié)構(gòu)整體模型之中，該三維模型與之后的建造建筑一致，同時(shí)通過三維模型還可以詳細(xì)了解構(gòu)件圖、加工圖等各個(gè)環(huán)節(jié)的情況，盡快查找出設(shè)計(jì)中不合理的地方，然后有針對(duì)性的予以優(yōu)化和調(diào)整。在對(duì)其進(jìn)行深化設(shè)計(jì)時(shí)，主要可以分為四個(gè)階段，針對(duì)每個(gè)階段都需要仔細(xì)審核，在審核通過之后，才能進(jìn)行下一個(gè)階段的工作，其具體情況如下所示。

一，根據(jù)施工圖，運(yùn)用BIM技術(shù)建立起軸線布置、搭建桿件的實(shí)體模型，然后對(duì)模型進(jìn)行核驗(yàn)，檢查其是否存在問題，提高構(gòu)件定位以及拼裝的精確度。

二，運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)施工圖紙進(jìn)行審查，了解施工期間將會(huì)涉及到的各項(xiàng)工藝，并在此基礎(chǔ)之上快速的構(gòu)建出科學(xué)合理的模型。在建立模型的過程中要結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況科學(xué)預(yù)設(shè)，以便有效發(fā)揮BIM技術(shù)的作用價(jià)值。

三，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工碰撞檢查，分析可能會(huì)出現(xiàn)施工問題的環(huán)節(jié)，提前采取措施予以規(guī)避，在裝配完成各個(gè)節(jié)點(diǎn)之后，借助BIM技術(shù)中所具備的碰撞檢查功能，了解各個(gè)環(huán)節(jié)是否會(huì)發(fā)生碰撞情況，然后仔細(xì)進(jìn)行檢查，可以快速的對(duì)模型予以校正，消除構(gòu)件誤差，優(yōu)化構(gòu)件質(zhì)量。

四，借助三維實(shí)體模型，將設(shè)計(jì)圖導(dǎo)出。BIM技術(shù)所具有的圖紙功能，可以自動(dòng)產(chǎn)出圖紙并對(duì)圖紙進(jìn)行糾錯(cuò)分析。在完成各項(xiàng)節(jié)點(diǎn)裝配工作之后，按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與要求進(jìn)行編號(hào)，然后施工人員就可以參照?qǐng)D紙內(nèi)容開展各項(xiàng)施工工作，這樣施工差錯(cuò)率將會(huì)大幅度降低。

3 BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的應(yīng)用

3.1 鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制作環(huán)節(jié)的應(yīng)用

當(dāng)前，隨著科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展，建筑施工領(lǐng)域中使用的諸多材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，數(shù)字加工逐漸取代了傳統(tǒng)的手工加工技術(shù)，以鋼結(jié)構(gòu)施工為例，在具體的施工過程中所使用到的各類鋼構(gòu)件都是依靠數(shù)字加工的，BIM技術(shù)的應(yīng)用則使得鋼結(jié)構(gòu)的加工制造變得更加簡(jiǎn)單，BIM模型可以輸出相關(guān)信息，不僅可以快速生成加工清單以及工藝路徑，同時(shí)在數(shù)控切割和油漆噴涂等工藝中也可以借助BIM技術(shù)對(duì)其予以優(yōu)化。在BIM技術(shù)的作用之下，可以幫助建筑施工單位快速建立數(shù)字化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，諸多信息可以快速的進(jìn)行交流和溝通，過去需要層層下達(dá)的指令，在幾秒鐘內(nèi)就可以傳達(dá)出去，這樣所生產(chǎn)出來的鋼構(gòu)件質(zhì)量以及性能等也能夠得到更好的優(yōu)化。以異形板材加工為例，在切割和鉆孔工作實(shí)施期間，就可以借助 BIM技術(shù)快速及時(shí)的發(fā)布相應(yīng)指令，然后實(shí)現(xiàn)材料的加工處理。

3.2 施工階段的應(yīng)用

在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，如何支出最小的成本，保證施工質(zhì)量的最優(yōu)化一直以來都是建筑施工的核心所在，做好這些工作可以有效提高建筑施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是，具體的施工過程中，諸多問題是不可預(yù)知的，比如，施工材料質(zhì)量不佳、施工人員技能水平不達(dá)標(biāo)等，相關(guān)問題往往是進(jìn)入到施工環(huán)節(jié)才會(huì)體現(xiàn)，應(yīng)用傳統(tǒng)的施工管理方法難以及時(shí)有效管理，這些問題如果不能得到及時(shí)有效的解決，不僅會(huì)降低工程質(zhì)量效率，同時(shí)還可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中則可以有效規(guī)避相關(guān)問題。

施工期間，應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)施工中可能會(huì)發(fā)生的情況提前進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，然后有效解決問題，優(yōu)化工程質(zhì)量，及時(shí)對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行有效的調(diào)整，保證工程可以按照規(guī)定的時(shí)間完成，且施工質(zhì)量不會(huì)受到任何因素的影響和干擾。而且數(shù)據(jù)模型的更新處于動(dòng)態(tài)發(fā)展的過程，其可以實(shí)時(shí)追蹤項(xiàng)目建設(shè)的各項(xiàng)情況，參與施工建設(shè)的各方可以及時(shí)交流和溝通信息，使得施工的各項(xiàng)目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。

3.3 運(yùn)營階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

建筑建設(shè)完工之后，并不意味著工程出現(xiàn)的各類問題就可以不管不顧了。建筑的運(yùn)維也至關(guān)重要，做好運(yùn)維工作可以延長建筑使用壽命，使得我國建筑工業(yè)朝著更好的方向發(fā)展。BIM技術(shù)在運(yùn)維階段可以全方位的展現(xiàn)施工模型，監(jiān)控工程建設(shè)施工情況，需要給予大量的人力和物力支持，且工作的時(shí)效性并不是很高，但是BIM技術(shù)的運(yùn)用則可以有效簡(jiǎn)化相關(guān)環(huán)節(jié)工作，通過BIM技術(shù)可以保證設(shè)計(jì)、施工等多個(gè)階段數(shù)據(jù)的整齊性，然后相關(guān)資料則可以在運(yùn)維階段予以運(yùn)用，工作人員可以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建完整的項(xiàng)目全生命周期檔案，對(duì)管理質(zhì)量與效果予以有效的優(yōu)化。

4 結(jié) 語

總之，鋼結(jié)構(gòu)建筑是當(dāng)前建筑施工領(lǐng)域應(yīng)用比較頻繁的結(jié)構(gòu)類型之一，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于穩(wěn)定性佳，施工操作簡(jiǎn)單方便，質(zhì)量過硬。而將鋼結(jié)構(gòu)施工與BIM技術(shù)融合在一起，可以快速及時(shí)的發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，優(yōu)化施工質(zhì)量，其具有一定的推廣和應(yīng)用價(jià)值。