基本BIM的高層鋼結構施工技術與管理

田元超

摘要：BIM技術及其管理在超高層建筑施工各個階段的應用，改變了傳統(tǒng)的思維和施工方法，使以往繁雜繁瑣的工作變得更簡單、更準確，同時 還提供超高層建筑的高精度、高精度施工。傳統(tǒng)方法無法比擬的直覺和準確性。本文將分析基于BIM技術的超高層鋼結構施工技術的應用與管理，論證BIM技術的應用價值。

關鍵詞：超高層;鋼結構施工;BIM技術

1.超高層建筑鋼結構施工及BIM技術

1.1超高層鋼結構施工

城市中心區(qū)是本市超高層建筑建設的首選地。超高層建筑的面積一般不大。其中，鋼結構的應用，將使超高層建筑呈現(xiàn)出十字型立體建筑的局面。很多超高層建筑項目往往都是由于施工進度延誤或無法協(xié)調施工程序等因素，影響了整個超高層建筑的施工進度。其中，自然因素對超高層建筑的建設影響最為明顯，如惡劣天氣等。許多施工隊在惡劣的天氣條件下無法完成預期的施工計劃，影響了施工進度和工程質量。在這種情況下，要想有效減少和解決影響超高層建筑的鋼結構施工因素，最好的辦法就是規(guī)避風險。風險規(guī)避要求施工方綜合考慮所有可能的影響因素，優(yōu)化施工工藝，加強超高層建筑的施工質量和安全。

1.2 BIM技術在鋼結構建筑施工中的必要性

首先，BIM技術具有快捷性的優(yōu)點。該技術具有大的數(shù)據(jù)儲存功能，也能根據(jù)工程信息，進行數(shù)據(jù)分析處理。利用此技術還可以繪制5D建筑工程模型圖，方便企業(yè)對工程進行分析。

其次，BIM技術具有精確性的特點。建筑工程的施工信息非常龐雜，如果沒有對數(shù)據(jù)進行精確計算，就會影響施工進度優(yōu)化工作的質量和效率。BIM技術構建了基礎數(shù)據(jù)庫，對實時數(shù)據(jù)進行維護，提高了施工進度優(yōu)化工作的精確性。

再次，BIM技術具有分析能力強的特點。企業(yè)采用BIM技術，可以匯聚各種工程進度信息，并按照一定的順序整理成數(shù)據(jù)庫的形式存儲。BIM技術構建了網絡互通平臺，企業(yè)的各個部門都可以獲知建筑工程的基本信息，這就彌補了傳統(tǒng)建筑企業(yè)的信息缺口，提高了建筑施工管理的效率。

最后，BIM技術具有高效性的特點。工程師通過記錄各種建筑工程的基礎參數(shù)，構建一個虛擬的模型，并對其所見的模型進行風險評估，實現(xiàn)企業(yè)的施工目標。

2.BIM技術在超高層建筑鋼結構工程建設中的應用

2.1鋼結構深化設計期間BIM技術的運用

在超高層建筑施工中鋼結構的深化設計中，每一項工作都必須細化，以利于后續(xù)工作的開展。在使用 BIM 技術的設計期間，還需要各種軟件。詳細設計人員可以使用可視化界面設計鋼結構的真實尺寸三維模型。在造型期間，設計人員可以通過不同的視角，第一時間檢查設計工作中的問題。同時，軟件本身也有相關的檢查功能，可以及時提示相關人員，從而降低設計中出現(xiàn)問題的概率。模型構建完成后，在保證無錯誤的情況下，根據(jù)用戶要求，通過軟件生成相關鋼結構工程詳圖。

2.2鋼結構現(xiàn)場安裝階段BIM技術的應用

鋼結構具備較為特殊的材料性質，被更多應用至結構較為復雜的超高層建筑物建設中，因此鋼結構需要更為精確的安裝精確度。在運輸與吊裝大尺寸鋼結構構件時存在較多問題，因此需要進行現(xiàn)場安裝。實際安裝期間，技術人員需要確定拼接點位置，其具備十分重要的作用，需要考慮多方面的因素與條件。比如吊車的起重噸位、運輸車輛的空間大小、構件吊裝的穩(wěn)定性以及現(xiàn)場實際條件等。以往安裝鋼結構構件時，技術人員需要根據(jù)自身經驗進行，增大了后期安裝的不確定性，但在施工安裝期間采用BIM技術可以實現(xiàn)鋼結構構件的4D仿真，實現(xiàn)了三維空間與時間的有效結合，確保施工技術人員在虛擬場景中完成鋼結構構件的安裝工作，并及時檢查安裝期間可能存在的操作問題，及時設計相關的修正方案，調整模型的拼裝節(jié)點，完善修改相關的施工設計圖，以免因返工導致費工費料問題，拉低企業(yè)的經濟效益水平。BIM技術主要利用Revit建設相關模型，并通過NWC格式完成輸出，在Naviswork中打開，并在Timeliner模塊中導入施工進度的相關文件資料，將各個構件與文件中的WBS子項進行連接，有效創(chuàng)建4D模型。除此之外，在模擬實際施工過程中，技術人員還可以利用BIM技術統(tǒng)計分析施工進度數(shù)據(jù)，以便為現(xiàn)場的安裝提供更多的參考依據(jù)。

2.3鋼結構運營階段BIM技術的應用

在超高層建筑鋼結構施工的全過程中，運營階段也是非常關鍵的。在傳統(tǒng)的樓宇運維過程中，技術人員一般采用手工數(shù)據(jù)采集和工程圖紙對Excel表格中的設備數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)控和維護。但鋼結構工程規(guī)模大，以往的操作技術不能適應鋼結構工程的發(fā)展趨勢。為有效解決傳統(tǒng)技術的數(shù)據(jù)保護難點，避免運行過程中的時差和數(shù)據(jù)丟失，技術人員應利用BIM技術建立檔案，全方位監(jiān)控相關數(shù)據(jù)信息，從根本上促進鋼結構的順利進行建造。

3.BIM技術在超高層鋼結構施工中的應用價值

3.1 BIM技術協(xié)助進度可視化管理

（1）通過制定“BIM技術輔助會議可視化”的制度與實施流程，保證分工明確，責任到人，不流于形式。（2）會議開始前，由技術人員將當日的構件進廠情況、安裝進度、滯后進度、下一階段的進度等信息反饋給BIM工程師，由BIM工程師在BIM模型中反映，在會議中采用BIM模型進行匯報說明，直觀明了地反應當前情況，提高會議的效率與質量。（3）所有的施工進度信息都會直觀地反應在模型中，同時進行記錄保存，為項目結束后進行進度偏差分析提供原始資料。

3.2 BIM技術協(xié)助成本管控

根據(jù)BIM工程師深化后的模型導出工程量，并將導出工程量與鋼結構加工的實際鋼構件工程量進行核對、結算，加強對成本的管控。

3.3 BIM技術協(xié)助質量管控

（1）在項目施工過程中，BIM工程師在各個關鍵控制點制作BIM節(jié)點做法模型及工藝演示視頻，對工人進行詳細的技術交底，可以將資料制作成二維碼粘貼于現(xiàn)場構件上，用于檢測驗收和參觀展覽。（2）質檢員進行質量檢查時，利用移動終端軟件將質量問題圖片上傳至云平臺，同時推送至整改負責人并要求整改，例會時可從平臺調取圖片重點進行匯報。

3.4 BIM技術協(xié)助安全管控

（1）對整個項目的鋼構件吊裝施工組織進行模擬演示，對吊裝方案進行合理優(yōu)化。（2）對構件的吊點、吊具、鋼柱臨時爬梯等做BIM圖，進行安全交底。（3）對每個階段的成品堆放位置、機械擺放位置、構件拼裝位置等進行合理擺放。利用移動終端軟件，現(xiàn)場人員可以隨時隨地上傳安全圖片至服務器，并與模型關聯(lián)，實現(xiàn)現(xiàn)場管理與計算機信息管理的互動，加強施工過程中的安全管控。

3.5 BIM技術優(yōu)化施工進度

超高層建筑的建造是一個高度動態(tài)的過程。隨著建設項目規(guī)模的不斷擴大，復雜程度不斷提高，建設項目管理變得異常復雜。通過將BIM與施工進度計劃聯(lián)系起來，將空間信息和時間信息融合成一個可視化的4D模型，直觀準確地反映整個建筑的施工過程。在編制和控制總體施工進度的過程中，由于工程建設的復雜性和可變性，用傳統(tǒng)的規(guī)劃方法很難確定進度。利用BIM施工模擬技術，合理制定施工方案，準確把握施工進度，優(yōu)化施工資源利用，科學布置場地，對整個項目的施工進度、資源和質量進行統(tǒng)一管控，縮短施工周期。降低成本，提高質量。

4.結語

綜上所述，相比較傳統(tǒng)的施工管理模式，BIM技術在超高層建筑鋼結構施工中的應用，顯著提高了施工進度，保障了施工質量、安全生產、降低了施工成本。在日后的實際應用過程中，還需努力尋求更大的突破，探索超高層鋼結構施工BIM技術的發(fā)展。

參考文獻：

[1]連勇，武鵬.BIM技術在某鋼結構廠房中的應用[J].建材技術與應用，2018（06）：31-32+38.

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