BIM在鋼結(jié)構(gòu)施工管理中應(yīng)用
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【摘要】鋼結(jié)構(gòu)施工存在一定的復(fù)雜性，文章分析了鋼結(jié)構(gòu)施工的復(fù)雜性和特點(diǎn)，結(jié)合bim技術(shù)明確信息溝通、精準(zhǔn)的作用，以免發(fā)生信息失真的情況。將BIM技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)施工管理中的應(yīng)用措施，從數(shù)字化加工、二維碼管控、精準(zhǔn)測(cè)量定位和場(chǎng)地布置與安全防護(hù)方面作了較詳細(xì)的介紹。充分滿足人們的發(fā)展需求，但也存在一定的不足。
【關(guān)鍵詞】BIM；鋼結(jié)構(gòu)；施工管理
1引言
鋼結(jié)構(gòu)建筑施工管理過(guò)程中，需總結(jié)定位項(xiàng)目的施工難點(diǎn)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人需結(jié)合實(shí)際情況應(yīng)用BIM技術(shù)，積極做好前期策劃、中期控制以及最后的檢查。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)施工管理應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，還需合理應(yīng)用不同的軟件，以此實(shí)現(xiàn)碰撞檢查以及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等工作。基于此，本文以綠色施工實(shí)施規(guī)劃方案為例，分析BIM技術(shù)用于鋼結(jié)構(gòu)施工管理的效果。
2BIM在鋼結(jié)構(gòu)施工管理中的應(yīng)用價(jià)值
BIM技術(shù)的工作原理主要是通過(guò)信息化的建模技術(shù)，在計(jì)算機(jī)電腦中建立出一種虛擬的建筑工程三維模型。隨后，在這一基礎(chǔ)上結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)施工的相關(guān)信息，最終整合成一個(gè)完整且和實(shí)際情況基本相符的數(shù)據(jù)信息庫(kù)[1]。這一信息存儲(chǔ)庫(kù)中包含所有建筑構(gòu)件的整體描述、狀態(tài)以及專業(yè)屬性等多個(gè)信息，其具有可視化、出圖性以及參數(shù)化的特點(diǎn)。BIM鋼結(jié)構(gòu)施工模型可以將建筑施工項(xiàng)目的各個(gè)數(shù)據(jù)、資源進(jìn)行連接，促使這些資料可以被建筑項(xiàng)目共享。BIM技術(shù)不只是軟件，更是貫穿于鋼結(jié)構(gòu)施工管理全過(guò)程的一個(gè)信息結(jié)合，其可以幫助建筑單位開(kāi)展高效以及精細(xì)化的施工內(nèi)容，促使我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)施工管理逐漸向技術(shù)化靠攏。在城市化建設(shè)日益發(fā)展的社會(huì)，建筑行業(yè)作為發(fā)展中必不可缺的一個(gè)行業(yè)，其發(fā)展能夠?yàn)槿藗儎?chuàng)造更加具有個(gè)性化的建筑，滿足城市規(guī)劃的特點(diǎn)，建筑施工的安全合理以及美觀性都受到人們的重視，為了更好地滿足人們的需求，就要將先進(jìn)技術(shù)結(jié)合到建筑工程施工中。鋼結(jié)構(gòu)施工管理人員通過(guò)利用BIM技術(shù)，能夠在三維可視的條件下，將鋼結(jié)構(gòu)的空間位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并為各專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，通過(guò)BIM數(shù)據(jù)的共享，設(shè)計(jì)師能夠合理布置裝飾材料以及管線等位置，利用專門的碰撞檢查，有效消除各鋼結(jié)構(gòu)之間的矛盾沖突，并結(jié)合BIM具有的虛擬功能，讓設(shè)計(jì)師對(duì)裝飾位置以及裝飾材料的尺寸進(jìn)行細(xì)致觀察，從而更好地對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢查和修改，便于施工人員展開(kāi)高質(zhì)量的施工[2]。
3鋼結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)
3.1復(fù)雜的性質(zhì)
建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，具體施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也得到嚴(yán)格監(jiān)督，施工難度也在逐漸提高。施工質(zhì)量問(wèn)題具有一定的復(fù)雜性，主要原因是質(zhì)量的影響因素眾多，產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因復(fù)雜。這些因素對(duì)施工產(chǎn)生一定難度，施工問(wèn)題處理也具有部分困擾，加大了施工難度。
3.2可變性
建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題的可變性主要指鋼結(jié)構(gòu)會(huì)隨著時(shí)間及一些外界因素而發(fā)生變化，使施工中的質(zhì)量問(wèn)題逐漸顯露。例如，在應(yīng)力的作用之下會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)中本無(wú)裂縫的位置產(chǎn)生一些裂縫；一些鋼結(jié)構(gòu)施工中的零部件也會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間承受重力而發(fā)生扭曲，這對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的施工構(gòu)成安全威脅[3]。
3.3安全事故
建筑施工中的安全隱患不能完全排除。這對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工產(chǎn)生一定的阻礙作用，不僅會(huì)增加施工成本，還導(dǎo)致工期延長(zhǎng)。嚴(yán)重情況下還可能導(dǎo)致建筑崩塌，威及施工工人的生命安全，也給社會(huì)帶來(lái)了影響。
4鋼結(jié)構(gòu)施工管理應(yīng)用BIM技術(shù)現(xiàn)狀
建筑施工過(guò)程中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)施工，不僅可以提升施工的質(zhì)量，還能保證最終建設(shè)效果，特別對(duì)于部分大型工程而言，其具有較高的應(yīng)用價(jià)值。但是，鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際施工過(guò)程內(nèi)，也存在一定的不足之處，鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的安裝精密度更十分突出。比如，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝時(shí)，一旦存在精度不足的情況，將會(huì)對(duì)后續(xù)的應(yīng)用以及維修產(chǎn)生影響。將BIM技術(shù)用于鋼結(jié)構(gòu)施工管理內(nèi)，可以充分解決這一問(wèn)題，以此實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的施工目的，大幅度提升鋼結(jié)構(gòu)的可靠性。由于鋼結(jié)構(gòu)施工行業(yè)所具有的特點(diǎn)，其施工源頭多為工廠構(gòu)件加工，并且，相關(guān)人員還需明確鋼結(jié)構(gòu)工程人員的設(shè)計(jì)[4]。
5BIM在鋼結(jié)構(gòu)施工管理中的應(yīng)用措施
5.1建立模型、碰撞檢查
鋼結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目多為多層形式的全鋼結(jié)構(gòu)類型之一，實(shí)際建設(shè)的過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員需根據(jù)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維立體模型的建立，隨后在碰撞軟件內(nèi)導(dǎo)入BIM技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)施工管理內(nèi)的有效整合。同時(shí)，施工人員還需注意碰撞條件的設(shè)置工作，合理設(shè)置、計(jì)算碰撞以及公差值，以此實(shí)現(xiàn)碰撞檢查工作，隨后確定碰撞點(diǎn)，并做好各項(xiàng)排查工作。對(duì)存在碰撞的地方，及時(shí)與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通，合理優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，以免工程返工以及工期的影響。另外，還需對(duì)模型進(jìn)行合理的編號(hào)處理，出具零件的加工圖紙、構(gòu)建拼裝圖，便于后續(xù)的加工效果。
5.2圖紙會(huì)審
施工管理人員需在前期讓建模人員查看圖紙以及模型，詳細(xì)記錄存在的問(wèn)題，隨后利用各個(gè)專業(yè)內(nèi)的碰撞檢查報(bào)告，整理圖紙會(huì)審記錄。同時(shí)，采用BIM技術(shù)輔助圖紙進(jìn)行會(huì)審，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)圖紙會(huì)審內(nèi)存在的局限性，隨后提升審圖效率以及質(zhì)量，提前發(fā)現(xiàn)不容易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，減少施工過(guò)程內(nèi)的資源浪費(fèi)等情況，顯著提升施工效率。
5.3方案可視化交底以及動(dòng)畫演示
采用BIM技術(shù)對(duì)施工方案內(nèi)的工藝進(jìn)行分析，可以合理設(shè)置三維可視化交底，保證施工項(xiàng)目直觀、清晰展現(xiàn)在眼前，明確施工方法以及流程，對(duì)施工方解釋相關(guān)方案，明確質(zhì)量控制等措施。
5.4工程量統(tǒng)計(jì)
BIM模型內(nèi)富含大量的工程信息，其屬于一個(gè)工程信息數(shù)據(jù)庫(kù)，需建立精準(zhǔn)度較高的BIM模型，及時(shí)應(yīng)用模型實(shí)現(xiàn)構(gòu)件工程量統(tǒng)計(jì)分析，并出具材料、構(gòu)件清單等，用于后續(xù)的訂貨、備料、供料組織運(yùn)輸?shù)囊罁?jù)，將其逐個(gè)交給專人實(shí)施，顯著減少?gòu)?fù)雜的人工操作以及各種潛在的錯(cuò)誤，便于工程實(shí)體根據(jù)構(gòu)件、樓宇、區(qū)域進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)分階段材料的采購(gòu)管理。5.5數(shù)字化加工深化設(shè)計(jì)BIM模型作為CNC文件，隨后導(dǎo)入生產(chǎn)信息管理體系，讓其轉(zhuǎn)變?yōu)槌醪降南到y(tǒng)加工清單以及數(shù)控相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)的原始數(shù)據(jù)，需在數(shù)控設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)對(duì)施工零件圖進(jìn)行切割余量、孔位尺寸、坡口位置等進(jìn)行編輯以及標(biāo)注，隨后形成加工工藝數(shù)據(jù)以及文件。5.6二維碼管控施工管理人員在二維碼技術(shù)下，可以將工件實(shí)測(cè)實(shí)量的數(shù)據(jù)信息作為根據(jù)，隨后生成二維碼。同時(shí)，人員也需采用二維碼噴槍機(jī)將二維碼噴繪在對(duì)應(yīng)的構(gòu)件內(nèi)，便于管理人員、監(jiān)理、業(yè)主等在現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)知曉施工質(zhì)量、時(shí)間、安裝部位信息等。
5.7精準(zhǔn)測(cè)量定位
施工管理人員需將BIM軟件進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，明確各個(gè)結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件的位置關(guān)系、相對(duì)坐標(biāo)。同時(shí)，還可以將BIM技術(shù)用于精準(zhǔn)放線內(nèi)。通過(guò)三維模型確定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間坐標(biāo)后，可以對(duì)全站儀等數(shù)字化儀器實(shí)施精準(zhǔn)的放線工作。
5.8場(chǎng)地布置
施工管理人員針對(duì)場(chǎng)地以及擬建的建筑物空間數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的建模后，可以對(duì)BIM軟件幫助項(xiàng)目部在規(guī)劃階段合理評(píng)估，明確場(chǎng)地的使用條件以及特點(diǎn)，隨后對(duì)項(xiàng)目作出理想的場(chǎng)地規(guī)劃、交通流線組織關(guān)系、施工布局等關(guān)鍵性決策。同時(shí)，建立施工現(xiàn)場(chǎng)整體三維現(xiàn)場(chǎng)布置模型，根據(jù)三維現(xiàn)場(chǎng)模型進(jìn)行實(shí)地布置。
5.9安全防護(hù)
鋼結(jié)構(gòu)施工管理人員需要建立滿足規(guī)范要求的參數(shù)化安全防護(hù)措施，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際進(jìn)度，提前在模型內(nèi)設(shè)計(jì)需防護(hù)的地方，在防護(hù)位置設(shè)置安全防護(hù)欄桿，采用共享數(shù)據(jù)參數(shù)以及明細(xì)表，合理計(jì)算鋼管、扣減、安全網(wǎng)等工程量，隨后對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施安全管理。施工管理人員保證施工至這一進(jìn)度時(shí)，可以保證安全防護(hù)與施工同步進(jìn)行。
5.104D進(jìn)度模擬
施工管理人員通過(guò)對(duì)模型以及施工組織進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，可以采用BIM進(jìn)度軟件對(duì)施工設(shè)立4D模型。同時(shí)，在這一基礎(chǔ)上，對(duì)原有的施工計(jì)劃以及方案進(jìn)行優(yōu)化，顯著提升施工進(jìn)度的掌控能力，保證工序的合理性，便于人員開(kāi)展后續(xù)的施工措施。
5.11質(zhì)量安全系統(tǒng)管理
施工管理人員可以將模型上傳至管理平臺(tái)，在客戶端應(yīng)用手機(jī)終端以及模型進(jìn)行實(shí)施共享。同時(shí)，還需在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察，對(duì)存在安全以及質(zhì)量情況的部分，進(jìn)行拍照以及文字說(shuō)明。項(xiàng)目管理人員能在模型內(nèi)直接觀察到安全質(zhì)量信息。同時(shí)，管理人員可以根據(jù)實(shí)際情況，落實(shí)到整改負(fù)責(zé)人，在其進(jìn)行整改之后，由負(fù)責(zé)人將數(shù)據(jù)或者現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行上傳，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。另外，應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全系統(tǒng)的可視化、聯(lián)動(dòng)化以及追溯化效果，便于人員對(duì)其進(jìn)行觀察，保證最終的施工質(zhì)量，實(shí)施有效的質(zhì)量管理。
5.12節(jié)約與材料資源利用
建筑需遵循就地取材的原則選擇材料，并實(shí)施記錄。施工現(xiàn)場(chǎng)500km以內(nèi)生產(chǎn)出的建筑材料，占據(jù)整體建筑材料總重量的70%以上。因此，選擇材料時(shí)需選擇綠色、環(huán)保的材料。同時(shí)，相關(guān)人員需合理控制采購(gòu)數(shù)量、供應(yīng)頻率等，以此對(duì)施工展開(kāi)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。相關(guān)人員也需注意節(jié)水，在簽訂合同時(shí)，需注意將節(jié)水指標(biāo)納入合同內(nèi)，隨后對(duì)其進(jìn)行計(jì)量考核。相關(guān)人員還需根據(jù)工程特點(diǎn)，對(duì)生活用水以及工程用水進(jìn)行分析，隨后分別計(jì)量。
6結(jié)語(yǔ)
綜上所述，想要保證鋼結(jié)構(gòu)施工管理的效果，便于后續(xù)施工順利開(kāi)展，就需明確BIM技術(shù)的作用以及價(jià)值，顯著提升鋼結(jié)構(gòu)工程的建筑質(zhì)量，完善相關(guān)技術(shù)以及內(nèi)容，促使我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)施工管理工作的迅速發(fā)展，以此保證合理性。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)施工管理應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查，可以深化鋼結(jié)構(gòu)，優(yōu)化復(fù)雜的工作節(jié)點(diǎn)，以此實(shí)現(xiàn)良好的工程效益。
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作者:白巖 單位:中國(guó)建筑第二工程局有限公司華東公司