BIM技術在鋼結構施工管理中的應用

陳 靖

(鄭州工業應用技術學院,河南 鄭州 451100)

BIM技術是計算機技術與數字化建筑設計的結合，它不僅能夠為與建筑相關的一系列方案設計、建造、評估以及管理提供服務，同時還能通過虛擬施工，有效避免建造過程中出現的問題及風險，極大的提高工程施工效率，降低了工程施工風險，對推動建筑行業發展具有重要意義。傳統鋼結構施工管理過程中，存在管理水平滯后、管控信息化程度不高等問題，這些問題嚴重制約著工程施工質量和施工效率，而采用BIM技術可以有效的避免和解決這些問題，本文就BIM技術在鋼結構施工管理中的應用現狀進行了簡單分析，旨在提升鋼結構施工管理水平，提升企業市場競爭力。

1 BIM技術的特點及優勢

1)項目可視化。在鋼結構設計時，BIM技術能夠通過計算機將鋼結構成型效果用數字化3D模型展示出來，并且能夠直觀的看到不同構件之間的聯系，提高了圖紙修改的靈活性，同時也能更好的對圖紙進行優化。同時，BIM技術還能展示鋼結構細部構件和隱蔽部位，也為施工方案以及管理控制措施的制定提供了可靠的數據參數，項目可視化提升了鋼結構施工管理的時間與空間上的協調性，提高了工作效率。

2)模擬性和執行性。在鋼結構施工管理過程中，可以通過BIM進行鋼結構模擬施工、試驗，通過模擬可以驗證施工方制定的施工方案的合理性、可靠性和安全性，在模擬施工的同時，還能對突發事件進行模擬，便于制定相應的應對措施和應急預案，進一步保障鋼結構施工安全。BIM技術的4D模擬實驗可以確保鋼結構施工方案的可行性，為保證后續工程的順利進行提供數據保障。另外，BIM技術在模擬施工的同時，還能對施工進度和完工進度進行預測，防止疏漏情況的發生，同時5D模擬還能對施工過程中的施工成本進行有效的監控，便于成本控制，降低工程造價。

3)協調性和優化性。BIM技術可以將鋼結構工程施工中的各項數據和文件統一記錄和整合，并將其在視圖中統一顯示，有效地提高了存儲空間的利用率，對縮短施工周期，排查施工隱患具有重要作用。由于鋼結構工程施工難度較大、工藝較為復雜，傳統的人工管理模式和效率已經不能滿足要求，BIM技術可以通過優化復雜項目，進而確保施工管理工作的順利進行和工作效率。

4)經濟效益高。BIM技術在鋼結構施工管理中的應用，不僅可以提高工作效率，還能對施工現場的施工人員、材料、機械設備以及施工工序等，進行科學、合理的分配和調整，然后通過運算和模擬制定最佳的處理方案，同時還能有效的控制工程成本，提高項目經濟效益。

2 鋼結構施工難點

1)放線測量定位難度大。鋼結構工程施工難度大、工藝復雜、內容繁雜，工期長于一般工程，又因鋼結構工程的特殊性，對鋼構件安裝要求更為嚴格，尤其是細節處理方面要求更為嚴格，因此，在施工過程中，對于測量放線的準確度和精確度要求更高。為了確保測量放線的精確性和準確度，要求測量放線工具必須具備高精密性，還要保證放線定位嚴格按照鋼結構設計方案進行計算，同時，測量放線人員必須具備較高的專業素養和專業技術水平，只有確保以上幾點，才能確保放線測量定位的準確，如果其中一點不滿足要求或者管理不當，均會影響鋼結構施工質量，甚至引發安全事故。

2)易受環境因素影響。鋼結構建筑因其結構特性，施工時極易受到天氣、溫度等因素的影響，在施工過程中，受到當地氣候變化或者環境的影響，鋼結構物理特性會隨溫度出現熱脹冷縮現象，導致鋼結構的尺寸發生改變，同時因工期的原因，若對鋼結構尺寸變化無法進行及時的測量和預測，將會直接影響鋼結構整體精度和尺寸，降低工程施工質量。因此，在鋼結構工程施工管理過程中，需要針對環境變化制定相應的應對措施，降低環境對施工造成的影響，保證工程質量。

3)機械設備要求高。在鋼結構施工過程中，部分鋼結構構件需要通過起重設備進行組裝預制，高空作業時需要裝備精良的吊裝機械協助施工，因此，鋼結構施工對機械設備的要求比較高，且采用的設備和技術也較為先進。這就要求機械設備在投入使用前，對其性能和參數要求進行詳細的了解和掌握，并利用BIM技術反復進行核算和模擬實驗，以確保機械設備在使用過程中不會因自身問題引發安全事故，影響工程施工進度。

3 BIM技術在鋼結構施工管理中的具體應用

1)基于BIM技術構建鋼結構信息管理框架。在鋼結構工程施工過程中，通過BIM技術開展對鋼結構信息管理框架的構建，進而完成鋼結構施工管理工作。信息管理框架的構建需要由業主、施工方等項目的參與者共同參與建設，并且信息管理框架需要包含鋼結構的設計、預制生產制造、運輸、安裝等全過程。通過BIM技術對鋼結構工程建設全過程中涉及到的信息數據等進行有效的利用和共享，降低階段信息錯誤的幾率，減少誤差。同時，信息管理框架的構建貫穿于整個鋼結構工程的生命周期，開展鋼結構工程信息的集中管理，可以保證參與建設的各方實現有效的溝通和成本控制。

2)工程量的管理。傳統工程量的計算，具有工作量大、參與人員多、效率低、計算精度誤差大等缺陷，導致施工管理時極易忽略隱蔽工程以及細部工程量計算，造成計算結果與實際工程量存在較大的誤差。BIM模型則可以清晰的反映細部工程以及隱蔽工程的相關數據，確保了計算的精確性，同時在建模初期對每個鋼結構構件的數據參數設置精確，建模后的計算工作只需要選擇相應的構件即可得出相應的工程量和質量，有助于工程施工管理效率的提升，同時還能保證工程質量，提高了計算的速度和精確性。此外，BIM技術還能詳細的統計工程材料以及構件清單，大大減少了人工勞動量和誤差，同時也便于工程量的統計和材料采購控制管理。

3)施工管理。在鋼結構施工管理中，管理人員可以通過BIM技術對工程量參數和工程施工方案及時進行調整，保障數據的準確性和可靠性。根據工程具體要求，將相關參數輸入BIM軟件中，可以得到鋼結構工程不同階段的施工基礎數據，同時也為施工管理人員分析和數據調用提供了便利條件，利用互聯網、移動數據、RFID等技術，可以更好的對施工現場進行數據采集和分析，實現對施工現場的實時監控和管理、進度調整以及構件屬性等，有利于協調鋼結構預制構件的生產和安裝施工等，為構件的生產管理以及鋼結構施工管理提供了便利的條件，同時也保證了工程全過程具有可追溯性，提高了工程管理水平。此外，BIM技術還可強化數據信息的管理，實現數據共享，從而使原本較為分散、粗放的施工管理變得更加規范化、精細化和集成化，提高了施工管理水平和效率，保證了鋼結構工程施工質量。

4)施工成本管理。BIM技術在鋼結構施工管理中的應用，可以幫助施工管理人員了解施工現場情況，實現對現場的管控。通過數據資源共享，可以實現對涉及鋼結構的工程造價進行進一步的管理，為工程造價管理和控制提供數據支持和依據，提升成本管理效果。BIM技術可以通過施工模擬，完善工程施工組織設計的編制，同時還能精確地確定工程所需的人工、材料以及相應的機械設備，并且對這些資源進行合理的分配和調度，提高資源利用率，降低材料浪費，實現對項目資源的統一管理，降低了施工成本。此外，BIM技術的應用，不僅加強了對施工現場的實時監控和管理，同時也能更為直觀、清晰的將施工信息反映到數據模型中，實現施工的動態管理。

5)提升安全防護能力。鋼結構施工中，提升安全防護能力對保證工程質量具有重要意義。BIM技術通過模擬施工，可以提升和加強安全管理。利用動畫漫游可以檢查安全措施是否到位，是否還有未發現的安全隱患等等，確保實際施工能夠安全、有序的進行。