基于BIM 技術的裝配式結構施工過程研究

李 科

(南陽師范學院 土木建筑工程學院，河南 南陽 473003)

隨著我國城市化進程的不斷加快，建筑業已成為國民經濟支柱產業之一，同時隨著我國對能源、環保問題的不斷重視，對建筑業提出了更高、更多的要求[1]。裝配式結構在工程質量、工期控制、成本控制等方面有著諸多優勢，可以有效降低工程施工過程的能耗和污染，是一種高效、綠色、環保的建筑模式，從而得到了大力推廣。

裝配式結構在快速發展的同時，其在施工階段所存在的諸多問題可能造成工程施工的可行性不足、工期的延長、施工難度的增加，從而能造成工程成本的上升、資源的浪費。將BIM 技術引入裝配式結構的施工過程中去，可以有效避免上述問題的出現，可以帶動裝配式結構的快速發展。

1 裝配式結構

隨著現代技術的不斷進步，裝配式結構可以根據用戶不同需要對結構構件進行預制制作，根據施工工藝要求進行結構構件的拼裝，是一種高效、節能、環保的建筑施工方法。裝配式建筑改變了傳統的施工方式，可以憑借其構件生產的工廠化、施工過程的裝配化特點，減少了施工現場搭腳手架、綁扎鋼筋等工作，減少了設備及材料的投入，降低了工程成本，提高了生產效率，同時還可以有效降低施工工期，在最短的時間內取得最大的成效。裝配式結構還具有施工過程噪音低、防止污染、工程質量及安全高等特點，所以裝配式建筑在建筑市場得到了大力推廣[2]。

裝配式建筑在施工過程中也面臨著諸多問題，亟需解決。裝配式建筑的構件是根據設計要求預制成型的，在施工現場需要進行吊裝、拼裝，過程較為復雜，如果不能科學統籌安排安裝過程，會造成施工周期的延長；同時裝配式結構施工過程需要具有較高的施工管理水平，需要有專業的技術人才對各個工序進行嚴格要求精細管理，才能保證生產的標準化、操作的專業化、安裝的機械化；再有裝配式建筑整個施工過程需要項目各參與方協同工作，項目各參與方的協同程度和組織能力，也會影響到裝配式結構的施工進度和質量。

2 BIM 技術

BIM 技術利用三維數字技術，集成建筑工程在整個生命周期內所需的信息和數據，可以完成工程的設計優化、施工模擬、現場管理等多項工作，具有可視化高、協調性強、模擬性好、優化合理、出圖方便等優點。將BIM 技術應用到裝配式結構施工過程中，可以將傳統的二維施工圖轉化為三維施工圖，施工過程更加直觀、清晰，并且可以合理規劃施工過程，進行精細化施工管理，加快工程進度。

3 BIM 技術在裝配式結構施工階段的應用

3.1 構件的標準化生產

裝配式結構的一個重要的優勢就是標準化生產帶來的便利，預制構件的生產銜接了結構的設計與施工，構件生產人員需要和設計人員進行深入溝通，全面了解設計人員的設計意圖，確保構件滿足施工要求，以免延誤工期[3]。將BIM 技術引入構件生產過程，可以通過建模，完成設計與生產的銜接，提高構建數據的精確性，同時可根據對原材料的需求情況，制定對應的材料采購計劃、構件生產計劃，可減少待工、待料時間，進行精細化生產控制。

3.2 施工場地布置

裝配式結構在施工過程中，大量的預制構件需要進場，進場后構件的存儲需要結合塔吊類型、運輸路線、堆放場地位置等諸多因素，同時兼顧施工過程中不可預見的問題，進行綜合規劃，不合理的場地規劃會嚴重影響后期工程施工過程。

3.2.1 塔吊的選取

裝配式結構在施工過程中，由于其預制構件眾多，塔吊的選取至關重要，直接影響到工程的施工效率。在施工過程中，可根據不同的塔吊型號、裝設位置，以及設備作業覆蓋面、輸電距離等因素，制定不同的布置方案，利用BIM 技術對各方案進行模擬分析、對比，選取合適的方案進行施工。

3.2.2 構件堆放場地及運輸路線的規劃

裝配式結構構件的存放場地應結合實際情況進行合理規劃，場地內構件的存放量應滿足樓層施工的基本需要，不得影響施工現場的交通情況。施工現場內的運輸路線要考慮吊裝、卸車等因素進行規劃，不得影響其他作業。應用BIM 技術對施工現場進行模擬，可以對構建堆放場地進行合理布置，規劃材料、構件進出場的運輸路線，避免二次倒運、工期延長等問題的出現。

3.3 施工現場質量管控

施工質量的管理是工程建設項目管理的關鍵，裝配式結構對此要求會更加嚴格。安裝過程中出現的任何問題（如安裝失誤、尺寸偏差），都會影響到建筑質量。將BIM 技術引入施工現場質量管控過程中，可以通過構建施工模型，對不同階段的施工過程進行模擬、分析，實時跟蹤施工質量，避免安裝失誤，規避不可預見因素對構件的損壞，從而提高工程質量，提升工作效率[4]。

3.4 施工安全管理

利用BIM 技術，結合施工決策、施工方案，對整個施工進程進行安全監控，同時也可以識別施工過程中可能出現的安全隱患，對安全隱患做出直觀、準確的判斷[5]。在模擬過程中，可以根據出現的安全隱患，提出針對性的處理方案，提升施工的安全程度。

3.5 施工進度管理

項目的施工進度安排直接關系到項目能否按時竣工，這就需要技術人員做好項目實施計劃，合理安排工期進度。但是，裝配式結構施工的復雜性，導致技術人員對工作量和工程量無法做出準確判斷，容易造成在人力、物力問題上出現偏差，影響工程進度。利用BIM 精確的模型數據，可以準確獲取工程量和工作量，技術人員可以更加容易對工程進度進行合理、有效地掌控，簡化工程進度，制定高效的進度安排計劃，保證工程高效、有序進行施工。

4結論

通過BIM 技術，可以對裝配式結構整個施工過程進行仿真建模，有效地解決裝配式結構在構件生產、場地布置、質量管控、安全管理等多方面所存在的問題，切實提高工作效率，提高工程質量，降低工程成本，節約勞動時間，有利于裝配式結構的快速發展。