BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工及風(fēng)險管理中的應(yīng)用

摘? ? 要：在我們國家不斷繁榮發(fā)展，城市化進程不斷深入的今天，在現(xiàn)代建筑施工中，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用相當廣泛。而在其施工中，BIM技術(shù)運用具有良好的技術(shù)性，進一步深化設(shè)計、優(yōu)化管理，保證工程的建設(shè)效益。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);鋼結(jié)構(gòu)施工;風(fēng)險管理;應(yīng)用

1? BIM技術(shù)作用

BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工中的作用主要有以下幾個方面：第一，構(gòu)建起建筑工程的三維模型，對鋼結(jié)構(gòu)進行碰撞檢測，分析其構(gòu)件安裝和整體能耗，來優(yōu)化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)工程，使設(shè)計更具合理性和可靠性;第二，實現(xiàn)施工信息的共享，利用BIM技術(shù)建立起B(yǎng)IM平臺，可以共享不同專業(yè)信息，由于信息流通得以加強，因此可以高效傳遞其中的各項數(shù)據(jù)和信息，及時優(yōu)化更改施工流程，保證施工管理成效;第三，對鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制件進行優(yōu)化，在具體的鋼結(jié)構(gòu)施工中，預(yù)制件發(fā)揮著顯著作用，要保障其質(zhì)量就要利用BIM技術(shù)進行信息共享，在企業(yè)獲取到足夠的預(yù)制件信息基礎(chǔ)上，來進行其構(gòu)件生產(chǎn)，提高項目施工效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

2? BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工

2.1? 動態(tài)建模

由于BIM本身具有十分完整的建筑相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，這樣在其數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)建筑模型的構(gòu)建。設(shè)計人員將建筑的形狀、位置、尺寸、工程材料、工藝流程等信息輸入模型。這樣BIM模型就能夠快速、直接完成鋼結(jié)構(gòu)工程三維模型。這樣，該模型完成以后，施工單位就能夠依據(jù)此模型信息展開工程。無論是針對一般建筑結(jié)構(gòu)還是針對鋼結(jié)構(gòu)，要想完成其結(jié)構(gòu)模型的建立，首先必須對其參數(shù)實施相關(guān)的設(shè)計和計算。由于BIM本身就內(nèi)置了眾多的參數(shù)以及相關(guān)工具，這樣建模這就可以直接通過菜單的選擇直接使用系統(tǒng)工具，完成模型參數(shù)的設(shè)計與計算。而且，BIM系統(tǒng)具有很好的開放型，如果系統(tǒng)中的參數(shù)與設(shè)計者的想法不符，用戶可采用自定義模式完成參數(shù)設(shè)計。

2.2? 施工階段應(yīng)用

在鋼結(jié)構(gòu)施工中，項目的成本控制、施工質(zhì)量和施工進度等方面都還存在一些問題，由于工程的變更而引發(fā)造價波動，或者其安裝工藝使用不當會導(dǎo)致工程延期等，以及由于安全意識薄弱，而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生等。這些問題都不利于保證工程建設(shè)效率和質(zhì)量安全。應(yīng)用BIM技術(shù)，通過參與管理其3D模型中構(gòu)件，并關(guān)聯(lián)3D模型和時間軸，然后進行4D模擬施工，并模擬其施工場地布置等，從而實現(xiàn)施工前對施工計劃的審查確保安裝工藝的合理性，避免工序間出現(xiàn)沖突，以及埋下安全隱患等，及時糾正存在偏差，才能更好地確保施工目標的實現(xiàn)。利用BIM新品庫、軟件插件，可以二次開發(fā)更高效、智能建模。在4D模型基礎(chǔ)上，對具體施工進行模擬，并綜合各專業(yè)完成碰撞檢查，對施工中的重點部分可以模擬，從而優(yōu)化項目施工方案。并且應(yīng)用BIM技術(shù)可以模擬建筑節(jié)點構(gòu)造模型，對其進行精準展現(xiàn)，促進設(shè)計質(zhì)量提升，減少了工程變更則其施工效率也可有效提高。在實際施工中，其信息流轉(zhuǎn)中可以利用模型進行計劃制定，信息共享效率提升，更高效指導(dǎo)施工現(xiàn)場。不僅保證了工程施工質(zhì)量、進度和成本，且提升了管理水平。在施工中，利用BIM平臺可以對施工成本變化和施工質(zhì)量等，進行實時跟蹤，并將具體信息錄入3D模型與原計劃進行對比，及時調(diào)整施工計劃等，確保工程按時按質(zhì)完成。并且數(shù)據(jù)模型的更新是動態(tài)的，可以跟進部分完工工程的驗收，各方可及時追蹤項目建設(shè)情況，并且進行溝通交流來確保其成本目標和安全目標等的實現(xiàn)。

2.3? 為現(xiàn)場拼裝提供便利

控制現(xiàn)場拼接質(zhì)量應(yīng)作為關(guān)鍵步驟之一，拼接質(zhì)量又分為安裝質(zhì)量和焊接質(zhì)量，其中安裝質(zhì)量理解為拼接時零件的安裝位置誤差。焊接質(zhì)量是由場地、環(huán)境、人工等因素來控制，安裝質(zhì)量主要取決于現(xiàn)場胎架組拼質(zhì)量。網(wǎng)架分塊中，焊接球作為關(guān)鍵節(jié)點，只要精確定位球的位置，整個分塊的整體形狀就較容易精確控制。利用BIM技術(shù)將預(yù)拼裝分塊中所有焊接球的坐標導(dǎo)出，轉(zhuǎn)化為相對坐標，再把數(shù)據(jù)導(dǎo)入到全站儀中，利用全站儀精確控制每個球的位置，這樣可以在地面上精確制作此分塊的拼裝胎架，為分塊的精確拼裝提供重要基礎(chǔ)，為保證網(wǎng)架的整體安裝質(zhì)量提供重要保障。

2.4? 鋼構(gòu)件的精度

利用BIM相關(guān)的專業(yè)軟件，對各種鋼構(gòu)件的建模具有極高的精準度，能夠精密地計算出各個鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件相互所處的空間位置關(guān)系。在建筑工程的具體施工過程中，利用全站儀等各種數(shù)字化的儀器進行精準施工，通過臨時利用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固，反復(fù)測量數(shù)據(jù)并導(dǎo)入BIM相關(guān)的專業(yè)軟件，對其進行核對檢測，對不滿足施工條件的結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝精度的提升有很大的幫助，同時也提高了工程的安全程度。

2.5? 鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制作中的應(yīng)用

當下，信息技術(shù)、自動化技術(shù)發(fā)展迅猛，數(shù)字化加工和生產(chǎn)管理逐漸取代傳統(tǒng)手工加工技術(shù)、人為生產(chǎn)組織。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以使鋼結(jié)構(gòu)的加工制造更加簡單，BIM模型可以輸出相關(guān)信息，不僅可以快速生成加工清單和工藝路徑，在數(shù)控切割和油漆噴涂等工藝中也可發(fā)揮積極作用。BIM技術(shù)的應(yīng)用有助于建立起數(shù)字化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，改變了以往指令需層層下達反饋的狀態(tài)，其生產(chǎn)協(xié)同信息平臺具有一體化、扁平化特性，可以將加工指令信息有序下達到工位，在加工工序完成后及時反饋信息到平臺。其數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以提高標準的數(shù)據(jù)接口，將相關(guān)文件清單導(dǎo)入而生成初步加工清單。生產(chǎn)組織的重要基礎(chǔ)，就是工藝流程的規(guī)劃，需要熟悉相關(guān)設(shè)備和工藝技術(shù)的人員，根據(jù)工藝流程等編制設(shè)定各結(jié)構(gòu)形式工藝流程，合理配置其各個流程的參數(shù)，并優(yōu)先指定其使用設(shè)備，便于選定其工藝路徑。完成各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)準備后，系統(tǒng)中指揮人員發(fā)揮生產(chǎn)指令，系統(tǒng)會自動匹配零件清單與生產(chǎn)流程，結(jié)合車間工位、設(shè)備負載反饋信息等，將指令快速下達到系統(tǒng)指定工位、終端計算機，然后各工位開始進行加工。倉庫人員可根據(jù)生產(chǎn)計劃，得到使用的材料信息，事先準備好使用的材料。

3? BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)風(fēng)險管理中的應(yīng)用

3.1? 準備階段

在項目的準備階段，往往需要對各種方案展開對比分析，從而找出最佳方案。BIM技術(shù)的可視化，為方案選擇提供了更加有效的方法。運用BIM技術(shù)，建筑企業(yè)可直接將業(yè)主提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，輸入BIM模型中，并建立分析模型，這樣就能夠?qū)Ω鞣N工程方案有最直觀的呈現(xiàn)，從而相關(guān)方了解各種方案的優(yōu)缺點，并作出相關(guān)選擇和決策，另外還能夠根據(jù)方案的特征，提前了解風(fēng)險，制定成本控制措施，這對于實現(xiàn)工程利潤最大化意義非常重大。

3.2? 設(shè)計階段

在設(shè)計階段中，利用BIM技術(shù)可以搭建目標建筑的主體模型和具體的電氣、管道系統(tǒng)的模型，繼而展示出整體的組合模型，這一技術(shù)的一個典型優(yōu)勢就是在面對工程變動時，可以在子模型中實施修改，這樣就可以在很大程度上減少工作量。而利用模擬碰壁分析技術(shù)則可以解決那些圖紙無法解決的部分，依據(jù)報告審核完成有關(guān)修改，降低后期修改的可能。

3.3? 施工階段

應(yīng)用BIM平臺的信息動態(tài)交流功能，施工方、設(shè)計方等有關(guān)方可以在一個交流平臺上實時地進行信息交流和問題反饋，有利于全面跟蹤施工項目進度，及時挖掘出項目進程中可能面臨的風(fēng)險，或者需要修正的偏差。通過動態(tài)化的信息交流和風(fēng)險管理，可降低項目后期維護的難度，加快項目的施工進度。

4? 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工中具有至關(guān)重要的意義。不僅能夠用來規(guī)范施工流程、完成建模和參數(shù)設(shè)定、完成信息追溯系統(tǒng)，更重要的是，能夠有效提升風(fēng)險管理的有效性，所以應(yīng)當給予高度重視和肯定。

參考文獻：

[1] 李東海，倪娟.基于BIM技術(shù)在工程管理中的實踐研究[J].價值工程，2017（18）：38～40.

[2] 李彥婕，楊亞麗，劉可心.BIM在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用研究綜述[J].黑龍江科技信息，2017（5）：194～195.

作者簡介：

崔麗（1993—）女，漢族，初級，山東省濟寧市，學(xué)歷：研究生，研究方向：結(jié)構(gòu)專業(yè)，結(jié)構(gòu)工程BIM技術(shù)。