BIM技術(shù)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工管理應(yīng)用研究

尚利強

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑工程也取得了很大的進(jìn)步，建設(shè)規(guī)模不斷擴大，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，將BIM技術(shù)充分引入其中建立建筑信息模型可以對建筑工程各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行很好地模擬分析，技術(shù)人員也可以利用該項技術(shù)對項目相關(guān)信息進(jìn)行有效的整合和模擬，從而更好地了解工程各項信息，不斷提升施工效率和施工質(zhì)量。鑒于此，本文結(jié)合實際工程對BIM技術(shù)在大跨度異性鋼結(jié)構(gòu)項目中的具體應(yīng)用進(jìn)行了一定的探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);大跨度;異形鋼結(jié)構(gòu);項目;應(yīng)用

一、工程概況

某工程總建設(shè)面積為55萬平方米，該項目當(dāng)中的鋼結(jié)構(gòu)主要包含了內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)、外部鋼結(jié)構(gòu)以及地下柱的制作、安裝以及拉桿等各項操作，總體用鋼量達(dá)到了4.4萬噸，施工過程包括桁架結(jié)構(gòu)豎向支撐、主梁的橫向布置、拉桿連和箱形柱的桁架以及橫向主梁的連接等，是目前相對比較難的一種鋼結(jié)構(gòu)工程。

二、BIM技術(shù)的基本概念

BIM是建筑信息管理的英文縮寫，在技術(shù)應(yīng)用過程中，BIM技術(shù)能夠通過地理和空間幾何相關(guān)知識，利用3D建模等形成一個數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)具備三種特征，分別是：1）其具備較為全面的模型數(shù)據(jù)，能夠?qū)?D數(shù)字技術(shù)的系統(tǒng)優(yōu)勢進(jìn)行整合，并以此為基礎(chǔ)，將參數(shù)附加的各種信息資源進(jìn)行共享，在合理的范圍內(nèi)對參數(shù)附加數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，最大程度的滿足建筑工程施工的需要;2）BIM技術(shù)在管理過程中能夠能有效地整合數(shù)據(jù)資源，這項特征也使其在建筑工程施工領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用與重視，并在世界范圍內(nèi)獲得了領(lǐng)先于其他應(yīng)用技術(shù)的先進(jìn)水平;3）BIM技術(shù)在信息傳遞過程中，具備較強的聯(lián)動功能，其可以將相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)原封不動的進(jìn)行存儲，這樣能夠很好地進(jìn)行按需分配，滿足不同的階段信息需要。大大節(jié)省時間，提高數(shù)據(jù)傳遞效率。

三、BIM的優(yōu)勢

BIM模型能夠很好地展示建筑物的基本情況，通過與建筑施工軟件連接，將信息參數(shù)存到相關(guān)的技術(shù)實施軟件中實現(xiàn)可視化過程。以這種方式建立的模型能歐很好地進(jìn)行規(guī)劃，相比于傳統(tǒng)的二維建筑設(shè)計，BIM技術(shù)能夠很好地展示建筑過程中需要注意的地方，能夠很好地對建筑工程進(jìn)行可行性檢驗。BIM技術(shù)可預(yù)測工程中存在的不足之處，并及時做出相應(yīng)的調(diào)整，確保建筑施工能順利進(jìn)行。

傳統(tǒng)的建筑主要是由于各個部門之間的協(xié)調(diào)進(jìn)行的，每一個設(shè)計環(huán)節(jié)相對來說較為獨立，因此，在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中不能夠保證問題及時的解決。借助于BIM技術(shù)，能夠很好地解決這一個問題。BIM技術(shù)能夠很好地實現(xiàn)每一個單位之間的良好溝通，讓問題能夠及時的得到解決，使得整個建筑過程得到協(xié)調(diào)。BIM技術(shù)的產(chǎn)生就很好地解決了這一問題，通過自主檢測功能，將不同的領(lǐng)域進(jìn)行整合模擬，把建筑工程的整個過程中出現(xiàn)的不足之處找出來，通過修改形成良好的建筑效果。BIM技術(shù)給不同領(lǐng)域的管理人員一個良好的溝通平臺，起到了很好地協(xié)同作用。

建筑工程的設(shè)計人員可利用BIM技術(shù)建立建筑模型，并加以渲染，使得建筑模型能夠更直觀的展示出來，對于其中需要注意的一些東西能夠及時的給與提醒。通過對工程模型進(jìn)行改造，提高建筑物的工程模型。BIM優(yōu)秀的模擬技術(shù)讓設(shè)計人員能夠及時的掌握建筑的基本方向，對于其中可能存在的不足之處還給以及時的糾正，提高建筑物的可靠性。

四、BIM技術(shù)在大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工管理應(yīng)用

（一）采集數(shù)據(jù)

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠建立基本的模型，相關(guān)工作人員通過建立公路的基本數(shù)據(jù)庫，提前收集需要到的一些數(shù)據(jù)，在應(yīng)用到計算機信息技術(shù)中心，實現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)的存儲，構(gòu)建準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)平臺，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存和驗證。在數(shù)據(jù)采集過程中，需要及時的進(jìn)行數(shù)據(jù)的糾正，確保建模過程中的每一個數(shù)據(jù)是真實可靠地，由此確定建筑物的準(zhǔn)確性。通過采集的相關(guān)數(shù)據(jù)建立基本的公路模型，能夠使得建設(shè)過程中的各種問題及時的反映出來，比如一些特殊地方需要的工藝類型。

（二）復(fù)雜節(jié)點以及構(gòu)件模擬

就該項目工程建設(shè)過程來說，其中存在很多的復(fù)雜構(gòu)建和節(jié)點，最為明顯的就是三維三角拱桁架結(jié)構(gòu)，其跨度可以達(dá)到180m之長。如果采用以往傳統(tǒng)的平面工作模式是很難對這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確連接的，此時就需要充分利用BIM技術(shù)對其進(jìn)行準(zhǔn)確的三維模擬，這樣不但可以為相關(guān)的技術(shù)人員提供了一個非常直觀的空間形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而使他們可以更加清楚地掌握建筑物的具體結(jié)構(gòu)，而且還可以為施工現(xiàn)場的安裝過程提供有力的技術(shù)支持，大大降低了錯誤的發(fā)生率。

（三）碰撞校核

為了使得建筑能夠順利進(jìn)行，需要進(jìn)行相關(guān)的碰撞檢測。碰撞檢測在建筑實時之前，一般來說，碰撞的部分主要分為兩個情況：軟碰撞和硬碰撞。目前情況下的硬碰撞能夠很好地查出模型中的碰撞點，再有專業(yè)的人員進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計和分析，最終得到一份基本的碰撞報告。在工程開始現(xiàn)場安裝之前就應(yīng)該做好對管線之間、結(jié)構(gòu)之間還有管線和結(jié)構(gòu)之間的碰撞撞校核，如果發(fā)現(xiàn)問題就可以在模型當(dāng)中進(jìn)行及時的調(diào)整，這樣就很好地避免了現(xiàn)場剪切構(gòu)件、返工或者是二次加工現(xiàn)象的發(fā)生，大大降低了施工成本。另外還需要注意的是，在利用TeklaBIMsight平臺對結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞校核的時候，做好是跟著建模過程獨立完成，在該平臺之后的模型只需要對管線和結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行碰撞檢測，并對管線施工空間進(jìn)行充分的分析。

（四）圖紙制作

該項工作是整個項目實施過程中一項相對比較復(fù)雜的內(nèi)容，如果采用以往傳統(tǒng)的出圖模式，一旦涉及到涉及變更或者是大范圍修改就會耗費非常長的時間還有人工勞動。如果充分利用BIM技術(shù)建立三維模型，就只需要對模型當(dāng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，其他參數(shù)都會隨之自動匹配，技術(shù)人員只需要對模型進(jìn)行復(fù)審并對其中少部分內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，從而使其更加完美，這樣圖紙的修改還有檢查工作都更加具有針對性，相比較而言，大大節(jié)約了時間和施工成本，據(jù)統(tǒng)計大約可以節(jié)約70%的時間，同時還降低了繪制圖紙人員的工作量。

（五）工程量統(tǒng)計及提料加工

采用BIM技術(shù)就可以快速生成統(tǒng)計表，從而更好地保證了模擬量和統(tǒng)計表之間的高度統(tǒng)一。并且還實現(xiàn)了在不同條件對提料進(jìn)行分類分批處理，這樣更加方便與造價預(yù)算工作的進(jìn)行，除此之外，構(gòu)件形式、質(zhì)量以及尺寸還有施工材料的具體用量都可以以報表的形式輸出，有效提高了統(tǒng)計效率和統(tǒng)計質(zhì)量。將BIM技術(shù)充分應(yīng)用都工廠加工階段也可以在一定程度上降低加工難度，將BIM和計算機數(shù)控技術(shù)進(jìn)行有效的鏈接還可以將板式零件有效轉(zhuǎn)化成NC文件，然后導(dǎo)入到數(shù)控機床指導(dǎo)加工，實現(xiàn)了智能化管理，提高了作業(yè)效率，并且減低了誤差發(fā)生的幾率。

五、結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用有著很大的作用，通過分析BIM技術(shù)的基本特點，根據(jù)理論知識和實踐的結(jié)合，提高BM技術(shù)在大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用。建立一套較為完整的運用過程。希望通過本篇文章的探討，能夠擴大BIM技術(shù)的使用范圍，以提高建筑物的質(zhì)量，保證人們的生活便利。

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