BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理中的應(yīng)用

李 莉 武漢建工集團股份有限公司

1 前言

BIM又稱為建筑信息模型，它可以通過信息數(shù)據(jù)庫的建立，有效實現(xiàn)整個建筑工程項目準(zhǔn)確性管理、過程性管理和及時性管理，從而全面提升建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，探究鋼結(jié)構(gòu)項目管理中對BIM技術(shù)的應(yīng)用有著非常重要的價值和意義。為了最大限度發(fā)揮BIM技術(shù)的應(yīng)用效能，還需要對具體的管理工作進行不斷優(yōu)化和完善，從而有效提升鋼結(jié)構(gòu)項目管理的實效性。

2 基于BIM技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程項目加工制作管理工作的開展

其一，BIM技術(shù)在材料采購方面的應(yīng)用。在開展鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理工作的過程中，材料采購的質(zhì)量控制是非常重要的。由于鋼結(jié)構(gòu)工程量比較大，需要對材料的采購進行準(zhǔn)確把握，如果一次采購過多就會導(dǎo)致材料積壓，大量資金被占用，如果采購過少，則跟不上施工的進度，導(dǎo)致工期被延長，因此在管理過程中一定要保障材料采購適時適當(dāng)[1]。采購人員可以以施工方案為依據(jù)，對整個工程項目進行分區(qū)，然后對每個分區(qū)材料采購的時間進行有效明確，進而對材料進行分批采購，當(dāng)然還要對每個分區(qū)中需要的材料種類和重量進行提前預(yù)估。而TS軟件的有效應(yīng)用，在一定程度上有助于采購工作人員對每個分區(qū)中所需要每種材料的相關(guān)信息進行快速導(dǎo)出準(zhǔn)確查詢，比如材料的重量、材料的寬度、材料的長度、材料的規(guī)格等相關(guān)數(shù)據(jù)，從而極大地提高了材料采購的精確度和效率，有助于材料采購管理工作的有效落實。

其二，BIM技術(shù)在零件加工方面的有效應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)零構(gòu)件生產(chǎn)加工需要以圖紙為依據(jù)，加工廠想要對零部件進行準(zhǔn)確高效的生產(chǎn)，必須要保障設(shè)計的圖紙詳細，而且還具有很高的精確度和完整性。然而相關(guān)人員可以通過BIM系統(tǒng)中的TS軟件對圖紙進行精確高效的繪制，不僅節(jié)省了加工工期，而且還為加工廠零部件的準(zhǔn)確生產(chǎn)奠定了一定的基礎(chǔ)。

其三，BIM技術(shù)在桿件加工方面的應(yīng)用。之前加工廠生產(chǎn)的網(wǎng)架桿件都是以散件的形式送往施工現(xiàn)場，需要工作人員進一步拼裝。因為網(wǎng)架桿件都是以鋼管的形式存在，在傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)加工制作的過程中，鋼管之間的相貫口切割一直是其是難以突破的重難點，不過利用BIM系統(tǒng)當(dāng)中的TS軟件，再借助先進數(shù)控設(shè)備的優(yōu)勢就可以突破以上重難點。通過TS軟件將CAD格式的桿件線模導(dǎo)出之后再導(dǎo)入數(shù)控設(shè)備，再發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的編輯功能來確定線模的信息，比如編號、管徑等，最后TS軟件再將桿件加工信息以NC文件的形式導(dǎo)出，經(jīng)過數(shù)控設(shè)備的讀取，進而一次性準(zhǔn)確無誤地完成桿件的切割成型。這不僅省時省力，而且提高了加工廠的生產(chǎn)效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本，有助于鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理工作的有效開展。

其四，BIM技術(shù)在工廠組裝方面的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)項目中所需要的一些零部件，一部分需要以散架的形式運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，另一方面還需要在工廠進行直接拼接。比如在整個建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中起到承重作用的一些重要構(gòu)件，需要在加工廠進行優(yōu)先組裝和焊接，但是加工廠的焊接人員只通過二維圖紙對于構(gòu)件組裝成型后的實際形狀并不能達到完整準(zhǔn)確的了解，從而增加了構(gòu)件拼接的難度，導(dǎo)致構(gòu)件拼接出現(xiàn)一定的錯位或者誤差。而BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，可以最大限度地避免以上錯誤的發(fā)生，BIM系統(tǒng)可以將構(gòu)件的三維效果圖有效地呈現(xiàn)出來，加工廠管理人員和操作人員在焊接之前可以根據(jù)三維效果圖進行交底，并對構(gòu)件拼裝時的注意事項進行有效明確，這樣就可以讓操作人員能夠更加全面、更加具體、更加形象地對構(gòu)件整體效果進行了解，最大限度地保障了構(gòu)件拼接的準(zhǔn)確性，提高了整個工程的質(zhì)量，有助于提升整個工程項目的管理水平。

其五，BIM技術(shù)在加工順序和進度方面的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)工程項目在開展的過程中會分塊進行，每個分塊都是按照一定的加工順序來進行的。管理人員可以利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢通過信息模型的建立對各個分塊的構(gòu)件信息進行精確掌握，并利用不同的顏色來區(qū)分各個分塊，并利用不同的顏色標(biāo)注出未加工和已加工構(gòu)件，這樣在項目管理過程中就可以對整個加工進度和順序進行精細化和具體化的管理。

其六，BIM技術(shù)在工廠內(nèi)部成本核算方面的應(yīng)用。工廠在進行內(nèi)部核算工作的過程中，可以從BIM模型中對各構(gòu)件信息進行準(zhǔn)確提取，對構(gòu)件和零件的重量、數(shù)量、名稱進行有效核算，從而提高成本核算的效率和準(zhǔn)確度。

3 基于BIM技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程項目運輸管理工作的開展

一般在鋼結(jié)構(gòu)工程項目當(dāng)中所使用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量和體積都比較大，如果沒有做好前期的分段工作，就會增加后期的運輸難度。技術(shù)人員可以通過BIM模型對構(gòu)件的相關(guān)信息進行快速有效地掌握，然后再掌握鋼結(jié)構(gòu)項目的實際吊裝能力以及運輸部門運輸要求的基礎(chǔ)，按照國家的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開展科學(xué)合理的分段工作[2]。運輸人員也可以利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢對構(gòu)件信息進行快速導(dǎo)出，并根據(jù)車輛的實際運輸能力對運輸構(gòu)件進行科學(xué)合理的分配，同時還可以在BIM技術(shù)建立的三維模型當(dāng)中進行預(yù)裝車演示，通過模擬演示來判斷構(gòu)件在車中放置的具體情況，對構(gòu)件在車中的疊壓程度、放置方向、放置位置進行合理確定，保障構(gòu)件在實際裝車的過程中不會出現(xiàn)超長、超載和超寬的情況。運輸部門也需要從BIM系統(tǒng)當(dāng)中對構(gòu)建信息進行快速導(dǎo)出，并以此為依據(jù)對運輸清單進行及時有效的制作，從而對運輸順序進行合理安排，進而對運輸成本和運輸進度進行科學(xué)合理地掌握和控制，全面提升運輸管理工作的效果和質(zhì)量。

圖1 BIM建筑信息模型

4 基于BIM技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程項目現(xiàn)場安裝管理工作的開展

BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程項目現(xiàn)場安裝管理工作中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。一方面利用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)現(xiàn)場安裝管理工作的可視化交底。在傳統(tǒng)管理模式中，項目部交底工作主要以二維圖紙為依據(jù)，組織相關(guān)的工作人員來進行交底工作，因為二維圖紙并沒有將相關(guān)的信息直觀全面具體地反映出來，工作人員通過管理人員提供的二維圖紙并沒有對整個工程的情況進行整體認(rèn)知和了解，導(dǎo)致整個交底工作沒有達到預(yù)期的效果，這樣在安裝的過程中就會容易出現(xiàn)錯誤。而管理人員可以利用BIM技術(shù)對交底工作實現(xiàn)可視化操作，工作人員可以通過BIM技術(shù)建立的三維模型對構(gòu)件在安裝過程中的注意事項以及各構(gòu)件安裝的先后順序進行形象直觀的認(rèn)知和掌握，有效地避免了工作人員在安裝過程中出現(xiàn)一定的錯誤，提高了整個構(gòu)件安裝的準(zhǔn)確度和效率[3]。

另一方面利用BIM技術(shù)方便現(xiàn)場拼接和吊裝工作的開展。在鋼結(jié)構(gòu)工程項目開展的過程中，某些構(gòu)件是以散件形式進行發(fā)貨至現(xiàn)場的，這就需要工作人員在現(xiàn)場對其進行拼接。加強保障現(xiàn)場的安裝質(zhì)量，一定要對現(xiàn)場構(gòu)件拼接質(zhì)量進行嚴(yán)格控制。比如對鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架構(gòu)件進行拼接的過程中，其焊接的關(guān)鍵節(jié)點是焊接球，這個需要對球的位置進行準(zhǔn)確定位，這樣在安裝的過程中才能夠?qū)φ麄€網(wǎng)架的分塊進行精確控制。

BIM技術(shù)可以通過對預(yù)拼裝進行模擬，將分塊中焊接球的坐標(biāo)準(zhǔn)確的呈現(xiàn)出來，然后將其坐標(biāo)導(dǎo)出之后并進行相對坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化，最后在全站儀中進行數(shù)據(jù)導(dǎo)入，這樣在具體焊接的過程中利用全站儀就可以對每個球的位置進行精確控制，并以此為基礎(chǔ)對分塊的拼裝胎架在地面上進行精確制作，這就為接下來精確拼裝奠定了良好的基礎(chǔ)。同時在吊裝過程中BIM技術(shù)也可以對構(gòu)件的重心和重量的信息進行精確快速的查詢，這樣對吊點進行科學(xué)合理的設(shè)置，保障構(gòu)件被安全高效吊裝到位，全面提升現(xiàn)場安裝管理工作的質(zhì)量和水平。

5 基于BIM技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程項目運維管理工作的開展

在鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)項目完成之后，后期運維管理工作的開展經(jīng)常會出現(xiàn)記錄的信息不及時，欠缺一定的完整性和準(zhǔn)確性，并不能及時有效的反饋出里面存在的相關(guān)問題。而在鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)項目后期運維管理工作開展的過程中，采用BIM技術(shù)有助于相關(guān)單位管理人員開展智能化管理和操作，對建筑的能量消耗以及耗材情況進行及時準(zhǔn)確地掌握，并對其進行詳細分析，從而制定相關(guān)的措施開展節(jié)能控制工作。并且管理人員還可以利用BIM技術(shù)系統(tǒng)性的檢查建筑各方各面以及平時被人們很容易忽略的一些細小環(huán)節(jié)，對建筑物的安全狀態(tài)進行準(zhǔn)確掌握，進而利用科學(xué)的方法來預(yù)測建筑物的使用狀況。因為鋼結(jié)構(gòu)工程項目運維工作的開展不僅需要的時間長，而且還需要投入大量的成本[4]。

但是BIM技術(shù)可以發(fā)揮自身優(yōu)勢系統(tǒng)性的歸納和整理有關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)建筑物在使用過程中的相關(guān)資料，并利用科學(xué)化的方法進行分析之后就可以得出更加準(zhǔn)確、更加有效的數(shù)據(jù)信息，以便于對鋼結(jié)構(gòu)建筑中出現(xiàn)的相關(guān)問題進行隨時處理，從而為鋼結(jié)構(gòu)建筑的功能性提供有效的保障，全面提升鋼結(jié)構(gòu)項目運維管理工作的整體質(zhì)量。

6 結(jié)束語

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理工作的開展對于BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，大大提高了工程項目管理的信息化水平，促進鋼結(jié)構(gòu)工程項目在加工管理、運輸管理以及現(xiàn)場安裝管理和運維管理方面進行不斷提升和優(yōu)化，不僅縮短了工期，而且還節(jié)約了一定的成本，有效提升了鋼結(jié)構(gòu)項目工程管理的效果和質(zhì)量。不過在今后的發(fā)展過程中還需要不斷加強BIM技術(shù)與鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理的融合度，促進BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理中發(fā)揮出最大的價值，保障鋼結(jié)構(gòu)工程項目管理工作持續(xù)有效開展。