使用Tekla搭建波形腹板鋼梁的優勢
——基于BIM技術在鋼箱梁深化設計中的創新應用

文｜甘肅博睿交通重型裝備制造有限公司 胡煒璧 王娜

為指導和推動建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）的應用，2015年住房和城鄉建設部發布了《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》。BIM技術落地應用刻不容緩。施工企業需要響應國家號召，積極培養人才，提高專業人才數量和技術應用能力，開展職業培訓；加強已應用BIM技術項目間交流溝通；完善企業BIM 應用制度標準，提高企業競爭力。為達到2020年BIM技術與企業管理系統和其他信息技術的一體化集成應用邁出堅實的一步。本文以敦當項目哲蘭德溝大橋建設工程施工第4 標段鋼箱梁施工工程為例，闡述BIM技術在施工中的應用經驗。

1.BIM技術應用背景

項目成本包括項目生命周期每一階段的資源耗費，其基本要素有人工費、材料費、設備費、其他規費等。所謂項目成本管理指的就是為了確保項目實際發生的成本不會超過項目的預算，讓項目在所批準的預算范圍之內按質、按量并經濟高效完成所確定的目標而進行的各項項目管理的活動。項目成本管理的效果將會對項目的績效帶來直接的影響，所以開展項目成本管理的過程之中必須要堅持全項目生命周期的管理原則。傳統施工中，由于項目預算階段無法有效的避免設計變更、清單估算偏差過大等問題，造成項目成本預測的偏差不能滿足項目成本控制的目的。

伴隨著信息技術的發展以及應用，BIM技術也得到了大力的推廣，工程施工技術也獲得了快速的發展，各種數據可以被更加高速的處理，并且能夠根據實際情況對數據庫進行自動化的調整，這就可以有效地避免工程前期只能夠依靠經驗而使得最終結果不準確的問題，讓項目施工預算的精度以及工作效率都得以大幅度的提升，進而為工程前期成本預算提供更加準確的數據支持。

鋼箱梁項目在前期策劃時即明確要在項目施工階段進行成本管控，借助BIM技術提高成本控制的效率，確保利潤最大化。BIM 的最大優點是可以使項目內外部結構清晰明了，清單快速而且準確的輸出，能夠發現設計中出現的構件碰撞問題，進而降低安裝時遇到難題的程度。

2.BIM技術在鋼箱梁深化設計中的創新應用

國內現階段針對曲線鋼箱梁的深化設計尚無一款專業的BIM 軟件，主要采用單一的CAD 平面放樣深化，其存在以下缺陷：一是工作效率低，往往為單兵作戰，無法實現技術人員的協同作業；二是鋼箱梁施工存在大量的穿孔零件，易發生結構沖突，各聯線型匹配度要求高，并且與土建交叉施工部位多，CAD 深化對結構沖突檢、線型錯誤的驗檢查方法不直觀，存在較大的人為失誤風險，在大型橋梁項目中此問題尤為突出；三是加工過程的零件、單元件、構件清單管理需各部分獨立手工計算再累加，工作量大、錯誤率高，更改難度大。

針對上述問題，筆者所在的甘肅博睿交通重型裝備制造有限公司經過長期的BIM技術攻關與實踐積累，在橋梁BIM技術應用上創造了將Tekla 軟件、廣聯達BIM5D 與CAD 三維放樣相結合的方式進行鋼箱梁深化，攻克了在Tekla 軟件中建雙曲線型鋼箱梁模型的重大難題，并在本工程中成功推廣應用，在國內尚屬首次。

3.BIM技術的綜合應用[1]

運用廣聯達BIM 5D 項目管理平臺進行施工現場的安全、質量、進度、造價的實時管控，合理利用三維模型+時間+造價的維度對工程全方位、施工全生命周期的把控。應用BIM 的協同工作原理，每個工作崗位進行合理的任務安排，然后匯總在BIM 5D 工作平臺進行分析、模擬，發現有偏差進行及時的矯正。

綜合利用BIM 5D 項目管理平臺桌面端、移動端、網頁端，進行項目的質量、安全、進度管理。模型建成后，導入BIM 5D 平臺，現場管理人員利用移動客戶端可以隨時查看模型文件，以及項目管理文件。

通過BIM 5D 管理平臺使項目管理各個環節形成一個有序的閉環：安全員現場巡查過程中發現一處安全隱患，在移動端發出一條安全問題整改任務。該任務包括樓層信息、軸線位置信息、整改期限、問題描述、責任人、參與人等信息。責任人接收到整改任務，依據問題信息描述進行安全隱患整改，整改完畢自檢合格后在移動端回復問題整改情況。安全員接到移動端提醒后，到現場復查，合格后，在該安全整改任務中標記已處理。整個管理流程運用互聯技術依托BIM5D 管理平臺快速、高效進行，形成一個閉環回路。

4.可視化的技術交底

通過BIM技術進行三維可視化的圖紙會審，在施工前期能夠準確解決圖紙中的問題，縮短因圖紙問題造成的工期延誤，避免返工，進而節約施工成本。運用BIM技術可視化特點配合傳統技術交底，讓工人更形象、更具體的了解各施工工藝，包括鋼箱梁單元件加工、鋼箱梁加工總裝配、鋼箱梁施工過程策劃。

5.模型可視[1]

5.1 模型搭接

根據建模規則，利用Tekla 建立各專業模型，建模過程中根據圖紙構件信息及時完善構件的搭建，做到信息完善。通過模型的建立，發現圖紙中構件信息不全，施工難度大或設計不合理的地方，并加以記錄。

5.2 圖紙會審

將各專業的圖紙問題進行匯總，并以附模型圖的形式向設計單位提出問題。使設計快速發現圖紙中存在的不合理和缺失的內容，并及時進行完善。

各專業圖紙完善后，利用Navisworks進行各專業模型間的碰撞檢查，如發現專業間的沖突之處，以模型的形式發給設計單位，并補充完善圖紙會審內容。從而完成單專業、多專業間的綜合性圖紙會審，最大限度的達到完善圖紙的目的。

6.工程量清單管理

6.1 模型建立

根據建模規則和公司建模細則，由多人協同在最短的時間內完成鋼結構部分的Tekla 模型，并根據圖紙會審內容，完善、修改、補充鋼結構模型。

6.2 模型審核

在Tekla 模型完成全部結構搭建及信息錄入后，提交BIM技術中心進行三級審核，首先由其它建模人員對模型進行互校，重點檢查模型分段劃分是否符合方案要求、結構是否完整、零部件等基本信息；其次由主管工藝的組員對模型進行工藝檢查并提出工藝優化方案，之后模型交由副組長及組長對模型的標高、線型等重點信息進行審核，并填寫模型審核表，模型修改完畢確認無誤后方可輸出施工圖紙和工程量清單。

6.3 清單輸出

1）模型篩選和過濾

使用Tekla 中對象過濾功能（選擇過濾或顯示過濾），可以選擇全部或需要的部分模型。

2）導出工程量清單

材料清單：用于原材提料采購。零件清單：用于排版、下料。

構件清單：用于對內、對外結算使用。

3）工程量清單整理

由Tekla 生成的EXCLE 文件，整理成符合提料、排版、發運等過程的固定格式清單后，即可作為最終的文件使用。

6.4 工程量清單管理

在BIM 信息化模型搭建完成后，就可利用BIM 平臺全自動輸出各類型清單，效率遠超往常人工統計。在圖紙會審階段就可對設計圖提供的工程量信息進行審核，便于施工企業在施工伊始就可對工程施工成本做到精確把控。

各類型清單編制、管理全自動化，統計計算過程由計算機完成，準確率高、速度快，為公司各專業部門提供高效、準確的決策依據。

7.過程把控、考核制度

7.1 過程把控

模型搭建：模型建立應確保搭建精度、構件屬性準確，嚴格遵循建模規則。

現場管理：施工過程中應確保實際施工的準確性，及時進行施工過程中的實測實量并數據記錄準確，嚴格控制現場管理，避免材料浪費。

數據匯總分析：根據實際情況收集匯總數據，將現場實際工程量與預算清單工程量進行對比，分析材料偏差原因，做好記錄。

7.2 考核制度

根據實施方案懲罰制度，對各項應用點做好明確的獎懲制度，對節約材料的的班組給予獎勵，對造成材料浪費的行為進行處罰。

8.結語

通過BIM技術的運用，實現了項目從投標預算、前期準備、過程施工和最終竣工的全過程成本管控，在保證工期和質量滿足業主要求的前提下，把成本控制在計劃范圍內。BIM技術的快速發展對施工企業的現場施工與管理提出更高的要求，通過在已有項目上的BIM技術應用，使我們更有信心在未來的發展中迎接挑戰。