BIM技術在裝配式結構施工中的信息化模擬

孫世鵬 劉壯 陳一鳴 周易

*通訊作者：孫世鵬，1992年1月，男，漢，山東聊城人，現任中建八局第二建設有限公司助理工程師，本科。研究方向：工程建筑。

摘 要：當前社會發展速度快，施工周期短，建筑施工成本隨之增加。在國家大力支持裝配式建筑的大趨勢下，裝配式建筑已經在建筑施工中占有重要地位。隨著近些年來BIM在我國的推廣使用，BIM輔助建筑工程施工已經成為常態化、趨勢化。

關鍵詞：裝配式;可視化;BIM技術;模擬;效率

Abstract： At present， with the rapid social development and short construction period， the construction cost increases. Under the general trend of strong national support for prefabricated buildings， prefabricated buildings have played an important role in building construction. With the popularization and use of BIM in China in recent years， BIM assisted construction has become a normalization and trend.

Keywords： Prefabricated; Visualization; BIM technology; Simulation; Efficiency

一、BIM及裝配式的現狀及意義

國外對建筑信息模型技術的研究和開發起步較早、運用早，并經過多年與實際工程結合，已驗證BIM技術的運用潛力[1]。目前在我國BIM的使用已經相對較為成熟，已經從開始創建單一的簡單模型，到現在結合施工現場進行應用。

二、工程概況

濟南遙墻街道多村整合改造項目A區。項目規劃總建筑面積62.7萬平方米，涉及62棟單體住宅、5棟商業、1棟幼兒園、4座地下車庫及配套換熱站等。是山東省規模最大的裝配式住宅片區，本項目采用整體式混凝土結構，住宅樓板、樓梯、空調板、陽臺及外墻采用工廠化預制，現場安裝，裝配率不低于50%。專業分包眾多，協調管理難度非常大。

三、裝配式BIM技術前期策劃

（一）場地布置策劃

本工程現場面積大，現場設置環形施工交通網，4個出土口，1個鋼筋集中加工中心，62臺塔吊，可利用場地較大，管理精力有限，管控難度大。為保證施工現場布置的科學性、有序性，運用BIM技術對現場進行合理布置是十分必要的。在裝配式結構施工中，塔吊站位布置是否準確合理，和塔吊吊裝效率、施工進度的關系都是緊密相關的。若在小構件旁邊放置了大塔吊，則是大材小用，沒有發揮出大塔吊的作用來。反之在大構件旁邊放置了小塔吊，則是小牛拉大車，費時又費力。若在裝配式工程施工前未進行合理的場地布置則會造成構件二次倒運、場地交通擁堵、料場二次搬運等情況的發生，進而影響施工工期，增加施工成本。運用BIM信息化模擬技術進行三維場地布置（如圖1所示），結合塔吊吊力、構件運輸路線及放置場地等合理布置塔吊。預制構件的堆放場地盡量放置在塔吊的合理吊裝范圍內，避免二次搬運。減少施工工期，降低施工成本[2]。同時，塔吊以及構件的安放位置不能影響正常的施工期間的交通運輸。與傳統場地布置相比，減少策劃時間30%，三維BIM場地布置更加直觀明了，更能容易發現場地布置中的缺陷、問題，及時發現及時整改避免施工問題的產生。

（二）圖紙會審

1.建筑BIM模型創建

本工程BIM模型以Autodesk Revit2016為主，依據項目施工圖紙進行建筑、結構、水、暖、電各專業模型創建，以公司開發項目管理BIM云平臺作為總承包項目部、BIM工作站、物資商務部、施工項目部等各方信息流通平臺，實現多方協作應用BIM技術。項目部BIM工作站及BIM技術應用小組運用YJK+revit高效實現裝配式構件模擬拆分。BIM結構模型（如圖2所示），BIM建筑模型（如圖3所示），管線綜合排布模型（如圖4所示），裝配式構件模擬拆分（如圖5所示）。

2. 碰撞檢查

項目采用Navisworks軟件分類進行碰撞檢查。為保證碰撞檢查的準確性，節省處理分析時間，碰撞檢查分類進行。根據分區域或按專業交叉組合的原則對碰撞檢查分析，通過對各專業管線進行風險檢測，解決各專業協作問題多、效率低、發現不及時等難題，減少各專業交叉施工干擾，最終確保整體施工質量、整體施工進度。本項目BIM技術應用小組將機電模型與結構和建筑模型進行整合，進行碰撞檢測，共發現碰撞點1223處。疊合板碰撞檢查（如圖6所示），管綜合碰撞檢查（如圖7所示）。

（三）設計深化

結合已創建的模型，進行地下管線優化方案比選，消除管線碰撞，降低施工難度，最終確定最有利優化方案進行綜合調整[3]。對復雜節點出具三維及平、立、剖面圖，向施工人員交底保證工程順利完成。管綜優化前（如圖8所示），管綜優化后（如圖9所示）。

根據優化設計模型提取材料明細表，提報工廠加工。將加工好的構件運輸至施工現場進行現場拼裝，有效地提高了機電安裝的效率和質量。深化模型（如圖10所示）。

四、總結

裝配式項目管理的BIM應用表明，裝配式施工工期短，過程管控難度大。通過BIM技術進行方案策劃模擬，有利于裝配式建筑工程的有序開展，規避一些施工中的圖紙錯漏碰缺項，有利于各專業之間施工協調有序。縮短施工周期，節省工程成本，為裝配式的發展提供了新的思路。

參考文獻：

[1]談思源.利用BIM技術推動工程咨詢管理服務業轉型升級[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2018（09）：157-158.

[2]馬天磊，鄧思華，李晨光，郄澤.裝配式結構BIM碰撞檢查分析研究[J].建材技術與應用，2017（01）：40-42.

[3]劉媛媛.BIM技術在建筑施工中的應用[J].江西建材，2021（02）：157-158.