BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用研究

李輝

合肥水泥研究設(shè)計(jì)院有限公司 安徽合肥 230051

裝配式建筑結(jié)構(gòu)在施工形式上與傳統(tǒng)建筑有所不同，改變了原有在施工現(xiàn)場配比混凝土并澆筑的形式，轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)先將混凝土建筑構(gòu)件生產(chǎn)完成后再送至施工現(xiàn)場直接裝配。包含施工中涉及陽臺、立柱、隔板、梁等構(gòu)件，直接在施工現(xiàn)場拼裝即可。在安裝方面只需通過構(gòu)件預(yù)留的孔洞和鋼筋匹配后再灌漿澆筑即可完成。裝配施工形式工期短、工藝簡單、環(huán)境影響小、施工成本低，因此具有較廣泛發(fā)展空間。BIM技術(shù)是建立在3D基礎(chǔ)上的數(shù)字模型，通過將建設(shè)項(xiàng)目信息加以改進(jìn)實(shí)現(xiàn)技術(shù)支撐，屬于建筑信息模型技術(shù)，可極大提升工作效率，并讓內(nèi)部工作結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化，提升施工的安全保障[1]。

1 裝配式建筑工程現(xiàn)狀

目前傳統(tǒng)裝配式建筑多為二維設(shè)計(jì)圖紙完備后,采用REVIT或TEKLA反向、單專業(yè)深化裝配式建筑主體結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件,雖然能夠滿足按圖施工的裝配化要求,但對建筑本身的空間優(yōu)化,沒有起到BIM技術(shù)應(yīng)有的效果,導(dǎo)致裝配式建筑主體結(jié)構(gòu)施工完成后,發(fā)現(xiàn)二次結(jié)構(gòu)位置不合理,機(jī)電、暖通結(jié)構(gòu)管線布置混亂,吊頂凈空無法滿足等一系列空間問題?，F(xiàn)場再根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題,與建設(shè)各方協(xié)商處理意見,要么拆改建筑結(jié)構(gòu),增加施工成本;要么改變局部空間功能,降低建筑使用效果[2]。

2 BIM技術(shù)下的體系設(shè)計(jì)

工作流程與管理范圍方面，構(gòu)件管理是裝配式建筑組織體系的主要管理對象。在工作流程方面，涵蓋裝配現(xiàn)場管理、構(gòu)件物流管理、生產(chǎn)管理等多個(gè)環(huán)節(jié)，對構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、入場、放置等均需要合理規(guī)劃與調(diào)度。組織架構(gòu)方面，首先為建設(shè)單位，其次為項(xiàng)目管理層，直接受建設(shè)單位管理，第三層為施工項(xiàng)目部BIM中心，與第三方和設(shè)計(jì)單位共同運(yùn)作，并與施工現(xiàn)場的資料員、材料員、安全員、質(zhì)量員、預(yù)算員、施工員等多方展開信息交流，由工程監(jiān)理對施工現(xiàn)場各人員展開管理并與項(xiàng)目部管理層溝通。在完成裝配式建筑施工組織模型構(gòu)建后，由BIM系統(tǒng)為項(xiàng)目參與方提供工作基礎(chǔ)。應(yīng)用信息技術(shù)后，信息的縱向化傳遞能夠確保施工管理系統(tǒng)有效運(yùn)轉(zhuǎn)，為建筑材料生產(chǎn)商等項(xiàng)目利益第三方、監(jiān)理單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位等提供溝通平臺。建筑施工組織設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容涵蓋施工方案、項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)、施工總體部署計(jì)劃、施工工程概要，其中工程概要涵蓋工程目標(biāo)、工程特點(diǎn)、工程概況等多項(xiàng)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上建立施工總體部署計(jì)劃，完善組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，明確關(guān)鍵人員崗位職責(zé)。在應(yīng)用BIM技術(shù)后，施工管理的關(guān)鍵職位為質(zhì)量員、施工員、項(xiàng)目總工程師、項(xiàng)目經(jīng)理、現(xiàn)場BIM總負(fù)責(zé)人。其中項(xiàng)目經(jīng)理處于BIM模擬施工現(xiàn)場與實(shí)際施工現(xiàn)場之間的溝通橋梁位置，負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)[3]。

3 裝配式建筑施工階段BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用

裝配式建筑工程施工過程中最重要的部分就是預(yù)制結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，這是保證裝配式建筑工程質(zhì)量最關(guān)鍵的部分。在工程施工前對預(yù)制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及施工后對構(gòu)件的生產(chǎn)都能夠體現(xiàn)BIM技術(shù)的應(yīng)用。在工程的設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)利用其高效的數(shù)據(jù)搜集處理功能，將建筑工程的信息進(jìn)行整理，對這些信息進(jìn)行參數(shù)化處理，通過BIM模型設(shè)計(jì)出合理的方案，同時(shí)借助BIM技術(shù)的模擬手段對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行檢測勘驗(yàn)，減小工程圖與實(shí)際的誤差，及時(shí)修改優(yōu)化不合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有效提高了預(yù)制構(gòu)件的科學(xué)性和標(biāo)準(zhǔn)化。在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)中，同樣運(yùn)用了BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)盡可能減少圖紙與實(shí)物構(gòu)件之間的誤差。通過BIM技術(shù)將構(gòu)件的信息數(shù)據(jù)傳遞給生產(chǎn)商，讓生產(chǎn)商直接了解構(gòu)件的尺寸大小、材料使用，能夠提高構(gòu)件的質(zhì)量和精確度，提高之后的裝配過程的效率。

3.2 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控

利用BIM模型可以全面對比分析裝配式建筑的施工方案，在最佳方案確定并且投入使用后可以整合處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，在BIM模型中錄入工程實(shí)際施工中的數(shù)據(jù)，確保落實(shí)各項(xiàng)計(jì)劃。將BIM技術(shù)與裝配式建筑吊裝工作相結(jié)合，可以將吊裝質(zhì)量提升，保證準(zhǔn)確地安裝各項(xiàng)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)安裝流程的優(yōu)化，指導(dǎo)后續(xù)施工作業(yè)的順利開展。同時(shí)，管理人員要科學(xué)地檢驗(yàn)施工現(xiàn)場內(nèi)部各項(xiàng)預(yù)制構(gòu)件，對預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量是否達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，通過性能檢驗(yàn)確定材料質(zhì)量。

3.3 應(yīng)用BIM技術(shù)技術(shù)進(jìn)行安全管理

運(yùn)用Navis works Manage軟件的Time Liner功能對該海洋館模型進(jìn)行可視化施工模擬分析，還原真實(shí)施工場景，進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的預(yù)安裝，利用BIM技術(shù)的可視化優(yōu)勢識別具有威脅性的因素，借助BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，將具有危險(xiǎn)性因素可能發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行明確的劃分，從而從項(xiàng)目整體上把控和制定不同危險(xiǎn)時(shí)間和區(qū)域的施工進(jìn)度工作，做好預(yù)防準(zhǔn)備工作，將可能誘發(fā)危險(xiǎn)的不安全因素提前排除，保證裝配式建筑在實(shí)際安裝過程中的井然有序。

4 結(jié)語

綜上所述，在裝配式建筑項(xiàng)目的施工過程中應(yīng)用BIM技術(shù)已經(jīng)成為了一種發(fā)展的必然趨勢，BIM技術(shù)能夠?qū)⒀b配式建筑的整體和局部模型直觀呈現(xiàn)出來，清晰展現(xiàn)出裝配式建筑的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，施工單位能夠有效處理好PC構(gòu)件的協(xié)調(diào)問題，減少了安全隱患，同時(shí)大大提升了施工的整體效率，為真正實(shí)現(xiàn)我國裝配式建筑的良性發(fā)展，后續(xù)的工作中應(yīng)重點(diǎn)解決銜接不通暢、信息運(yùn)用能力較低以及信息交互不便等問題。