BIM技術在鋼結構施工中應用點的選擇

劉桐宇

（甘肅第四建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730060）

1 BIM技術的鋼結構工程施工現狀

在進行日常設計與施工的過程中，往往會出現不同程度的問題，設計內容不具備可靠性與可行性，在安全系數方面無法滿足預期標準，進而導致整個施工質量無法滿足預期標準。為了避免類似的情況出現，施工單位在進行鋼結構工程施工的過程中，需要利用較為先進的BIM技術，通過信息化手段完成鋼結構工程的管理，確保監督工作能夠得到有效落實，并降低外界風險所帶來的干擾與阻礙，這樣不但能夠提高施工單位的經濟效益，降低風險對于行業發展也會帶來積極的影響。

2 鋼結構工程施工中的技術難點

2.1 在復雜施工條件下安裝方案選擇困難

以應用角度來分析，鋼結構由于本身所涉及的范圍內容相對復雜，在專業性上要求較為嚴格，很容易會產生類似高空焊接的危險工序，同時存在著不同類型的作業需求，需要施工人員依照實際情況開展交叉作業，進而來確保后續工作能夠順利開展。正因如此，施工單位在進行施工方案設計的過程中，便需要依照施工進程、施工周期要求、經濟性建設需求以及安全效率，從不同角度進行多層次的因素分析，進而來確保施工內容能夠順利開展。但是，就目前來看，我國施工單位在開展鋼結構工程施工的過程中，很容易發生施工條件復雜的情況，進而導致整個安裝方案選擇困難，所起到的效果也不盡如人意。

2.2 構件數量大，信息難以統計

與其他建筑工程相比，鋼結構工程本身所涉及的構件在數量上相對較多，使得整個建筑工程施工工程總量相對較大。在傳統的施工模式中，施工單位往往會以文本形式為基礎開展相應的資料記錄與管理的過程中，在進行信息傳輸的過程中，便會發生信息缺失或者遺漏的情況，使得整個鋼結構施工質量無法滿足預期標準，后續的施工內容也會因此受到較為不利的影響。究其原因，是因為施工單位并沒有依照鋼結構工程進行技術手段的優化與調整，進而導致整個信息監管工作無法順利開展，施工進程也會因此受到較為不利的影響。

3 BIM技術特點

3.1 可視性

相較于傳統的施工模式，BIM技術的存在具有極強的可視性特征，能夠幫助施工單位在短時間內進行施工內容的管理，通過相關的技術特性來提高施工精度，并對傳統的施工模式進行全方位地優化，人員的施工效率也能夠得到有效保障。其中，通過對BIM技術的應用，還能夠實現三維板塊的技術化操作，所要花費的人力成本相對減少，在效率上也能夠滿足預期標準，使得整個鋼結構工程施工效率滿足要求，對于施工單位自身的經濟發展也會產生積極有效的促進作用。

3.2 經濟性

經濟性是整個鋼結構工程施工過程中極為重要的特性，施工單位在進行工程管理的過程中，會涉及材料的應用工作。在傳統的施工模式中，往往會出現以次充好或者是材料質量無法達到預期標準的情況，使得整個工程安全受到不利的影響，人員的生命健康安全也很難得到有效保障。相比之下，BIM技術能夠對當前市場材料進行集成化管理，通過信息技術完成相應的判斷與分析工作，這樣不但能夠有效降低成本支出，對于施工單位自身的經濟發展也能夠得到積極的促進作用。

4 BIM技術在鋼結構工程施工中的實際應用

4.1 細化設計和深化設計環節

通過對BIM技術的應用，能夠對整個鋼結構工程設計內容進行細化與深化處理，加強人員對細節部位的管控力度，通過對系統軟件的操作，來提高整個現場拼裝工作的可靠性，縮短施工時間，對于整個建筑工程質量也會產生積極有效的促進作用。與傳統的施工手段相比，由BIM技術所生成的設計圖不但具有極高的精密性，在安全性方面也能夠達到預期標準，施工單位在進行施工作業的過程中，可以根據實際情況進行施工維護方案的規劃與設計，通過合理的手段完成信息數據的錄入，以此來完成鋼結構模型的維度生成，進而來滿足施工單位的建設需求。

在這一過程中，設計人員能夠依照自身的實際需求來完成建模視角的調整，以此來明確整個建筑工程中所存在的風險問題，同時，系統所具備的自動糾錯系統也會同步運行，以此來幫助施工人員進行優化設計，降低地基錯誤所帶來的不利影響，并為后續工作奠定良好的基礎，等到建模的實際質量滿足預期標準后，便可以進行生成功能進行鋼結構施工圖紙的生成工作。相較于平面CAD技術，BIM技術無論是施工質量還是施工效率都具有更為明顯的優勢，加上功能多樣性，能夠滿足不同狀態下的建筑工程施工需求，對于施工單位自身的經濟建設與發展而言也會產生積極有效的促進作用。

4.2 鋼結構施工的加工制造環節

與機械制造模式相比，鋼結構工程所涉及的加工無論是制造階段還是生產管理階段，大多需要人工來進行干預與管理，通過合理的手段完成圖紙的校驗工作，并依照實際情況進行加工流程的優化，確保監督施工工藝能夠滿足工程需求。但是，由于管理手段的匱乏，技術規范的缺失，人員綜合能力的不足，使得經常發生管理混亂的情況，主觀性誤差明顯，進而導致施工單位自身的經濟發展受到較為不利的影響，整個鋼結構工程施工質量也很難滿足預期標準。為了避免類似的情況出現，施工單位在進行鋼結構工程化施工的過程中，需要利用智能化技術，以此來完成生產管理系統的構建，這就涉及BIM技術的存在。與其他技術相比，BIM技術本身所具備的特性能夠有效提高施工單位的信息處理速度，并通過儲存功能來完成不同施工工序的管理，以此來為后續工作奠定良好的基礎。通過BIM技術特性的應用，施工單位還能夠利用終端操作完成信息的讀取與處理，這樣不但能夠有效降低信息滯后現象的發生，同時還能夠對生產和數據進行及時的反饋，對于整個施工質量而言也會產生良好的促進作用。

5 BIM技術在鋼結構工程中的應用

5.1 輔助施工現場平面規劃

BIM技術的出現，能夠對當前現場進行平面規劃與引導，并結合實際數據開展相應的場地模型構建，以此來確保建筑施工質量能夠滿足預期標準。在進行施工現場零部件安裝的過程中，相關人員需要依照BIM技術所提供的模型演化進行相應的施工作業，并對構件開展合理的堆放，使其處于最佳狀態，而后再利用BIM=技術所具備的模擬性完成運輸路線的規劃，提高構件制作的穩定性，進而來確保現場施工質量能夠滿足預期標準，對后續的工作及其發展也會產生積極有效的促進作用。不僅如此，施工單位還能夠利用BIM技術來完成模型的構建與優化，使得整個工程用電預留管理工作滿足預期標準，降低土地資源的使用量，減少設施投資，以此來確保整個資源浪費現象能夠得到有效管控。

5.2 鋼結構深化設計

對于施工單位而言，可以通過對BIM技術的可視化特征完成鋼結構的深化設計與處理，在這一過程中，需要施工人員利用軟件來完成碰撞信息的設定與規劃，結合實際情況進行管線的布設，并生成相應的碰撞報告，這樣不但能夠有效降低成本支出，同時還能夠對整個工程的安全性產生積極有效的促進作用。通常情況下，相關人員在進行鋼結構深化設計的過程中，所涉及的工藝階段分為四部分，分別為：有關建筑實體模型的生成、工藝技術的優化、模型安全性的審核以及設計圖紙的深化與生成。

施工人員可以通過對BIM技術的應用，完成各機構模型的構建與合并處理，并依照機電預留預埋方式來實現專業性的核對，利用技術特性判斷是否存在著鋼結構沖突的情況，在構件的尺寸數據上是否存在著偏差現象，預埋位置能否滿足預期標準，并對問題開展針對性的處理，以此來提高施工效率，降低風險因素的干擾，并為后續工作奠定良好的基礎。

比如說，當施工單位在進行BIM技術的應用過程中，發現有關鋼結構和底板結構的核心筒鋼筋產生了沖突問題，且位置關系不滿足預期標準，便可以及時進行優化設計工作，以此來確保現場指揮工作能夠順利開展。

在進行精度管理的過程中，也會涉及BIM技術的深化設計內容，在這一階段，施工單位會將整個環節進行精細化管控，通過對構件加工方式的管控，增強局部應用水平，并對整個構件運輸過程開展針對性作業，進而來確保整個工程質量能夠達到預期標準，人員的生命健康安全也能夠得到有效保障。

圖1 基礎底板核心筒鋼筋與鋼結構的空間位置關系（截圖）

5.3 輔助施工資源管理

對于施工單位而言，在進行鋼結構管理的過程中，會涉及BIM模型的應用與管理，通過合理的手段進行工程信息的集成化管控，并利用三維技術來完成進度內容的優化與升級，并將所存在的空間信息與實踐信息進行有效整合，從而來實現四維模型的構建，并提高該模型的可視性與穩定性，從而來滿足鋼結構工程施工的各方面要求。

與傳統的技術手段相比，4D模型無論是在精度還是可靠性上都有著極為明顯的優勢，在進行實際操作的過程中，能夠依照工程進度開展較為精準的分割與管理，并對不同階段中所產生的參數變化進行有效的管控，以此來確保資金用量能夠滿足施工要求，管理人員能夠通過對施工進度模擬模型的應用實現輔助工作，這樣不但能夠有效降低進度計劃的不合理性，同時還能夠及時開展糾偏作業，使得整個工程質量滿足預期標準。在這一過程中，施工單位可以利用思維模型來完成進度的質量控制，依照施工進程以及流水段的分布來實現相關內容的調整，并利用交叉作業的性質來進行工序流程的優化，使得整個工序更為緊密，在效率上也能夠得到有效提升。對于施工單位而言，通過對BIM技術的應用，不但能夠有效降低成本，同時還能夠滿足能源分配方面的需求，對于其后續發展也會產生積極有效的促進作用。

5.4 鋼結構拼裝動態模擬

利用BIM技術對鋼構件的拼裝流水作業進行動態模擬，通過動畫視頻的形式（圖2）進行技術交底，可使施工人員直觀學習并掌握鋼結構安裝工藝和質量控制要點。

圖2 鋼結構安裝動畫（截圖）

通過BIM深化模型，三維展現關鍵點的施工情況，對施工計劃進行管理，優化施工任務，合理劃分吊裝施工流水段，輔助管理人員的決策更加契合現場實際情況。

6 結論

綜上所述，BIM技術的存在，對于我國建筑行業有著極為重要的作用，同時也是現代鋼結構工程施工中不可或缺的內容之一，通過開展BIM技術，不斷能夠有效降低外界因素的干擾，提高風險管控力度，同時還能夠滿足施工單位的經濟建設需要，使得整個工程質量滿足預期標準。