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摘要：目前，大跨度钢结构施工技术已经得到了广泛的应用并得到了良好的使用效果，将BIM技术融入到其中可以有效提升大跨度钢结构施工质量，同时可以对设计、安装等环节进行优化，降低项目整体建设难度，从而促进大跨度钢结构施工技术的发展。
关键词：大跨度钢结构；施工技术；BIM应用
1BIM技术概述
BIM技术是一种以计算机辅助技术为基础，形成的一种多位建筑模型信息技术。该技术全面整合了建筑工程相关的所有信息和数据，并提供给施工相关单位作为准确的信息参考，对于提高施工效率，强化施工控制都具有重要作用。将BIM技术运管用于钢结构中，不但能够通过建模等方式来达到优化设计、施工的目的，更重要的是能够通过其众多工具，为相关单位提供强大的数据共享功能，这非常有效的帮助施工人员解决数据量大、信息沟通不畅等诸多技术和管理难题。
2大跨度钢结构的安装工艺流程及施工特征
2.1大跨度钢结构安装工艺流程
（1）平整场地。按照吊装方案吊车布置图，对选定架设吊车区域进行场地平整，地基承载情况查验。（2）路基板铺设。每条支腿下沿纵向铺设两块1200mm×5000mm×50mm路基板，支腿撑板设置于两路基板中央位置，路基板应铺设在坚实平整的承载面。（3）吊车架设。按方案与交底要求，要求支腿全部展开；对施工作业半径在吊装前进行试摆臂；对吊车工况进行确认。（4）试吊、吊运。吊点设于桁架梁端头，绑勾检查无误后将桁架提升10～15cm进行试吊，试吊时间不少于1h。（5）限位器安装。桁架就位后，南北方向拉尺测距，确定两侧位置无误后，使用定制的限位装置对桁架进行南北水平固定，并做好标记，以便检查桁架限位情况。（6）脱钩收工。按照流程规范操作才能统筹控制大跨度钢结构安装安全技术的应用。
2.2施工特征
2.2.1对于预应力技术的使用
现阶段预应力技术在建筑行业中得到了广泛的使用，尤其是在大跨度钢结构中可以发挥一个显著的优势，这项技术可以实现对于建筑结构的创新，在建筑主结构承受荷载之前，就需要选择施加荷载作用力相反的预应力来提升钢结构的硬度，如此建筑的使用时间也会显著增加。
2.2.2构件施工难度较大
大跨度钢结构，一般情况下指的就是跨度较大，工程量大，结构相对复杂的施工，要想能够顺利地完成施工，就需要使用较多的构件来完成。其中构件的形式以及构造存在一定的差异，大小有所不同，所以在进行施工放样的时候工作难度较大，施工时期选择的建筑材料也比较特别。因此在进行施工的时候，需要先检测各种施工材料，保障投入使用的稳定性。
2.2.3构件加工精度高
大跨度钢结构施工有着较大的工程量，对于技术有着较高的需求，属于国家建筑行业的标志。在进行工程建设的时候，大跨度钢结构工程存在较多的构件，所以为了保障构件加工的精度，就需要在开展焊接施工的过程中，增强对于焊接的要求，确保焊缝指标能够满足相关的规定。
2.2.4材料要求相对严格
现阶段新技术得到了广泛的使用，在进行大跨度钢结构设计施工的时候，对于材料有着较高的要求。其中国家的鸟巢跨度将近三百米，至于水立方的跨度则是一百七十米，这种建筑规模较大，只有选择使用高质量的建筑材料可以更好地保障建筑物的安全以及稳定。
3BIM技术在大跨度钢结构中的应用
3.1三维钢结构模型数据库建立
在实施工程建造工作的时候，结合施工设计图，将钢筋结构部件运送到制定的三维模型数据库之中，之后构建3D模型。利用数据库模型，能够更加全面准确的对施工过程中各个工序加以前期了解，借助三维空间还原，能够对吊车的运行轨迹加以管控，这样能够更加高效的将施工部件运送到制定的位置，为后续的工程施工工作以及资源的合理利用创造良好的基础，保证在工程施工开始阶段可以对整体项目施工工作做好充足的准备，为施工工作按部就班的进行创造良好的基础。
3.2钢结构虚拟现实进行方案交底
建筑行业内专业人士都知道，建筑工程施工工作的开展都具有一定的规律性，在实施工程施工工作的时候，怎样有效的保证施工的效率，怎样对直观的预演或者是模型加以利用，更加高效的对施工过程中各项问题加以解决，从根本上规避资源浪费问题的发生，尽可能的对施工风险加以预防，最终能够实现提升施工资源利用效率，缩减施工周期的目的。这也充分的说明了，将BIM虚拟技术运用到工程施工过程中，对于施工工作的顺利开展是非常有助益的。在正式开始工程建造之前，务必要安排设计人员与技术人员进行工程较低工作，因为在正式开始施工的初期阶段，施工人员整体素质高低不齐，所以可以借助可视化的方式为施工人员展示整个施工的流程，通过3D视图，利用Tekla Structures模型更为直观地将拼装顺序、安装方式进行预演，这样能够保证施工人员能够对施工环节各个工作的开展加以全面的掌握，促进安装工作效率的提升。
3.3吊装辅助
（1）钢箱拱及落地拱桁架均为变截面双曲结构，构件每段都存在大小头变径、大尺寸及大吨位问题，如何精确寻找重心、确定质量，布置吊耳，并确定吊装方式，成为吊装成功的关键；（2）7字形桁架结构安装采用整体拼装翻身转体吊装思路，但因重心落于铰支座外，且安装后对落地拱桁架有后倾拉力，需考虑如何保证7字形桁架的吊装安全、减少吊装变形的影响及消除对落地拱产生的拉力。
3.4细部节点设计及碰撞检查
借助三维建模的方法，在原始设计的前提上，实施钢结构部件，钢板以及包边深化设计，利用三维截面创建以及二次碰撞检测的方式，站在设计的角度来对包边设计的效果加以保证，尽可能的避免操作施工的情况发生。复杂结构很难通过常规质量法、重心确定法精确确定重心位置参数，通过BIM软件的重心查询功能，能精确查找吊装构件质量、重心位置及总面积。根据确定的构件质量和重心设置相应吊点，保证吊装的安全性及合理性。7字形桁架在超过重心靠后竖向位置设置支撑架，以承载桁架大部分质量，保证稳定性，避免对落地拱桁架产生拉力。
3.5施工模拟
大跨度钢结构施工由于各种不确定的因素，实际施工情况一般很难跟施工计划保持一致。运用BIM技术，将整体桁架系统模型导入Autodesd Navisworks Manag2014使用Time liner，进行4D施工模拟，可清晰地反映施工过程和施工进度，从而对项目纠偏提供技术支撑。应用BIM技术进行施工模拟，主要体现在三个方面：（1）对施工环境进行模拟，使整个模拟环境更为真实；（2）引进时间维度，可以对建筑结构的整个施工进行可视化模拟与分析，对工序进行定义，实时调整进度，制定施工计划；（3）可优化施工方案。管理者通过可以依据不同时间间段了解施工进度，可观察不同时段的工程结构的施工进展和某一构件的详细施工状况，制定多种施工方案，对多种方案的可施性进行比较，为施工方案的优化提供支持。
4结语：
将BIM技术应用到大跨度钢结构谁技术中，利用BIM技术对结构进行三维建模，并运用其三维可视化特点实现了该结构的节点连接模拟、构件碰撞检测以及施工模拟。结果表明：通过BIM模型能有效发现结构碰撞点，及时调整设计，提高施工效率；利用BIM技术对工程的复杂节点进行三维可视化交底，并进行施工模拟，指导现场施工；BIM技术能对工程预制构件清单提供有效计算和管理；应用BIM技术对施工现场的进行模拟管理，为项目管理中心提供管理决策。
参考文献：
[1]杜炜平，孙海龙.超高层钢结构工程BIM应用和思考[J].建筑技术，2016，45（6）：524-525.
[2]刘云.探析大跨度钢结构施工中存在的技术问题[J].低碳世界，2017（5）：158-159.