BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月第6期   作者:王洪顺
[导读] 建筑工程与人们的生活、生产有着密切的关系。
        摘要:建筑工程与人们的生活、生产有着密切的关系。我国建筑行业近年来有了飞跃性的发展,成为国家经济可持续发展的核心产业。这是我国社会经济的中心产业。BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用,可以实现建筑技术的改革和创新,保证施工质量和施工进度。本文主要研究和论述BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用做。
        关键词:BIM技术;装配式建筑物结构;应用
        引言
        装配式建筑结构施工是一种常见的施工工艺,与传统施工技术相比,该技术在施工效率,施工质量等方面有了显著的提高,受到很多人的关注。按照目前铺设建筑结构施工的要求,在施工阶段充分利用BIM技术,模拟整个工程项目的施工过程,避免发生施工质量问题具有应用价值。
        1BIM技术定义
        BIM技术又称建筑信息模型技术,主要利用3D技术。在建筑工程项目各专业信息的基础上,建设有目的性的工程数字模型,对建筑工程进行全生命周期管理,对建筑工程设计和建筑提供工程拆除的可靠性依据。BIM技术本身具有参数化建模功能,BIM技术的应用可以提高设计效率和设计质量,保证建筑工程项目的安全管理水平。
        2装配式建筑的概述
        装配式建筑是相对传统的现场施工模式而言的,传统的建筑工程所有部分的从无到有都由相关人员、设备在施工场地内完成,从而一方面要求施工现场配备复杂的设施、设备,对环境空间的大小与布局都有很高的要求。因此,近年来随着城市构建筑物密度的不断加大,加之新的工程中高层和大规模的建筑激增给施工现场的平面布置和管理带来很大困难。另一方面,由于很多建筑工程的施工工艺需要使用大型设备,在施工现场进行钢筋与装饰材料等的预制,因此形成的噪音、建筑垃圾以及粉尘等都对周边的人和环境产生不利影响。而装配式建筑理念恰好可以解决这些问题,将传统建筑工程施工的大部分工作转移到工厂化管理的场地进行,从而大幅简化现场施工的工序并依托这种模式的先进设计和施工理念,缩短整个建筑工程的建设周期。
        3 装配式建筑结构施工在实践中的技术问题
        3.1预制构件工艺与施工组织计划的深度设计
        构件预制是装配式建筑施工的一个重要组成部分,由于部分构件的几何形状比较复杂,加之构件预制需要为后续装配进行预留预埋,因此对工艺设计深度的要求很高。一旦设计深度不够就会导致预制构件无法达到其预期使用要求,需要在施工开始后进行重新设计和加工,使整个施工过程的连续性受到影响。此外,装配式建筑施工是一个需要设计、预制以及现场施工实现协同工作的过程,才能保持对工程结构施工质量与进度的持续控制,保持施工过程的连贯性和体现出其高效、高质量的特点。因此,整个施工组织计划的设计更加关键,如何保障其设计深度就显得尤其重要。
        3.2装配式建筑结构构件的设计与现场施工之间的衔接
        装配式建筑的建设周期之所以能够相对较短,得益于建筑主体结构构件的标准化生产和现场施工技术的革新。但是在实践中由于相关技术不够成熟,导致构件的预制与施工现场的装配工序无法有效衔接。首先,构件的预制和进场进度需要和现场保持高度的协调,否则就会出现现场构件过多或供应不足的问题。而前者会引发管理混乱和增加装配错误的概率,后者则直接导致工期延长。其次,结构复杂的装配式建筑对构件的加工精度要求很高,否则在诸如钢结构构件的安装过程中就会出现较大的误差,导致构件出现内部应力,使整体结构的承载力不足。
        3.3 如何保障预制构件的质量
        在装配式建筑的构件或装配单元的现场施工过程中,由于不同部分使用的连接方式与工艺存在很大差异,加之对装配精度和结构稳定性有较高要求。在各个构件空间位置关系复杂的情况下,首先在设计图纸上展示构件的施工工艺细节、让操作和现场管理人员理解设计意图方面就有很大难度。其次,保障构件的空间位置关系正确也是极大的挑战,一旦出现装配失误就会导致整体结构的施工延误。

最后,现场施工中大型预制构件的吊装对作业空间有特殊的要求,在现场作用空间动态变化的过程中,正确评估和判断施工工艺的可行性也非常困难。
        4BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用
        装配式建筑结构施工阶段,通过应用BIM技术,可对建筑工程实施全流程管理,切实维护施工安全,保障运营管理质量。
        4.1 规划项目阶段
        模型建设阶段,BIM技术能够充分理解装配式建筑整体性,并建设对应的BIM模型,依据建筑结构中的钢结构,细化连接细节。与此同时,在BIM模型建设阶段,通过族块化处理大件异型结构,可实现模型建设可靠度的提升。
        建筑工程在规划施工阶段,BIM技术能够为模型建设、规划方案撰写、成本预算、场地分析提供技术支撑。项目设计阶段,能够呈现三维施工模型,便于施工人员理解施工图纸。在二维图纸模型信息基础上,通过建设BIM模型,可促使施工人员迅速掌握施工关键点,及时发现施工图纸内的问题,以便制定针对性的解决措施,实现施工效率与施工质量的提升。
        4.2 检测钢体阶段
        BIM技术能够借助自身的三维信息模型,建设完善的钢结构模型,以此为装配式建筑工程施工提供指导。同时,还可对钢结构设计进行深化,深入检测建筑内部相关元素。比如:钢结构碰撞等,就存在误差或偏差的区域,系统能够及时反馈,提醒设计人员,促使设计人员及时变更设计,并完善相关说明。不仅如此,装配式建筑结构施工阶段,合理应用BIM技术,可实现建筑工程整体施工质量的保障,合理提升施工进度,节约工程建设成本。
        4.3 项目施工阶段
        在装配式建筑结构施工阶段,BIM模型的应用,能够深化施工图纸、校验工程量、模拟施工进程与施工组织、强化现场施工配合。就项目施工阶段,BIM技术的应用,主要包括: 
        4.3.1通过模拟BIM施工组织,可结合装配式建筑参数化模型与项目计划,提前预测施工过程中的各类问题,优化施工安全计划,最大程度避免安全事故的发生。BIM模型能够集合场地布置、部件安装、土建等,模拟施工组织,并自由切换时间视图,合理引入工程计划,关联计划模型,选择施工日期、施工范围,选择性的查看工程数据等。
        4.3.2BIM模型建设阶段,可将进度、安全、成本、资源计划加入到项目模型数据中,以此对模型施工进程进行控制与管理。BIM模型能够依据钢结构施工流程,模拟施工进程,并在详细的施工步骤中引入施工进度控制体系,制定完善的施工进度预期计划。
        4.4施工安全管理
        引进BIM技术可以改变传统的书籍学习方式,从各个层面出发,对施工者、技术者进行安全培训,以动画形式将虚拟的工程环境展现在施工者眼前。施工人员可以利用BIM技术确认建筑要素、设备作业,正确识别各种危险源。运用这种新的安全教育和安全培训方式,可以获得最高的教育效果。施工人员可以利用BIM技术对施工阶段的安全情况详细了解,配备安全管理措施,保证装配式建筑工程施工质量。
        结束语
        在装配式建筑施工阶段使用BIM技术具有可行性,该技术的出现有效满足了整个工程项目的施工要求,最终提高了施工水。同时通过本文介绍的案例可知在装配式建筑施工阶段,通过BIM技术实现了整个施工过程的制约和监督。这对提高工程施工质量有重要意义,在未来工程施工中应成为最优先的方法。
        参考文献
        [1] 马波.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J].山西建筑,2019,第45卷,第2期
        [2] 王士军.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J].江西建材,2018,第10期
       
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