天津市双发建筑工程有限公司 天津市 300210
摘要:伴随着我国科技水平的发展,BIM技术在建筑工程施工测量中应用广泛。工程测量在土木工程相关的学科之中属于一项基础性知识,对于土木工程项目而言,把设计计划图转变为实际、具体的三维成品,必须要应用到工程测量技术。BIM技术采取创建建筑信息模型的方式,能够达成各个参与者之间的协同合作以及可视化目标。论文把工程测量技术同BIM技术进行结合应用,分析二者之间实现结合的相关途径和措施。
关键词:BIM技术;建筑工程;施工测量;应用研究
引言
随着5G的发展和大数据时代的到来,BIM(建筑信息模型)技术在建筑行业正在大力推广。BIM技术运用于项目的全过程将带来设计效率的提高、项目管理水平的提升、项目成本的降低,同时为绿色、安全、文明施工管理提供一种新的途径。
1BIM技术的概述
BIM全称为BuildingInformationModeling,中文译名为建筑信息模型。其本质上是一个具有高专业性和高程度综合化特征的数据库,有着明了直观、可视化程度高等优势。BIM技术通过建筑信息模型,采取协同合作和共享共进的工作方法,把模型做技术化处理,可以充分地同建筑生产运行的各项流程进行连接,从而使得一些规模大、复杂程度高的工程项目完成效率得到大幅度提升。
BIM技术具有兼容能力强、数据共享便利等优势,在工程项目实施的任何阶段,BIM技术都具有独特的应用价值。主要体现在其能够为工程项目全方位数字化工作提供有效的技术措施。最近几年,BIM技术得到了很好的发展,其由3D的表达模式逐渐发展成4D、5D。而在未来,毋庸置疑的是,BIM技术的应用重要性也会持续提升。
2建筑工程测量特点
建筑工程测量技术已经发展了比较长的时间,工作人员在实际开展工作中已经有了比较丰富的经验,具体来说,建筑工程测量具有以下几个特点。建筑工程测量是至关重要的,会直接地影响到整个建筑物的施工方式和进度水平,所以就要严格要求建筑工程测量结果,采取相应的措施最大程度地降低误差出现的可能性,因为这会对后续的施工工序有非常重要的影响,由此我们也可以知晓建筑工程测量的另一个特点,那就是要求开展测量的工作人员具备过硬的技术水平。只有确保测量人员能够进行规范的操作,才可以最大可能地避免出现误差,让测量结果的准确性更高。在实际开展测量的工程中,由于建筑工程施工的位置会不断发生变化,在不同的施工环境中,由于内部和外部因素的影响,会在一定程度上影响测量的准确性,这也大大提高了建筑工程测量的难度系数。综合来看,建筑工程测量具有对测量结果要求严格、对测量人员专业技术水平要求高、实际测量难度系数大等特点。
3BIM技术在建筑工程中的应用
3.1现场数据高速逆向建模
BIM技术主要就是在一些规模较大并且施工难度较高的工程项目中进行使用,如今政府高度重视对于BIM技术的使用,使得这项技术得到了广泛的推广,模型库也变得越来越完善,并且具备自身的行业标准。不仅如此,BIM技术的使用范围也越来越广,得到了项目参与方的高度认可。
在进行操作的时候,因为存在较多的影响因素,因此对于BIM技术的使用需要划分成多个部分,并且存在较多的需求,要想能够实现对于建筑的全面扫描,可以选择使用3D扫描测量技术,这项技术能够做到逆向建模。其中需要正确选择站点以及位置,而且需要控制好扫描的路径,确保可以得到更加健全的数据信息。最后就是使用相关的软件来处理得到的各种信息,将处理完毕的信息传递到地理坐标中进行三维建模,如此能够给之后的施工提供参考。
3.2BIM技术在施工放样中的应用
施工放样贯穿于建筑工程施工的整个过程,施工放样的精度和效率将直接影响建筑工程的施工质量与施工进度,由此可见施工放样在整个施工过程的重要性。施工放样已经有很多很成熟的方法,但随着BIM技术应用的不断深入,也必将对施工放样产生革命性变化。
BIM技术应用将改变以前放样采用二维图纸通过计算而得到放样点的坐标数值,直接通过建筑三维模型提取放样点坐标信息,通过相应的测量设备直观、方便的将待放样点测设出来。并且可以通过测量机器人、GPGRTK测量现场特征点或控制点与BIM模型坐标系的自动转换实现施工现场每层的自由设站,可以减少传统投射测量的累计误差。在测量机器人中导入建筑结构模型,实现测量工作的自动化,提高测量准确度与效率。传统施工放样至少需要2人完成,而BIM技术结合测量机器人只需一人就可以完成整个测量工作,并且不需要大量的计算和人的观测,这就可以尽量避免人为误差。拓普康的测量机器人和AutoDesk公司的BIM360Layout软件就能实现测量的自动化。使施工放样工作的效率和精度大幅提升。如放样650米墙,60根墩柱和60个地脚螺栓,传统测量放样方式需要20工人超过7天时间完成放样工作。而采用基于BIM的放样机器人,1工人只需一天就完成放样。
3.3在基坑监测项目中的应用
BIM技术所具备的虚拟建造功能能够把设计人员提供的设计方案通过更为直观的形式展现出来,这样对于提高工作人员按图施工质量具有极大帮助。基于BIM技术平台,设计人员和施工人员之间不用进行重复、繁琐的沟通交流,便能相互理解对方的需求和意见。例如,在大型基坑项目施工作业时,按照设计方案进行施工工作,能够有效确保工程具体三维坐标以及尺寸被控制在合理误差范围内,设置特征点以及对其进行观测,实时了解其变形情况,然后把观测数据传输至建筑信息模型内,具有全面监测工程项目结构安全的效果。
BIM技术应用于大型基坑施工项目测量的主要方向如下:(1)把BIM技术的数据模型功能用于模拟基坑变形状况,显示基坑成型状态、变化形式,能够为相关施工人员的施工、管理等工作提供有力的数据支持;(2)在出现基坑设计问题时,可通过BIM技术对有关信息数据和基坑形式做二次调整,确保基坑施工能够有序进行;(3)在研究基坑数据模型时发现,若是基坑施工作业难度较大且具有一定隐患,那么可以通过确定隐患与难点问题确切地得出合理的应对措施,最终保障施工任务顺利完成。
在大型施工项目中,基坑变形问题出现比较频繁,只要出现基坑变形问题,便会导致工程质量受到极大影响。BIM技术能够显著提高基坑变形的预测准确性,而工作人员也可以根据预测结果设计对应的解决方案,从而有效减少基坑变形发生次数,从源头上保证施工质量和施工安全。
3.4实行运维管理
建筑项目工程经历了规划设计及施工节点,并投入相应时间与资金过后,工程项目预期效益会在运行环节逐步实现。那么,对于运维环节,维护修缮与改建方面所需要投入成本,其在工程项目全生命周期的成本当中所占比例较大。从经济角度分析,缩减该部分成本较为重要。对于BIM技术应用,针对于结构繁杂、多元化功能建筑,配合应用3D的扫描测量科学技术,能够为BIM技术有效应用提供辅助支持,对管理成本、设备及现场均可起到辅助作用,优化配置及高效化利用各项资源,将运维管理方面的资金成本有效降低。
结语
建筑工程项目全寿命周期和全过程管理中正在加快推广对BIM的技术应用,BIM技术应用于测量也是未来测量学科发展的必然趋势。而随着如GPS和测量机器人等现代测量技术水平的提高,建筑施工测量最终将实现测量工作的自动化、可视化、无纸化、智能化,同时测量精度和测量效率也会大大提高。虽然BIM技术在建筑施工测量有广阔的前景,但我们仍然要看到也面临一些挑战,这些挑战来自测量技术本身和BIM技术应用。
参考文献:
[1]顾星晔,段创峰,姚远,等.3D-GIS与BIM的数据融合与应用关键技术研究[J].建筑工程技术与设计,2017,22(18):210-211.
[2]李震,舒秀霞,王晨晖,等.三维测量及BIM技术在总图设计当中的应用探索[C].中国土木工程学会2017年学术年会.2017,26(01):314-316.
[3]王小兵.BIM技术在建筑工程项目中的应用[J].天工,2017,14(05):151-152.
[4]童鹏程,张同波.BIM技术结合测量机器人放样功能在高层建筑领域的应用[J].测绘通报,2018(11):161-163.