BIM技术在施工现场总平面布置中的应用

发表时间:2021/4/23   来源:《工程建设标准化》2021年1月   作者:杨期雄
[导读] 在最近几年的发展中,BIM技术得到了广泛的应用,有力推动了建筑行业的发展进步 。
        杨期雄
        五矿二十三冶建设集团有限公司 湖南 长沙410116


        摘要:在最近几年的发展中,BIM技术得到了广泛的应用,有力推动了建筑行业的发展进步,基于此,本文讨论工程案例概况,探究BIM技术在施工现场总平面布置中的应用,从临时的安排布置、设备材料布置、不同施工阶段、输送设备的选型五方面入手进行总结。促进施工现场总平面的合理布置,为建筑项目施工活动的展开提供便利条件。
关键词:临时布置;BIM技术;输送设备

        引言:在当前的发展阶段中,建筑工程行业的各个专业、各个工作阶段都在积极研讨BIM技术的应用。施工现场的总平面布置会深刻影响到项目管理目标是否能够实现。施工现场总平面布置包含的内容有大型机械的选择与布置、施工道路的布置、材料堆场的布置、加工厂的布置等。
一、工程案例概况
        比如某零部件产业园的施工项目,该项目的建筑面积为203498.25平方米,地上建筑的面积为180234.33平方米,剩余面积为地下室建筑。该项目共有18座建筑物,其中1号楼为员工食堂,2到7号楼为倒班员工宿舍楼,8到18号楼为零部件生产厂房。厂房为钢结构,2到5号楼有地下停车库。
二、BIM技术在施工现场总平面布置中的应用
(一)临时办公生活区的安排和布置
        该项目的临时办公生活区内有门卫室、办公楼、宿舍楼、餐厅、卫生间、会议室、活动室、干燥棚等。在布置这些区域时,考虑到项目的规模、项目的管理需求、施工场地员工的数量,除此之外,还考虑到了施工场地的特点。利用Revit软件的日照分析功能,分析了不同时间、不同季节临时办公生活区的日照情况,如图1所示。通过分析,对办公区域的朝向和建筑物之间的距离进行调整,通过比较,选择出较为合理的安排方案,保证办公生活区有充足的日照时间,起到减少灯具和空调使用时间的作用,体现节约环保的生态理念。合理安排施工临时用地,可以保证施工总平面布置规划的合理性[1]。在制定工作计划时因地制宜,从基本设施、分区、交通条件等方面保证施工现场的标准化施工条件,以节约施工成本和保证施工效率。所构建的门卫室、居住环境、办公楼、餐厅、活动室,卫生间等区域,要实现文明施工,保障建筑应用领域的基本功能。施工临时布置应结合工程需要进行设计,根据业主要求进行协调和规划,促进工程的基本框架能够充分发挥作用。

图 1 临时办公生活区的日照分析
(二)施工现场的临时道路布置
        在施工现场的总体布置中应用BIM技术,能够实现对周围道路的科学规划,这会深刻影响基础的外线位置、地基的强度,同时也关系到现场材料运输和现场交通情况。施工期间会有大量的大型车辆进场,因此要科学规划交通线路,这将减少施工中遇到的问题,使得场地内的交通能够顺利完成。在施工现场,车辆的主要类型有大型搅拌机、运土车、泵车、挖掘机。BIM技术用于模拟某些大型车辆因道路狭窄而无法进入施工现场时的情况,此时项目负责人就能发现临时道路存在的问题,并对临时道路加以调整,确保大型车辆能够顺利通过。必要时可以在交叉口增加交通灯和交通标志,以确保交通秩序良好。要注意做好车辆管理工作,可根据车辆模型和车辆承载能力,合理规划车辆进出,防止有私家车进入施工现场。有必要在大型车辆进出口道路旁建造阶梯式平台,减少高峰时段车辆行驶所造成的拥堵。


(三)设备和材料的布置
        前期模拟建筑材料的布置情况,使施工人员能够更清楚地了解建筑材料对建筑物所产生的影响,避免因材料的问题导致建筑物质量不达标。可通过仿真模拟升降过程,显示不同的工作状态,预计建筑物的竣工时间。通过仿真模拟,可以实现对塔机和施工升降机数量的科学规划,起到节省施工材料和资源的作用。比如在施工过程中需要8台塔机、7台升降机,此时通过BIM仿真技术,塔式起重机最终可减少到6台,施工升降机可减少到5台,从而大大降低了塔式起重机和施工升降机的管理费用。在建筑密度较大的施工现场设置加工棚和材料堆场,由于建筑物密度大,能够被用于堆放建筑材料的场地很小。通过对建筑特点的分析,合理布置材料堆场非常困难,采用BIM技术可以通过三维图形提前显示各区域的占地面积。此时实现对施工现场的合理规划就比较容易,建设用地也能得到充分利用。
(四)不同施工阶段BIM技术的应用
        当开展土方开挖和地下结构施工时,应注意以下问题。必须形成一个消防车环路,需要模拟工程车辆的类型,并能够满足会车时的要求,材料堆场应尽量靠近施工道路,这样就不需要重复搬运。根据不同的施工阶段,模拟现场的工作条件,反映现场工作条件的动态变化会对场地布置所产生的影响。就地上结构的施工阶段而言,应用BIM技术能生成场地平面布置模型。主要工作条件为外脚手架施工和围护结构施工。这一过程主要考虑了以下几个方面:第一,外脚手架对道路宽度和扭转半径会产生的影响。外脚手架施工会对材料堆场产生一定的影响,地下室施工阶段的堆场布置可与现场施工阶段的布置模式相比较,当现场运输路线发生变化时,应将堆场一次到位完成布置,有效防止重复布置。临时道路位置尽量选择消防专用道,这是因为消防专用道设计容量较大。在砌筑阶段,商品砂浆罐应靠近施工道路,砌体堆场应靠近垂直运输机械设备。在立面装饰和景观施工阶段中,可利用BIM技术生成外立面施工和景观施工过程的设计模型。需要重点考虑的内容是室外景观建筑与立面建筑之间需要流水穿插作业。随着施工进度的变化,可分为多个施工段,通过模拟各施工路段的施工流程,从而实现对正式行车道路的合理安排,在人行道、苗木和外立面的施工过程中,能够实现对材料堆场和临时运输道路的合理规划。
(五)垂直输送设备的选择
        施工现场总平面布置会对安全生产和施工运输效率产生很大影响。BIM技术可以模拟建筑物的真实情况,生成一个完整的信息模型,真正实现工程设计与实际施工的一体化。三维模型的搭建可坚持模块化的原则,保证准确输入数据,从而完成模型的搭建工作,有效提高总平面布置工作的效率,重视数据整合和验证工作,体现多维曲线设计原则,以立体化方式呈现建筑施工流程,面向施工细小单元展开三维仿真建模任务。在使用BIM技术组织垂直运输设备时,主要考虑以下几个方面的问题。第一在安装和拆卸大型机械设备的工作中,要能够有效地检查与主体结构的碰撞情况,采用规模模拟的形式,评价塔机组运行中的情况,检查塔式起重机使用过程中的碰撞情况,从而确定机械设备的安全距离[2]。碰撞实验完成后,对垂直输送设备进行重新选型或调整布局,从而有效规避设备的冲突和碰撞问题。第二,检查材料堆场位置是否合理,最终重量是否满足施工要求,检查塔机壁板的调整角度是否合理,审查塔机壁板角度和长度是否满足设计以及应用的要求,审查塔式起重机的伸缩缝是否足够稳定。
        结束语:BIM技术在施工现场总平面布置中的应用能够做好临时办公生活区的安排和布置,有助于施工现场的临时道路布置,另外也有利于设备和材料的布置。不同施工阶段应用BIM技术要注意不同的问题,便于实现流水穿插作业。在选择垂直输送设备时,应合理确定安全距离,确保设备安装稳定性。
参考文献:
[1]张帅,孙晓阳,李帅.无想小镇项目施工现场平面布置与管理[J].工程技术研究,2020,5(22):138-139.
[2]叶桂谷,谭雨阳.BIM技术辅助下的施工现场安全文明布置与绿色施工控制[J].城市住宅,2020,27(06):215-216+219.
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