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BIM技术在复杂土木工程施工中优势分析韦莹莹

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：韦莹莹

[导读] 摘要：随着当前我国国民社会经济基础工程设施的不断完善，土木工程基础建设项目投资数量的不断扩大增加，建设项目总体规模和投资结构也日趋复杂。

        广西建工集团冶金建设有限公司广西柳州 545000
        摘要：随着当前我国国民社会经济基础工程设施的不断完善，土木工程基础建设项目投资数量的不断扩大增加，建设项目总体规模和投资结构也日趋复杂。如何有效加强大型工程建设项目的工程设计技术论证和工程施工质量管理已发展成为一个亟待解决的重大问题。编程技术主要是用于实现三维模型可视化数据模型结构建立的一种现代新编程技术。基于此，本文以发展相关技术为主要研究课题的对象，简要介绍分析了发展相关技术在我国土木建筑工程研究中的实际应用，以期为初步促进发展相关技术在我国土木建筑工程研究中的实际应用发展提供十分重要的帮助。
        关键词：BIM技术；土木工程；施工优势
        引言
        近些年来，三维可视化模型在土木工程建设中的应用成为了一个热点。继CAD技术之后，BIM技术以其突出的优势受到了十分广泛的欢迎。与CAD技术相比之下，BIM技术在图形生成和表达能力方面有了十足的进步。BIM技术的进步将更加适合于土木工程的建设，尤其是比较复杂的土木工程的建设。
        1BIM 技术在复杂土木工程施工中的优势特征
        我国规范中"BIM"的定义是"BIM"技术，指建设项目和设施的全生命周期在这一时期，建筑的物理特征和功能特征通过数字的形式去表现出来，并在此基础上去完成设计、施工和运营活动。BIM技术以其强大的新信息处理技术为基础，尽可能的去避免复杂的土木工程施工过程中的重复操作和资源上的浪费，满足提高施工进度和生产效率的要求，对复杂的土木工程产生了革命性的影响。BIM技术在复杂土木工程中的优势主要体现在系统化和集中化上。
        2BIM技术在复杂土木工程施工中的应用
        在复杂的土木工程施工当中，可以利用BIM技术实现工程模型施工的合理应用此外，BIM技术还可以对施工过程中的不同问题起到单独、全面的检测作用，为施工结构分析提供相应的帮助，有助于降低施工的风险，保证复杂施工的高效率完成。在具体的施工应用当中，BIM技术可以在三维建模和仿真施工两个领域去发挥强大的作用。
        2.13D建模方面
        BIM技术将在复杂土木工程的施工模式中得到体现。利用BIM技术，可以使工程模型在最大可能的范围内接近真实构件。BIM三维建模的基本体有着广泛的应用，构件可以自由绘制和建模。在具体操作的过程当中，可以根据模型构件的具体尺寸、数量、材质以及各种可能的排列组合形式来创建。近年来，一些现代土木工程建筑趋于复杂化。这种新的造型形式使其造型更加多变，无疑增加了工程建设的难度。利用造型技术直接完成公园的造型设计，可以直观展示公园建筑整体格局的外观和结构特征，为具体项目建设过程的后续运营设计提供有价值的技术参考。例如，南京青奥森林体育中心公园建模项目是一个典型的公园综合体建模项目，总建筑面积超过15700平方米，建筑高度43米，地上层和地下建筑非常复杂，包括2万多个体育看台10万座位，工程设计工作难度相当大，过程也非常的复杂。主体大部分由HRB335和HRB400级钢筋组成。钢筋的振动连接方式包括钢筋搭接、焊接、机械振动连接等多种形式。另外，体育馆梁、板、柱等木结构的不同应用形式特点，以及建筑外墙上的装饰玻璃索幕在外墙的应用形式无疑大大增加了建筑施工上的难度。项目期间，青奥会项目基于BIM技术。从项目前期规划阶段开始，将信息输入到BIM相关软件当中，形成一个科学的信息管理系统，在很大程度上节约了成本。
        2.2模拟施工方面
        强调应用BIM技术满足三维建模的要求，设置工程的各种参数，使三维模型具有可视化和动态表达的效果，使工程建设具有前瞻性。此时，相关人员可利用Revit、MVC等BIM技术的具体软件系统，实现从3D模型到4D应用的转换，确保BIM技术在复杂土木工程施工中的持续优势。例如，在项目的桁架结构中，钢柱的所有截面都是可变的。

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轴上节点的截面从直径为2000mm的圆形截面变为矩形截面，并且截面突然变化。重新考虑结构应力，增加了再平衡的问题和难度。针对这种情况，可以利用"BIM"技术模拟施工现场，利用BIM在三维空间模拟模型中钢筋的布置和施工，同时去进行碰撞的检测，从而避免了新构件与原模型构件之间的一个冲突。以南京青奥体育馆为例，该项目建设周期较长，不确定因素较多。仅在异形柱施工方案设计中，就包括八根钢筋混凝土异形柱，并分为一、b类，所有立柱均为异形截面结构，底部窄顶部宽，近场处有矩形凹槽。尺寸为250毫米×250毫米，柱顶标高分别为24.6米和22.82米。由于这种结构，它既复杂又危险，所以必须有专门的施工方案，而此时异形柱结构是可以的建筑物的几何和物理属性被放置在BIM相关软件中，然后整体结构被建模，接着是并在具体软件中完成安全性和可行性分析。
        3BIM技术在复杂土木工程施工中的管理
        除了施工技术要点之外，BIM技术在施工管理当中的作用也是非常值得关注。一方面，应用BIM技术可以实现对工程建设的宏观控制，另一方面，它可以用于特定的操作环节当中，如一些施工节点从而达到从宏观到微观的建设规划的理想状态。用户可以利用这个机会，本文对BIM技术模型的几何参数和时间的参数进行了深入的测量和理解实现。例如，面对非常复杂度较高的土木工程项目当中，用户可以建立一个基于BIM技术的4Dgcpsu系统，使系统能够利用参数实现现场碰撞分析等功能，从而达到施工进度与施工材料管理一体化的理想效果。
        3.1关于造价管理用户在BIM技术的支持
        成本估算或成本核算活动将在最大程度上满足科学成本管理的要求。可能涉及多种核算的方法，如通过API接口将成本核算软件与BIM技术相连接，将BIM模型与开放式数据库连接，或直接从BIM技术平台中提取有价值的施工信息，并输出到实际应用当中，从而为复杂的土建工程管理和造价管理提供支持，最终促进项目的合理推进。此外，在成本管理方面，BIM技术的结合还具有投资自然收益率的优势，如在节约成本方面的作用，包括直接节约图纸成本和间接节约工期及质量的成本。
        3.2施工现场质量监控BIM技术的应用
        使施工质量管理人员利用移动终端去解决问题，从而更好地达到现场质量、进度、安全、监督检查的解决效果。通过三维模型集成，相关质检人员可以随时在PC端对施工质量进行检查。当现场安全图片上载下传到安全模型时其他现场管理人员不仅可根据图片提示情况点击图片并相应在显示位置实时查看现场安全的图片，相应安全责任人员也可及时采取有效管理措施及时处理现场质量安全问题，及时发现、定位和及时解决质量的问题。同样，如果各方能及时将施工管理、运维、工程竣工所需的大量验收单、检验报告、证书、设计变更单等信息和文件纳入BIM技术支持模型当中，可实现工程数据上的统一管理，使此时施工现场的质量监控变得更加的可靠，为整个施工提供一个参考，为行业的运行维护提供有力的数据库支持以及定位和解决问题。同样，如果各方能够及时的将施工管理、运维、工程竣工所需的大量验收单、检验报告、证书、设计变更单等信息和文件纳入BIM技术支持模型中，可实现工程数据的统一管理，使此时施工现场的质量监控更加可靠，为整个施工提供参考，为行业的运行维护提供有力的数据库支持。
        结束语
        BIM技术具有系统化、集成化、共享化的特点，将在土木工程特别是复杂土木工程中发挥具有更大的优势。因此，BIM技术不仅能以三维形式显示工程建筑的形态，而且能够准确模拟复杂岩土工程和木工工程在施工过程当中的整体和细节，帮助设计人员和施工人员去熟悉环境，提高控制效果，节约人力、财力、物力。
        参考文献：
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        [3]李鹏博.浅谈BIM技术在国内土木工程施工领域的应用[J].广东蚕业，2018，（05）：31-33.