徐增前
中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海市 200135
摘要:目前,我国传统的建筑工程正在向工业化、产业化和数字化的方向发展,BIM技术作为当前建筑施工创新发展和提高工程施工管理效率的重要技术之一,在装配式建筑施工过程中起到了至关重要的作用。
关键词:BIM技术;装配式建筑;施工;应用
引言
在国家大力发展装配式建筑的背景下,将BIM技术应用于装配式建筑,既满足了社会发展需要又顺应了时代要求。
1BIM技术下的装配式建筑优势
装配式建筑是指在工程建造过程中能够提高工程质量、保证安全生产,节约资源、保护环境、提高效率的技术和组织管理方式。BIM技术在装配式建筑的应用中,倡导建造节能、环境保护,强调建筑产品生产工艺和生产方式的变革,注重建筑产业链集成和项目全生命周期的集成化管理,以一种全新的模式、理念来实现效益最大化,并最终形成产业链整合、组织集成化、节约工程造价、缩短建造工期的优势。
2BIM技术在建筑施工中的应用体现
2.1BIM模型建立和应用
为了保证项目上的管理人员能够应对当前复杂的施工环境,需要应用BIM技术完成建筑施工现场在BIM三维模型上的应用。通过BIM技术对当前施工的模拟,能够直观地发现装配式建筑项目施工的工艺等,从各个方面、各个角度落实装配式建筑项目施工的重点。工程项目管理团队使用REVIT软件来进行操作施工,用BIM技术中的自动编制和构建建筑施工模型,根据施工图纸的构件的数量和安装标准来对构件实现合理编排。尤其是在装配式建筑施工过程中的一些不规则构件的处理上展现出了极大的优势。工程人员可以通过事前模拟的方式,将不规则构件施工过程中的一些难点先模拟出来,通过相关的碰撞试验来探究装配式建筑施工方案的合理性,为整个项目施工提供有力的指导。另外,在装配式建筑施工过程中,边缘构件的处理是一个难点,工程人员通过REVIT软件模拟出边缘构件的安装形式,从而指导项目的劳务人员对边缘构件合理安装。
2.2虚拟施工
通过应用BIM技术可以有效地促进工程人员对整个装配式建筑施工工艺顺序的理解,也方便工程人员掌握当前装配式建筑施工中的关键点,通过事前发现的方式,来制定对应的施工措施,从而整体地提升施工水平,并且BIM技术的模拟施工能够减少事后问题出现的概率,部分施工问题都能够通过BIM技术进行模拟操作施工,工程人员通过将整个的施工过程模拟出来,能够增进施工管理人员、设计人员和施工生产人员之间的沟通和交流。从整体上将基于BIM技术的施工操作从最初的2D往3D和4D转换,促进整个装配式建筑施工,为项目施工奠定良好的基础。
3BIM技术在装配式建筑施工过程中的具体应用
3.1构件设计阶段
在装配式建筑建设过程中,装配式构件的生产是以工厂为基础的规模化生产,当出现变更问题或装配式构件发生变化无法装配,会造成成本和资源的浪费。在此阶段,利用BIM信息平台对装配式构件的设计、深化设计进行质量控制,保证了装配式构件的正确性与可生产性,确保各个零部件都能准确放置且没有错误与遗漏。结合装配式特点,针对PC构件梳理建模规则,PC构件族库搭建反映出外露钢筋、预留洞口、预埋线盒等元素的空间位置关系,并与其他专业合模进行碰撞检查,有效解决了预留预埋定位问题、钢筋碰撞问题。
根据预制构件过程管理需求,基于“简便、易辨识、可延续”的特点,建立预制构件编码体系,第一字段为项目名称码,第二字段按照构件类型划分大类,第三字段区分同类型中不同命名的构件;第四字段为完全相同的构件数量,给每个PC构件唯一的身份ID,如:002-01-001-0001,并与RFID芯片结合,植入PC构件中,有效解决了PC构件放置准确性问题,也使得每种构件数量统计有了更为准确的依据。
3.2生产运输阶段
装配式建筑施工阶段是从构件厂开始的,在构件厂生产的构件质量直接影响到之后现场装配的质量。在装配式生产阶段,质量管理的重点主要包括装配式构件生产信息的准确提取和装配式构件模具的数字化设计。构件生产方在生产时,可从模型中直接查看到需要生产的装配式构件的数量、尺寸、混凝土、钢筋、保护层厚度等与生产相关的装配式构件基本属性信息,辅助生产制造。利用BIM协同管理平台,结合RFID技术,对构件生产环节进行逐一扫码确认及资料挂接,包含原材料合格证明、隐蔽验收资料、出厂资料等进行管理,确保了生产全过程可追溯。
3.3现场安装阶段
现场装配施工阶段的质量控制主要是对装配式构件的质量验收和构件装配过程的监控,包括进场质量验收、施工方案模拟、质量控制清单、可视化技术交底等。装配式构件进场需严格进行质量验收,以确保现场装配时所用构件合格。通过扫描RFID标签,将读取出的质量管理数据与BIM平台中存储的验收质量标准对比,减少了管理人员水平不同带来的风险,极大地提高了装配式构件的验收效率。施工仿真模拟即通过BIM直观的三维动画模拟指导复杂的装配施工过程,可对目前的施工方案进行可行性验证并对方案进行优化和完善。通过仿真模拟提前发现施工方案问题,事先解决了施工中可能遇到的碰撞,实现了各专业及构件的协调,降低了项目损失,。经过对装配式施工方案模拟后,施工方在模拟过程中对模型设置标记质量控制点并生成质量控制清单。施工管理人员依据生成的质量控制清单,指导施工,对这些质量控制点进行控制。通过装配式建筑施工质量管理平台的应用,实时更新模型质量检查点和质量隐患,使得各管理人员和各单位在此平台上进行沟通与协调。
3.4标准层施工模拟
根据编制的施工进度计划,运用BIM技术进行施工模拟,在整个的施工模拟过程中,相关时间段的工作内容和人员数量以及整个工作时间长度都已经根据整个标准层的施工工程量和相关的工效进行合理有效的人员编排,整个标准层施工环节的内外部影响因素都进行综合考虑,比如第一天上午的工作内容是测量放线、标高垫片安装;第一天下午的工作内容是叠合墙吊装、墙柱钢筋绑扎等,五天中每一个时间段的工作内容和多少人员、多少工程量都将被呈现出来。
结束语
在装配式建筑中对BIM技术进行合理应用,可以有效表达其施工内容,避免项目施工过程中的问题点,同时通过三维模拟以可视化的形式展现出整个施工内容,满足装配式建筑标准层施工高效作业的要求。所以,在整个装配式建筑施工过程中,必须加强对BIM技术的重视,同时还要增强其科学应用方面的控制意识,并应用BIM技术顺利完成装配式建筑建设的目标,防止产生更大的建设风险。
参考文献
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