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摘 要:BIM技术主要是利用建筑信息模型构建的形式对建筑施工全过程管理的技术。BIM技术是现阶段建筑施工管理中一种新型管理技术,其中生命周期数字化实时管理的形式,可有效提高建筑施工管理效率及质量。本文以现阶段建筑施工中BIM技术应用特点为入手点,结合实际施工事例,从建筑设计、项目施工、安全管理等方面,对建筑施工管理中BIM技术的应用进行了简单的分析。
关键词:建筑施工管理;BIM技术
前言
BIM最早出现于19世纪70年代,相较于传统二维CAD技术而言,BIM技术高度数字信息集成的特点,可为工程项目资源计划设置、安全风险控制、施工效率提升提供有效的依据。在《2011-2025年建筑业信息化发展纲要》中,将BIM技术作为我国十二五期间建筑业推广应用的主要信息技术。这种情况下,BIM技术的应用分析就成为建筑业管理人员面临的主要课题。
一、建筑施工管理中BIM技术应用特点
在施工作业前期了解全部风险因素,是建筑施工质量控制的前提条件。在建筑施工管理中,BIM技术的应用具有持久化、可操作化、全过程、定量化、空间化、数字化等优良特点,其可以结合信息技术的合理应用,为建筑施工项目参与人员施工前期三维交互全流程模拟提供帮助。而通过对前期风险因素或不良状况的分析,也可以动态识别建筑施工现场风险,为建筑施工方案及时调整及施工安全隐患的有效判定提供依据[1]。
二、建筑施工管理中BIM技术的应用
(1)工程概况
某建筑工程占地面积为321334.9m2,总建筑面积为382500m2,最多可容纳2万人居住。该建筑工程结构形式为超大规模复杂索承网格结构,整体工程最大标准高度为42.800m,平面为椭圆形,整体结构尺寸为254*225m。
(2)BIM施工场地布置及设计
由于该工程建设难度较大,在前期施工环节需要对工程设备及物料资源进行合理设置。基于BIM技术的建筑施工模型,主要以三维立体施工规划的方式,对大跨度空间钢结构进行模拟分析,避免道路转弯半径不足对预应力钢结构稳定性的影响。同时需在现场设置多个塔式起重设备,并对施工生活区、现场道路、材料库及其堆放区域进行合理设置。
在BIM施工场地模拟分析后,需依据整体工程钢结构预应力节点情况,采用BIM深化设计方法,综合考虑应力、材质、施工顺序、企业信息、构件尺寸等因素,对索体族、索夹族、耳板族等复杂节点进行逐一分析。结合专业设计图纸的优化调整,可有效提高施工设计方面与实际施工适应性。以预应力结构及索夹节点深化设计为例,由于索夹节点是预应力与系统结构体系的主要连接点,在实际索夹节点分析环节,需要对其整体数据进行重复运算。即利用BIM技术进行环索索夹模型构建,然后将其导入ANSYS有限元软件中,最后依据力学分析模型、实际模型数据,对其弹塑性情况进行分析。
(3)基于BIM技术的施工动态模拟
基于BIM技术的施工动态模拟,主要是在4D空间内进行不同施工方案的对比。在具体分析过程中,可利用Revit三维模型,结合Navisworks施工动态模拟软件,将时间、空间、构建属性进行融合分析。如在箱梁端部预应力穿筋模拟过程中,可将穿束机、预应力穿筋架体采用塔式起重机吊放在操作区域内,然后将起重机将成盘钢绞线起吊至预应力穿筋架体内部。随后将钢绞线从穿筋架内部拉出并引入穿束机内部,采用穿束机将单根钢绞线穿过波纹管端口后,且另一端预应力钢筋也穿出波纹管一定长度后,可采用砂轮进行预应力穿筋段切割措施。在具体施工模拟模块,主要是依据预应力施工阶段施工数据及设备运行数据,在平台构筑三维场景内对各个施工工具进行全过程浏览分析,并依据工程各阶段进行情况,对工程内部信息进行逐一分析,以便为建筑施工管理效率的提升提供依据。
(4)基于BIM技术的施工质量及安全管控
施工质量及安全管控是建筑工程施工管理的重要模块。一方面,在建筑质量管控环节,主要针对建筑预应力钢结构关键节点安装,对索夹、调节端索头及安装位置焊缝情况进行控制。在具体施工质量控制环节,施工管理人员可通过将关键模块族文件与工程加工构件质量进行对比分析,或者采用关键部位安装动画的方式,为安全工作进行提供有效的质量,从而保证工件加工质量[2]。
另一方面,基于BIM技术的建筑施工安全管控,主要包括危险因素设备、风险区域划分、施工空间冲突优化、安全管控方案制定等几个方面。首先在风险因素辨别环节,可依据建筑各构件施工计划,进行4D施工模型的危险识别系统构建;然后在动态施工模拟领域,结合数据风险因素辨识情况,采用可视化分析的方式对不同建设阶段施工风险因素进行分析。必要情况下,可采用不同的颜色表示不同的施工风险等级,从而最大层度降低施工方风险因素;最后,在有限的建筑施工区间内具有大量的机械、材料、人员等资源,而为了最大程度避免一定工作空间内不同施工工序间冲突,可预先依据工程资源及空间布局,对各工序进度空间需要变化及边界进行分析。同时基于BIM集成化特点,进行易识别安全风险管控方案的提取。此外,在模拟施工环节,可采用模糊数学评价方法,对施工进度进行定期分析,结合现代视频智能监控技术,开展施工监理机构、施工机构、建设机构、政府等开展多部分可视化管理,结合各部门施工效益的合理调节,保证建筑施工速率。
综上所述,在建筑施工管理中,BIM技术的应用,有效提高了建筑工程信息化管理效率,为建筑工程施工管理工作的顺利开展提供了有效的帮助。而通过直接观察建筑内部结构及各细节节点,也可以及时发现建筑实施风险因素,结合二次施工管理资料库的建设,可为整体建筑施工工程管理工作顺利进行提供依据。
参考文献
[1]翟越,李楠,艾曉芹,等.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用研究[J].施工技术,2015,44(12):81-83.
[2]刘占省,马锦姝,卫启星,等.BIM技术在徐州奥体中心体育场施工项目管理中的应用研究[J].施工技术,2015,44(6):35-39.
(作者单位:重庆建工第十一建筑工程有限责任公司)
关键词:建筑施工管理;BIM技术
前言
BIM最早出现于19世纪70年代,相较于传统二维CAD技术而言,BIM技术高度数字信息集成的特点,可为工程项目资源计划设置、安全风险控制、施工效率提升提供有效的依据。在《2011-2025年建筑业信息化发展纲要》中,将BIM技术作为我国十二五期间建筑业推广应用的主要信息技术。这种情况下,BIM技术的应用分析就成为建筑业管理人员面临的主要课题。
一、建筑施工管理中BIM技术应用特点
在施工作业前期了解全部风险因素,是建筑施工质量控制的前提条件。在建筑施工管理中,BIM技术的应用具有持久化、可操作化、全过程、定量化、空间化、数字化等优良特点,其可以结合信息技术的合理应用,为建筑施工项目参与人员施工前期三维交互全流程模拟提供帮助。而通过对前期风险因素或不良状况的分析,也可以动态识别建筑施工现场风险,为建筑施工方案及时调整及施工安全隐患的有效判定提供依据[1]。
二、建筑施工管理中BIM技术的应用
(1)工程概况
某建筑工程占地面积为321334.9m2,总建筑面积为382500m2,最多可容纳2万人居住。该建筑工程结构形式为超大规模复杂索承网格结构,整体工程最大标准高度为42.800m,平面为椭圆形,整体结构尺寸为254*225m。
(2)BIM施工场地布置及设计
由于该工程建设难度较大,在前期施工环节需要对工程设备及物料资源进行合理设置。基于BIM技术的建筑施工模型,主要以三维立体施工规划的方式,对大跨度空间钢结构进行模拟分析,避免道路转弯半径不足对预应力钢结构稳定性的影响。同时需在现场设置多个塔式起重设备,并对施工生活区、现场道路、材料库及其堆放区域进行合理设置。
在BIM施工场地模拟分析后,需依据整体工程钢结构预应力节点情况,采用BIM深化设计方法,综合考虑应力、材质、施工顺序、企业信息、构件尺寸等因素,对索体族、索夹族、耳板族等复杂节点进行逐一分析。结合专业设计图纸的优化调整,可有效提高施工设计方面与实际施工适应性。以预应力结构及索夹节点深化设计为例,由于索夹节点是预应力与系统结构体系的主要连接点,在实际索夹节点分析环节,需要对其整体数据进行重复运算。即利用BIM技术进行环索索夹模型构建,然后将其导入ANSYS有限元软件中,最后依据力学分析模型、实际模型数据,对其弹塑性情况进行分析。
(3)基于BIM技术的施工动态模拟
基于BIM技术的施工动态模拟,主要是在4D空间内进行不同施工方案的对比。在具体分析过程中,可利用Revit三维模型,结合Navisworks施工动态模拟软件,将时间、空间、构建属性进行融合分析。如在箱梁端部预应力穿筋模拟过程中,可将穿束机、预应力穿筋架体采用塔式起重机吊放在操作区域内,然后将起重机将成盘钢绞线起吊至预应力穿筋架体内部。随后将钢绞线从穿筋架内部拉出并引入穿束机内部,采用穿束机将单根钢绞线穿过波纹管端口后,且另一端预应力钢筋也穿出波纹管一定长度后,可采用砂轮进行预应力穿筋段切割措施。在具体施工模拟模块,主要是依据预应力施工阶段施工数据及设备运行数据,在平台构筑三维场景内对各个施工工具进行全过程浏览分析,并依据工程各阶段进行情况,对工程内部信息进行逐一分析,以便为建筑施工管理效率的提升提供依据。
(4)基于BIM技术的施工质量及安全管控
施工质量及安全管控是建筑工程施工管理的重要模块。一方面,在建筑质量管控环节,主要针对建筑预应力钢结构关键节点安装,对索夹、调节端索头及安装位置焊缝情况进行控制。在具体施工质量控制环节,施工管理人员可通过将关键模块族文件与工程加工构件质量进行对比分析,或者采用关键部位安装动画的方式,为安全工作进行提供有效的质量,从而保证工件加工质量[2]。
另一方面,基于BIM技术的建筑施工安全管控,主要包括危险因素设备、风险区域划分、施工空间冲突优化、安全管控方案制定等几个方面。首先在风险因素辨别环节,可依据建筑各构件施工计划,进行4D施工模型的危险识别系统构建;然后在动态施工模拟领域,结合数据风险因素辨识情况,采用可视化分析的方式对不同建设阶段施工风险因素进行分析。必要情况下,可采用不同的颜色表示不同的施工风险等级,从而最大层度降低施工方风险因素;最后,在有限的建筑施工区间内具有大量的机械、材料、人员等资源,而为了最大程度避免一定工作空间内不同施工工序间冲突,可预先依据工程资源及空间布局,对各工序进度空间需要变化及边界进行分析。同时基于BIM集成化特点,进行易识别安全风险管控方案的提取。此外,在模拟施工环节,可采用模糊数学评价方法,对施工进度进行定期分析,结合现代视频智能监控技术,开展施工监理机构、施工机构、建设机构、政府等开展多部分可视化管理,结合各部门施工效益的合理调节,保证建筑施工速率。
综上所述,在建筑施工管理中,BIM技术的应用,有效提高了建筑工程信息化管理效率,为建筑工程施工管理工作的顺利开展提供了有效的帮助。而通过直接观察建筑内部结构及各细节节点,也可以及时发现建筑实施风险因素,结合二次施工管理资料库的建设,可为整体建筑施工工程管理工作顺利进行提供依据。
参考文献
[1]翟越,李楠,艾曉芹,等.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用研究[J].施工技术,2015,44(12):81-83.
[2]刘占省,马锦姝,卫启星,等.BIM技术在徐州奥体中心体育场施工项目管理中的应用研究[J].施工技术,2015,44(6):35-39.
(作者单位:重庆建工第十一建筑工程有限责任公司)