BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)階段的應(yīng)用

劉晟源 謝磊 王曉彬

摘要：鋼結(jié)構(gòu)工程是一種重要的現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)，它可以有效地提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與抗震性，也可以在一定程度上提高工人們的施工效率。本文對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了概述，分析了在現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題提出了一些解決方案，為我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)工程提供更多具有現(xiàn)實(shí)意義的指導(dǎo)和借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);鋼結(jié)構(gòu)工程;建設(shè)階段;應(yīng)用

BIM技術(shù)是一種在建筑施工中運(yùn)用得最為廣泛，同時(shí)也是最重要的技術(shù)，它甚至可以貫穿整個(gè)建筑施工的周期，不僅可以使傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)工作變得多維化，并且還能提升建筑工程的服務(wù)性與功能性。在鋼結(jié)構(gòu)施工中，工作人員可以更好地利用BIM技術(shù)，促進(jìn)工程質(zhì)量工作效率等多方面的提升。但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中卻存在一些亟待解決的問(wèn)題，這就導(dǎo)致了BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值被忽視，影響了鋼結(jié)構(gòu)施工的整體質(zhì)量，因此我們就要對(duì)這些問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行解決，讓BIM技術(shù)與鋼結(jié)構(gòu)施工更好地融合。

1 BIM 技術(shù)概述

BIM是一種信息應(yīng)用平臺(tái)，技術(shù)人員在管理時(shí)把建筑信息模型納入工程生命周期，利用建筑信息模型就可以更好地控制設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程，因此也可以提前完成能耗分析、模擬施工問(wèn)題以及碰撞檢測(cè)的重要的工作，如果在BIM技術(shù)的運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，那么這實(shí)際的施工中就可以針對(duì)這些問(wèn)題提出相應(yīng)的解決措施，這樣就可以有效地提高建筑的安全性和穩(wěn)定性。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)期間存在的問(wèn)題分析

2.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段存在的問(wèn)題

為了確保鋼結(jié)構(gòu)工程可以正常運(yùn)行，技術(shù)人員就要在施工前不斷地對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善。但是在現(xiàn)階段對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)一般都比較缺乏技術(shù)性和專業(yè)性，設(shè)計(jì)深度不足，缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮。這就容易導(dǎo)致造價(jià)成本高，后期返工，工程周期長(zhǎng)等問(wèn)題的出現(xiàn)，不僅影響了經(jīng)濟(jì)效益，還使得工程無(wú)法按照預(yù)期的方案完成，造成大量的人力物力資源的浪費(fèi)。企業(yè)的信用度也會(huì)因此受到負(fù)面影響。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)施工階段存在的問(wèn)題

鋼結(jié)構(gòu)的施工中涉及許多項(xiàng)目環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多工程在對(duì)項(xiàng)目成本、工程的質(zhì)量、安全和進(jìn)度的管理以及對(duì)工程的控制都存在一些問(wèn)題。這主要是因?yàn)樵谑┕て陂g，存在許多不確定的影響因素，一旦工程發(fā)生變動(dòng)，就容易增加工程成本，為企業(yè)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)損失。在安裝期間，一些工人對(duì)安裝技術(shù)不太熟練，沒(méi)有掌握真正的施工技巧，這就會(huì)影響工程的進(jìn)一步推進(jìn)，甚至?xí)构て谘娱L(zhǎng)，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行安裝和運(yùn)輸時(shí)，會(huì)存在一定量的鋼結(jié)構(gòu)的損耗和污染，工作人員為了對(duì)這些部件進(jìn)行調(diào)換，也會(huì)耽誤一些工期，影響工程項(xiàng)目的持續(xù)推進(jìn)。

3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，利用BIM技術(shù)，技術(shù)人員就可以在參考圖紙的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，利用節(jié)點(diǎn)庫(kù)和構(gòu)建庫(kù)建立一個(gè)建筑的三維模型，通過(guò)數(shù)字信息技術(shù)，錄入數(shù)據(jù)。BIM技術(shù)的應(yīng)用就可以對(duì)構(gòu)建節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，并且也可以提高對(duì)工程信息的管理水平，BIM技術(shù)能夠更好地展示鋼結(jié)構(gòu)的立體模型，可以直接把鋼結(jié)構(gòu)的三維模型呈現(xiàn)出來(lái)，利用三維模型就可以模擬出施工時(shí)的真實(shí)場(chǎng)景，可以對(duì)施工時(shí)比較難的地方進(jìn)行反復(fù)的模擬，使得技術(shù)人員能夠根據(jù)BIM模型發(fā)現(xiàn)更多設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)和漏洞，及時(shí)地優(yōu)化存在的問(wèn)題，這樣才能使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案更加有效，對(duì)整個(gè)工程的幫助作用更大。并且在制作增加報(bào)表時(shí)也可以利用BIM技術(shù)使工程的造價(jià)管理和施工管理透明化，利用真實(shí)的數(shù)據(jù)對(duì)管理工作進(jìn)行優(yōu)化，有效地推進(jìn)工程的進(jìn)展，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.2 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)也可以運(yùn)用在鋼結(jié)構(gòu)的施工階段，對(duì)施工階段存在的問(wèn)題進(jìn)行有效地解決，極大地推動(dòng)工程的工作進(jìn)度。在施工階段，技術(shù)人員主要是利用BIM技術(shù)進(jìn)行3D模型的構(gòu)建工作，并且也可以利用3D模型去處理一些管理參數(shù)，進(jìn)而構(gòu)建相關(guān)的工程模型，把整個(gè)施工進(jìn)程模擬出來(lái)，對(duì)可能存在的工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的規(guī)避，及時(shí)解決存在的問(wèn)題，確保鋼結(jié)構(gòu)施工可以正常有序運(yùn)行，使材料能夠順利安裝，避免由于工序和安全等問(wèn)題影響工程的推進(jìn)。近年來(lái)，隨著BIM技術(shù)的不斷提升，技術(shù)人員在運(yùn)用BIM技術(shù)時(shí)也越來(lái)越熟練，4D建模應(yīng)運(yùn)而生。技術(shù)人員也開(kāi)發(fā)了一些可以提高建模的智能化和高速化的軟件插件，在工程造價(jià)、工程設(shè)計(jì)、施工以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)檢查的環(huán)節(jié)也可以利用BIM技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行全方位的防護(hù)，提高鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量與進(jìn)度。

3.3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安裝階段應(yīng)用

由于鋼結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)限制，在進(jìn)行安裝時(shí)就需要更加準(zhǔn)確的安裝精確度。在對(duì)大尺寸的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，容易產(chǎn)生一些問(wèn)題，這就需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，工作人員需要提前確定好節(jié)點(diǎn)位置，考慮多方面的因素和條件。在以往，工作人員進(jìn)行拼接時(shí)往往依靠的是自身的經(jīng)驗(yàn)，但是利用BIM技術(shù)可以以4D仿真的形式把鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件呈現(xiàn)出來(lái)，把三維和時(shí)間結(jié)合在一起，這樣就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)在安裝過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，對(duì)方案進(jìn)行修改，調(diào)整拼裝節(jié)點(diǎn)，極大地減少了鋼結(jié)構(gòu)施工中的返工次數(shù)。

3.4 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)階段的應(yīng)用

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)施工而言，運(yùn)營(yíng)階段是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)階段的施工周期比較長(zhǎng)，投入的成本也比較大，這就需要技術(shù)人員對(duì)運(yùn)營(yíng)的維護(hù)管理進(jìn)行充分的重視，不斷對(duì)運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)進(jìn)行革新。在傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作中，對(duì)數(shù)據(jù)的采集一般都是以人工的方式進(jìn)行的，技術(shù)人員利用Excel表格對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，但是鋼結(jié)構(gòu)工程規(guī)模龐大，傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)技術(shù)很難滿足鋼結(jié)構(gòu)工程的要求，因此技術(shù)人員就可以運(yùn)用BIM技術(shù)減少時(shí)效差異和數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題，對(duì)工程期間的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，確保工程可以正常順利運(yùn)行，并且可以在確保工程質(zhì)量的前提下不斷提高施工效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代建筑主要采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)可以有效地增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性、安全性和承載力。在鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，往往會(huì)存在一些問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，我們可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行解決，在鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)期間，利用BIM技術(shù)可以有效地降低工程成本，提高工程質(zhì)量和工作效率，使企業(yè)可以獲得更多的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙亮.探究BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用[J].智能建筑與智慧城市，2018（1）：6163.

[2]陳衛(wèi)文，趙倩.BIM技術(shù)在異型鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].廣州建筑，2017（2）：3941.