裝配式混凝土結(jié)構(gòu)BIM技術(shù)輔助施工研究與探索

劉揚

摘? 要：建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從改革開放以來，為了滿足經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化發(fā)展的需要，我國建筑業(yè)一直處于持續(xù)擴(kuò)張狀態(tài)。然而，由于我國建筑業(yè)一直采用傳統(tǒng)建造方式，造成了資源浪費嚴(yán)重、建筑品質(zhì)粗糙、建筑垃圾和揚塵污染等問題，已經(jīng)不能滿足城市可持續(xù)發(fā)展的要求，建筑業(yè)亟需進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級調(diào)整。BIM技術(shù)作為建筑全生命周期信息管理的主要工具，有助于解決裝配式混凝土構(gòu)件施工面臨各階段不協(xié)調(diào)、信息收集困難等問題，將成為建筑工業(yè)化在我國發(fā)展的推動劑。本文對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)BIM技術(shù)輔助施工進(jìn)行了研究與探索。

關(guān)鍵詞：裝配式混凝土結(jié)構(gòu);BIM技術(shù);施工

1引言

近些年來，我國正在大力推動BIM技術(shù)在建筑業(yè)中的應(yīng)用。BIM是將設(shè)施的物理表征和功能特性通過數(shù)字化模型進(jìn)行三維展示，它包含了項目全生命周期的所有信息和資源數(shù)據(jù)，為項目各參與方在項目進(jìn)行設(shè)計、建造及運營維護(hù)的過程中提供最及時、最完備、最精確的信息，其動態(tài)的數(shù)據(jù)源為各部門的協(xié)同作業(yè)提供了理想的平臺。BIM的出現(xiàn)使建筑業(yè)往工業(yè)化的方向邁了一大步，裝配式建筑則是建筑工業(yè)化的最直觀體現(xiàn)。這兩者的結(jié)合是建筑業(yè)未來發(fā)展的趨勢。在BIM軟件當(dāng)中，最基本的圖元都是以構(gòu)件或者說零件的形式體現(xiàn)的，比如梁、板、柱等構(gòu)件。建筑物的組成被零件化，而裝配式建筑就是要把這些零件按照一定的施工順序像搭積木一樣搭建起來。一個拆分，一個裝配，這不就是類似制造業(yè)的生產(chǎn)方式。所以說BIM在裝配式建筑中有巨大的潛力。基于BIM的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計是行業(yè)迫切發(fā)展的趨勢之一，發(fā)達(dá)國家很早就開始將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的生命階段。因而我國如何基于BIM高效發(fā)展裝配式建筑，對其進(jìn)行系統(tǒng)研究則尤為重要。

2施工階段應(yīng)用

2.1模型指導(dǎo)生產(chǎn)施工

深化后的BIM模型信息具有很強的完備性，而從BIM模型中提取信息服務(wù)于工程顯得尤為重要。現(xiàn)場人員可隨時按照裝配式構(gòu)件的編號進(jìn)行查詢，從而進(jìn)行模型與現(xiàn)場的統(tǒng)一聯(lián)動，而對于現(xiàn)場中突發(fā)情況，也能及時由設(shè)計部門做出調(diào)整，聯(lián)動到整個模型。同時可以方便指導(dǎo)施工，對復(fù)雜工藝和安裝順序進(jìn)行模擬對現(xiàn)場工人進(jìn)行可視化的3D施工技術(shù)交底，更好的進(jìn)行施工現(xiàn)場組織和管理

2.2施工階段進(jìn)度模擬

模擬是為了加強質(zhì)量和進(jìn)度的過程化控制，也可以作為現(xiàn)場安裝作業(yè)的提前預(yù)演，對整個安裝過程或進(jìn)度有精準(zhǔn)的把控，防止為了搶進(jìn)度而忽略質(zhì)量問題。通過模擬，本項目對于進(jìn)度節(jié)點的把控明顯增強，同時各參與方有了更好的直觀展現(xiàn)方式進(jìn)行項目溝通。最重要的是，對于進(jìn)度和工藝的模擬，還提前發(fā)現(xiàn)了工序或工藝的不合理之處，從而進(jìn)行及時修正，避免返工或設(shè)計變更的發(fā)生。

打開Navisworks的Timeliner模塊后，在項目施工前，首先項目人員按照傳統(tǒng)的施工進(jìn)度方式——通過MicrosoftProject軟件制定相應(yīng)的工作進(jìn)度計劃后，直接導(dǎo)入Navisworks中，進(jìn)度計劃導(dǎo)入后需要將模型與進(jìn)度計劃甘特圖綁定鏈接，進(jìn)行基于BIM技術(shù)5D（3D+時間+費用）模擬，用戶可以清晰地觀察整個模型的動態(tài)虛擬施工，從而對現(xiàn)實中建筑的施工進(jìn)度進(jìn)行對比和分析，精確控制項目進(jìn)度和施工計劃的完成情況。

模型鏈接施工計劃

對本項目工程進(jìn)度的模擬，已經(jīng)完成的部分顯示為灰色，正在進(jìn)行的顯示為綠色，左上方會實時顯示模擬時間節(jié)點和當(dāng)前正在進(jìn)行的任務(wù)，任務(wù)后面的百分比表示當(dāng)前任務(wù)的完成情況;項目實施中將企業(yè)所耗費的人工費用、機(jī)械費用、建筑安裝費用等數(shù)據(jù)也與BIM模型鏈接綁定，因而也會在左上角進(jìn)行實時顯示成本支出，以便實時控制項目的成本、進(jìn)度，形成了基于BIM的5D虛擬施工模擬。

施工工藝模擬針對裝配式建筑，施工工藝決定其質(zhì)量能否保證，因而十分有必要進(jìn)行BIM預(yù)演以減少不必要返工。以現(xiàn)場預(yù)制內(nèi)外墻等豎向構(gòu)件為例，其運輸至現(xiàn)場后需要經(jīng)過大致放線、座漿、吊裝、調(diào)整固定、套筒注漿、構(gòu)件節(jié)點間支模、現(xiàn)澆節(jié)點、拆模等幾個施工步驟，具體流程見圖3-25所示。利用BIM將其可視化進(jìn)行現(xiàn)場的工藝模擬并進(jìn)行現(xiàn)場專業(yè)知識和安全生產(chǎn)技術(shù)交底。

3結(jié)語

最近幾年國家大力推廣裝配式建筑，裝配式建筑比傳統(tǒng)的建筑有著質(zhì)量好、節(jié)能環(huán)保、工期短、節(jié)約勞動力、節(jié)省模板的優(yōu)勢。本文以工程項目的應(yīng)用實踐，介紹了BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的具體應(yīng)用。在此次項目中，BIM技術(shù)從設(shè)計階段開始直到施工階段技術(shù)被應(yīng)用于裝配式混凝土建筑項目中，是一次比較全面的BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用。重點探索了BIM技術(shù)在方案設(shè)計、BIM模型碰撞檢查與優(yōu)化、深化設(shè)計和施工模擬中的應(yīng)用。在設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于提高裝配式建筑設(shè)計的質(zhì)量，減少設(shè)計人員的工作量;在施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)，以裝配式建筑施工階段的目標(biāo)管理工作為重點，提出了BIM技術(shù)在裝配式混凝土構(gòu)件進(jìn)度管理和施工工藝中的應(yīng)用，減少了施工一線人員的安全隱患與操作失誤，加快了項目的建設(shè)進(jìn)度。

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