BIM技術在裝配式建筑結構施工中的應用研究

李輝

合肥水泥研究設計院有限公司 安徽合肥 230051

裝配式建筑結構在施工形式上與傳統建筑有所不同，改變了原有在施工現場配比混凝土并澆筑的形式，轉變為預先將混凝土建筑構件生產完成后再送至施工現場直接裝配。包含施工中涉及陽臺、立柱、隔板、梁等構件，直接在施工現場拼裝即可。在安裝方面只需通過構件預留的孔洞和鋼筋匹配后再灌漿澆筑即可完成。裝配施工形式工期短、工藝簡單、環境影響小、施工成本低，因此具有較廣泛發展空間。BIM技術是建立在3D基礎上的數字模型，通過將建設項目信息加以改進實現技術支撐，屬于建筑信息模型技術，可極大提升工作效率，并讓內部工作結構得以優化，提升施工的安全保障[1]。

1 裝配式建筑工程現狀

目前傳統裝配式建筑多為二維設計圖紙完備后,采用REVIT或TEKLA反向、單專業深化裝配式建筑主體結構預制構件,雖然能夠滿足按圖施工的裝配化要求,但對建筑本身的空間優化,沒有起到BIM技術應有的效果,導致裝配式建筑主體結構施工完成后,發現二次結構位置不合理,機電、暖通結構管線布置混亂,吊頂凈空無法滿足等一系列空間問題。現場再根據發現的問題,與建設各方協商處理意見,要么拆改建筑結構,增加施工成本;要么改變局部空間功能,降低建筑使用效果[2]。

2 BIM技術下的體系設計

工作流程與管理范圍方面，構件管理是裝配式建筑組織體系的主要管理對象。在工作流程方面，涵蓋裝配現場管理、構件物流管理、生產管理等多個環節，對構件的生產、運輸、入場、放置等均需要合理規劃與調度。組織架構方面，首先為建設單位，其次為項目管理層，直接受建設單位管理，第三層為施工項目部BIM中心，與第三方和設計單位共同運作，并與施工現場的資料員、材料員、安全員、質量員、預算員、施工員等多方展開信息交流，由工程監理對施工現場各人員展開管理并與項目部管理層溝通。在完成裝配式建筑施工組織模型構建后，由BIM系統為項目參與方提供工作基礎。應用信息技術后，信息的縱向化傳遞能夠確保施工管理系統有效運轉，為建筑材料生產商等項目利益第三方、監理單位、施工單位、設計單位等提供溝通平臺。建筑施工組織設計的主要內容涵蓋施工方案、項目組織結構、施工總體部署計劃、施工工程概要，其中工程概要涵蓋工程目標、工程特點、工程概況等多項內容，在此基礎上建立施工總體部署計劃，完善組織結構設計，明確關鍵人員崗位職責。在應用BIM技術后，施工管理的關鍵職位為質量員、施工員、項目總工程師、項目經理、現場BIM總負責人。其中項目經理處于BIM模擬施工現場與實際施工現場之間的溝通橋梁位置，負責整個項目協調運轉[3]。

3 裝配式建筑施工階段BIM技術的具體應用

3.1 預制構件的應用

裝配式建筑工程施工過程中最重要的部分就是預制結構的構件，這是保證裝配式建筑工程質量最關鍵的部分。在工程施工前對預制結構的設計及施工后對構件的生產都能夠體現BIM技術的應用。在工程的設計階段，BIM技術利用其高效的數據搜集處理功能，將建筑工程的信息進行整理，對這些信息進行參數化處理，通過BIM模型設計出合理的方案，同時借助BIM技術的模擬手段對工程設計進行檢測勘驗，減小工程圖與實際的誤差，及時修改優化不合理的設計結構，有效提高了預制構件的科學性和標準化。在預制構件的生產中，同樣運用了BIM技術的數據盡可能減少圖紙與實物構件之間的誤差。通過BIM技術將構件的信息數據傳遞給生產商，讓生產商直接了解構件的尺寸大小、材料使用，能夠提高構件的質量和精確度，提高之后的裝配過程的效率。

3.2 實現遠程監控

利用BIM模型可以全面對比分析裝配式建筑的施工方案，在最佳方案確定并且投入使用后可以整合處理各項數據信息，在BIM模型中錄入工程實際施工中的數據，確保落實各項計劃。將BIM技術與裝配式建筑吊裝工作相結合，可以將吊裝質量提升，保證準確地安裝各項構件，實現安裝流程的優化，指導后續施工作業的順利開展。同時，管理人員要科學地檢驗施工現場內部各項預制構件，對預制構件質量是否達到施工標準進行重點檢查，通過性能檢驗確定材料質量。

3.3 應用BIM技術技術進行安全管理

運用Navis works Manage軟件的Time Liner功能對該海洋館模型進行可視化施工模擬分析，還原真實施工場景，進行預制構件的預安裝，利用BIM技術的可視化優勢識別具有威脅性的因素，借助BIM技術進行施工模擬，將具有危險性因素可能發生的時間和地點進行明確的劃分，從而從項目整體上把控和制定不同危險時間和區域的施工進度工作，做好預防準備工作，將可能誘發危險的不安全因素提前排除，保證裝配式建筑在實際安裝過程中的井然有序。

4 結語

綜上所述，在裝配式建筑項目的施工過程中應用BIM技術已經成為了一種發展的必然趨勢，BIM技術能夠將裝配式建筑的整體和局部模型直觀呈現出來，清晰展現出裝配式建筑的各個節點，施工單位能夠有效處理好PC構件的協調問題，減少了安全隱患，同時大大提升了施工的整體效率，為真正實現我國裝配式建筑的良性發展，后續的工作中應重點解決銜接不通暢、信息運用能力較低以及信息交互不便等問題。