基本BIM的高層鋼結構施工技術與管理

田元超

摘要：BIM技術及其管理在超高層建筑施工各個階段的應用，改變了傳統的思維和施工方法，使以往繁雜繁瑣的工作變得更簡單、更準確，同時 還提供超高層建筑的高精度、高精度施工。傳統方法無法比擬的直覺和準確性。本文將分析基于BIM技術的超高層鋼結構施工技術的應用與管理，論證BIM技術的應用價值。

關鍵詞：超高層;鋼結構施工;BIM技術

1.超高層建筑鋼結構施工及BIM技術

1.1超高層鋼結構施工

城市中心區是本市超高層建筑建設的首選地。超高層建筑的面積一般不大。其中，鋼結構的應用，將使超高層建筑呈現出十字型立體建筑的局面。很多超高層建筑項目往往都是由于施工進度延誤或無法協調施工程序等因素，影響了整個超高層建筑的施工進度。其中，自然因素對超高層建筑的建設影響最為明顯，如惡劣天氣等。許多施工隊在惡劣的天氣條件下無法完成預期的施工計劃，影響了施工進度和工程質量。在這種情況下，要想有效減少和解決影響超高層建筑的鋼結構施工因素，最好的辦法就是規避風險。風險規避要求施工方綜合考慮所有可能的影響因素，優化施工工藝，加強超高層建筑的施工質量和安全。

1.2 BIM技術在鋼結構建筑施工中的必要性

首先，BIM技術具有快捷性的優點。該技術具有大的數據儲存功能，也能根據工程信息，進行數據分析處理。利用此技術還可以繪制5D建筑工程模型圖，方便企業對工程進行分析。

其次，BIM技術具有精確性的特點。建筑工程的施工信息非常龐雜，如果沒有對數據進行精確計算，就會影響施工進度優化工作的質量和效率。BIM技術構建了基礎數據庫，對實時數據進行維護，提高了施工進度優化工作的精確性。

再次，BIM技術具有分析能力強的特點。企業采用BIM技術，可以匯聚各種工程進度信息，并按照一定的順序整理成數據庫的形式存儲。BIM技術構建了網絡互通平臺，企業的各個部門都可以獲知建筑工程的基本信息，這就彌補了傳統建筑企業的信息缺口，提高了建筑施工管理的效率。

最后，BIM技術具有高效性的特點。工程師通過記錄各種建筑工程的基礎參數，構建一個虛擬的模型，并對其所見的模型進行風險評估，實現企業的施工目標。

2.BIM技術在超高層建筑鋼結構工程建設中的應用

2.1鋼結構深化設計期間BIM技術的運用

在超高層建筑施工中鋼結構的深化設計中，每一項工作都必須細化，以利于后續工作的開展。在使用 BIM 技術的設計期間，還需要各種軟件。詳細設計人員可以使用可視化界面設計鋼結構的真實尺寸三維模型。在造型期間，設計人員可以通過不同的視角，第一時間檢查設計工作中的問題。同時，軟件本身也有相關的檢查功能，可以及時提示相關人員，從而降低設計中出現問題的概率。模型構建完成后，在保證無錯誤的情況下，根據用戶要求，通過軟件生成相關鋼結構工程詳圖。

2.2鋼結構現場安裝階段BIM技術的應用

鋼結構具備較為特殊的材料性質，被更多應用至結構較為復雜的超高層建筑物建設中，因此鋼結構需要更為精確的安裝精確度。在運輸與吊裝大尺寸鋼結構構件時存在較多問題，因此需要進行現場安裝。實際安裝期間，技術人員需要確定拼接點位置，其具備十分重要的作用，需要考慮多方面的因素與條件。比如吊車的起重噸位、運輸車輛的空間大小、構件吊裝的穩定性以及現場實際條件等。以往安裝鋼結構構件時，技術人員需要根據自身經驗進行，增大了后期安裝的不確定性，但在施工安裝期間采用BIM技術可以實現鋼結構構件的4D仿真，實現了三維空間與時間的有效結合，確保施工技術人員在虛擬場景中完成鋼結構構件的安裝工作，并及時檢查安裝期間可能存在的操作問題，及時設計相關的修正方案，調整模型的拼裝節點，完善修改相關的施工設計圖，以免因返工導致費工費料問題，拉低企業的經濟效益水平。BIM技術主要利用Revit建設相關模型，并通過NWC格式完成輸出，在Naviswork中打開，并在Timeliner模塊中導入施工進度的相關文件資料，將各個構件與文件中的WBS子項進行連接，有效創建4D模型。除此之外，在模擬實際施工過程中，技術人員還可以利用BIM技術統計分析施工進度數據，以便為現場的安裝提供更多的參考依據。

2.3鋼結構運營階段BIM技術的應用

在超高層建筑鋼結構施工的全過程中，運營階段也是非常關鍵的。在傳統的樓宇運維過程中，技術人員一般采用手工數據采集和工程圖紙對Excel表格中的設備數據信息進行監控和維護。但鋼結構工程規模大，以往的操作技術不能適應鋼結構工程的發展趨勢。為有效解決傳統技術的數據保護難點，避免運行過程中的時差和數據丟失，技術人員應利用BIM技術建立檔案，全方位監控相關數據信息，從根本上促進鋼結構的順利進行建造。

3.BIM技術在超高層鋼結構施工中的應用價值

3.1 BIM技術協助進度可視化管理

（1）通過制定“BIM技術輔助會議可視化”的制度與實施流程，保證分工明確，責任到人，不流于形式。（2）會議開始前，由技術人員將當日的構件進廠情況、安裝進度、滯后進度、下一階段的進度等信息反饋給BIM工程師，由BIM工程師在BIM模型中反映，在會議中采用BIM模型進行匯報說明，直觀明了地反應當前情況，提高會議的效率與質量。（3）所有的施工進度信息都會直觀地反應在模型中，同時進行記錄保存，為項目結束后進行進度偏差分析提供原始資料。

3.2 BIM技術協助成本管控

根據BIM工程師深化后的模型導出工程量，并將導出工程量與鋼結構加工的實際鋼構件工程量進行核對、結算，加強對成本的管控。

3.3 BIM技術協助質量管控

（1）在項目施工過程中，BIM工程師在各個關鍵控制點制作BIM節點做法模型及工藝演示視頻，對工人進行詳細的技術交底，可以將資料制作成二維碼粘貼于現場構件上，用于檢測驗收和參觀展覽。（2）質檢員進行質量檢查時，利用移動終端軟件將質量問題圖片上傳至云平臺，同時推送至整改負責人并要求整改，例會時可從平臺調取圖片重點進行匯報。

3.4 BIM技術協助安全管控

（1）對整個項目的鋼構件吊裝施工組織進行模擬演示，對吊裝方案進行合理優化。（2）對構件的吊點、吊具、鋼柱臨時爬梯等做BIM圖，進行安全交底。（3）對每個階段的成品堆放位置、機械擺放位置、構件拼裝位置等進行合理擺放。利用移動終端軟件，現場人員可以隨時隨地上傳安全圖片至服務器，并與模型關聯，實現現場管理與計算機信息管理的互動，加強施工過程中的安全管控。

3.5 BIM技術優化施工進度

超高層建筑的建造是一個高度動態的過程。隨著建設項目規模的不斷擴大，復雜程度不斷提高，建設項目管理變得異常復雜。通過將BIM與施工進度計劃聯系起來，將空間信息和時間信息融合成一個可視化的4D模型，直觀準確地反映整個建筑的施工過程。在編制和控制總體施工進度的過程中，由于工程建設的復雜性和可變性，用傳統的規劃方法很難確定進度。利用BIM施工模擬技術，合理制定施工方案，準確把握施工進度，優化施工資源利用，科學布置場地，對整個項目的施工進度、資源和質量進行統一管控，縮短施工周期。降低成本，提高質量。

4.結語

綜上所述，相比較傳統的施工管理模式，BIM技術在超高層建筑鋼結構施工中的應用，顯著提高了施工進度，保障了施工質量、安全生產、降低了施工成本。在日后的實際應用過程中，還需努力尋求更大的突破，探索超高層鋼結構施工BIM技術的發展。

參考文獻：

[1]連勇，武鵬.BIM技術在某鋼結構廠房中的應用[J].建材技術與應用，2018（06）：31-32+38.

[2]郭占鋒.BIM技術在鋼結構工程建設階段的應用[J].建材與裝飾，2018（48）：84-85.