BIM技術在鋼結構廠房中的運用范文

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摘要:以某工業(yè)園區(qū)門鋼廠房建設為例，介紹了bim技術在鋼結構廠房建造過程中的應用。實踐證明，在鋼構件的深化設計和預拼裝環(huán)節(jié)應用BIM技術，可提高鋼構件加工精度;在工程進度管理、成本管控、質量管控、安全管控過程中應用BIM技術，可以實現(xiàn)精細化管控，提高安裝進度，降低成本與安全隱患。

關鍵詞:BIM技術;鋼結構廠房;應用

引言

近年來，隨著我國經濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)傳統(tǒng)的建造模式已經很難適應建設高科技、高質量、高標準的智慧化工業(yè)園區(qū)要求。BIM技術的出現(xiàn)，為建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了創(chuàng)新和突破。目前，我國已在鳥巢、上海中心大廈、深圳平安中心等大型項目上應用了BIM技術。本文以某工業(yè)園區(qū)鋼結構廠房建設為例，介紹了BIM技術在鋼結構廠房建造過程中的應用，以期為同行提供借鑒。

1BIM技術簡介

BIM技術的全稱是建筑信息模型技術，是以信息為基礎，通過軟硬件為項目從規(guī)劃、勘察、設計、施工、運維管理等建筑的各個階段提供可行性決策、最優(yōu)方案、智慧服務的一種創(chuàng)新型技術。應用BIM技術，一方面可以將整個項目的規(guī)劃、設計、施工等信息全部儲存起來，形成一個信息庫，方便在建筑使用過程中查看;另一方面，可以通過以圓點為中心向四周放射的協(xié)調模式，將項目建設各參與單位緊密協(xié)調，提高整體工作效率，使施工方案進一步優(yōu)化，施工組織更為合理，縮短工期，降低項目成本。

2工程概況及施工難點

2．1工程概況

該工程為某汽車零部件配套產業(yè)園，包括生產區(qū)、物流倉儲區(qū)、輔助用房，共有6個單體廠房，其中:1號、4號、6號廠房為五連跨單坡雙層鋼結構廠房，2號、3號、5號廠房為三連跨雙破單層鋼結構廠房。結構型式為門式鋼架結構，廠房梁柱、檁條、吊車梁系統(tǒng)、抗風柱、支撐系統(tǒng)均為鋼結構。

2．2施工難點

(1)工期緊張。(2)工程量大，六個廠房同時交叉施工。(3)質量要求嚴格，每個廠房的加工單位、施工單位各不相同，各自的工藝水平、施工水平參差不齊。(4)安全隱患多，鋼結構起重吊裝屬危險性較大作業(yè)，安全風險高。

3BIM技術在工業(yè)園區(qū)鋼結構廠房建設中的應用

3．1BIM模型建立

建模是BIM技術應用的第一步。該項目施工前，先分別對建筑、結構、鋼結構、通風、電氣、消防、采暖等工程建立細度為400級別的信息模型，在模型中可以查看到鋼柱、鋼梁、鋼檁條、屋面板、獨立基礎等構件，每個構件的截面尺寸、鋼型號、連接方式、焊縫等級等均有詳細的記錄。同時，建模軟件的選取直接影響著后期BIM成果的質量，該項目采用Revit2016軟件建立建筑、機電安裝模型，采用Tekla軟件建立鋼結構模型，采用CAD軟件進行前期設計圖紙的處理，這些軟件都采用了國際通用的數(shù)據(jù)交換格式，模型之間可以互相轉換。

3．2深化設計

傳統(tǒng)的工程建設中，鋼結構設計圖紙并不能直接用于加工制作鋼構件，需要對其做進一步的構件深化設計，以往的深化設計是由施工單位將構件深化設計與加工制作一并委托給鋼構件加工廠，該做法存在一些不足，如:由于鋼構件廠技術力量薄弱，導致深化后的圖紙存在問題較多;深化后的鋼含量過大，造成成本增加等。該項目的6個廠房同時施工，含鋼量大，需要多個構件廠共同協(xié)作才能滿足現(xiàn)場施工進度，如果用傳統(tǒng)的方式進行深化顯然不能滿足項目要求。為此，應用BIM協(xié)同理念，創(chuàng)新出了一種“總包主導，分包實施”的“圖紙深化－構件加工”新模式。具體為，由項目BIM工作小組對全部模型進行統(tǒng)一深化，然后出圖，分發(fā)各鋼構加工廠進行構件加工。為了保證每個廠房深化設計的做法統(tǒng)一，在深化設計之前，首先制定統(tǒng)一的標準，如:深化設計軟件、構件深化標準、節(jié)點深化標準、深化流程、出圖規(guī)則等，然后制定項目整體深化設計流程:①第一次建立模型，查找圖紙問題;②二次建模，解決第一次建模存在的問題，同時考慮鋼構件加工廠制作條件、運輸、現(xiàn)場拼裝、施工現(xiàn)場的場地條件、安裝方案，對無法整體制作的鋼構件利用BIM技術進行深化;③設計師運用軟件特有的檢查功能，對模型進行檢查;④模型檢查無誤后，對各類型構件進行順序編號，方便后期加工制作;⑤運用軟件對模型進行出圖及圖紙標注，圖紙應包括:構件布置圖、構件加工詳圖、零件圖、節(jié)點圖、構件清單、零件清單、螺栓清單等;⑥將圖紙送設計院重新驗算，并由甲方、監(jiān)理等參與單位進行圖紙審核。

3．3采用構件預拼裝技術助力偏差分析

鋼構件種類多，主要經過切割、焊接才能成形，在加工過程中，容易出現(xiàn)誤差，在安裝過程中這些偏差會影響安裝的進度與質量。構件出廠前，使用三維激光掃描儀配合測量儀器，對已加工完成的鋼構件進行掃描，采集實體數(shù)據(jù)，實現(xiàn)BIM技術逆向建模，對各個構件進行模擬預拼裝，進行安裝偏差檢查，在構件出廠之前將存在偏差的構件進行重新調整，以免構件運到現(xiàn)場后，安裝過程中出現(xiàn)問題再返廠，造成工期延誤、成本增加。

3．4BIM技術協(xié)助進度可視化管理

該項目多個廠房同時施工，體量大，施工單位多，工期短，從深化設計到施工各個環(huán)節(jié)都緊密關聯(lián)，利用BIM技術手段輔助進度可視化管理，具體的實施過程為:(1)制定一套“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。

3．5BIM技術協(xié)助成本管控

根據(jù)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。經核對，計算得出的工程量與實際工程量基本一致，相差不超過1%，且各分類數(shù)據(jù)之間僅存在微小偏差。

3．6BIM技術協(xié)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了BIM節(jié)點做法模型及工藝演示視頻，對工人進行詳細的技術交底，并將資料制作成二維碼粘貼于現(xiàn)場構件上，用于檢測驗收和參觀展覽。(2)項目完工后，形成一套鋼結構門式鋼架結構施工節(jié)點做法的手冊，作為公司技術資料，在今后類似項目上可直接套用或參考。(3)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。

3．7BIM技術協(xié)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(yōu)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(xiàn)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(lián)，實現(xiàn)現(xiàn)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。

4結語

BIM技術的發(fā)展，勢不可擋。實踐證明，將BIM技術應用于鋼結構廠房建造過程，可以極大地提高鋼構件加工精度，提前發(fā)現(xiàn)構件偏差問題;在后續(xù)鋼構件的運輸與安裝管理過程中，可以實現(xiàn)精細化管控，提高安裝進度，降低成本與安全隱患，實現(xiàn)效益的最大化。

參考文獻:

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作者:連勇 武鵬 單位:山西建筑職業(yè)技術學院