BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用初探论文_缪春雨,薛文华

BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用初探论文_缪春雨,薛文华

缪春雨 薛文华

中国建筑第二工程局有限公司上海分公司 上海市 201799

摘要:BIM技术是指通过建立虚拟的建筑工程模型,结合数字化技术,为建筑工程模型提供完整并与实际一致的建筑工程信息库。在建筑工程的策划、运行以及维护过程中,BIM技术都发挥出较大作用,BIM技术对提供协同管理、提高生产效率、节约成本与缩短工期方面都发挥着重要作用,因此BIM技术在装配式建筑施工管理中被广泛应用。本文简述了我国装配式建筑的发展现状、BIM技术简介,以及BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用,旨在为我国的建筑业发展提供借鉴与参考。

关键词:BIM技术;装配式建筑;施工管理;应用

前言

装配式建筑作为一种先进的建设模式,在推动城市化建设的过程中发挥着极为重要的作用。将BIM技术在装配式建筑施工中应用,一方面能够有效提升装配式建筑施工的效率,另外一方面则是能够确保建设资源达到最优化配置,确保预制构件实现标准化设计,保障施工的质量,降低施工成本提高企业效益。

1.装配式建筑的含义

装配式建筑顾名思义是指将工程所需要的材料采用装配的方式对工程进行施工,具体操作是将工程所用的构件在工厂中预先制作完成,再将构件装运到施工现场,进行构件的连接,各构件在进行连接的过程中需要利用钢筋混凝土的搭接和浇筑,在搭建过程中还需要考虑建筑工程的稳定性、抗震性等质量问题。因此装配式建筑工程对施工的流程、成本的计算、施工进度的控制以及施工质量的把控都有严格的要求,这样可以提高建筑的节能智能优化,但一旦其中一个环节出现问题,就会导致工期延长,对建筑工程质量造成影响。

2.装配式建筑的特征

装配式建筑施工是一种现场进行建筑物的组装,并采用大型建筑构件的施工方式。它的特征大致可概述为三个方面:一是施工周期短,施工过程涉及的构件已在前期准备就绪,只需要在施工现场完成组装即可。二是对施工现场影响较小,传统的施工模式会产生各类污染,如光污染、噪音污染等,装配式建筑缩减该环节,相对减少了污染。三是合理的设计,传统的施工会严格按照图纸进行施工,导致施工过程出现变量,施工的流程更为复杂。

3.BIM技术在装配式建筑项目施工管理过程中的应用

3.1在装配式建筑施工进度管理中的应用

以BIM技术建立的信息平台可以对项目进行进度管理,管理过程包括了总进度计划、单位工程进度计划。编制进度计划书可以利用信息平台获得信息,每次小模块的管理员都能够参与到计划书的编制中,促进各部门按时完成项目任务。利用BIM技术进行进度控制时表现在:控制PC构件的生产进度。从设计完成到构件生产厂家的选择再到构件生产过程都可以利用BIM技术对信息进行核查,在生产过程中在系统中即时更新进度情况,系统自动将所获取的进度信息进行核算,针对生产的实际情况对计划及时做出相应调整。施工现场的进度管理:建立进度曲线图或四维模型图等跟踪视图,从整体到部分模块对装配式建筑项目以工作分解结构(WBS)为依据进行检查,更新施工作业的进度情况,及时删减或增加施工作业,这不仅能保证合理工期还能降低工程费用。对资金和资源的使用和进度进行分析,是进度控制分析的主要内容,监控施工进度的实际情况,并与计划值进行比较,分析偏差的原因。

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3.2施工现场的质量管理

除了对各类预制构建的生产过程实行信息化管理外,BIM技术还能够在施工阶段进行模拟和仿真。在正式施工开始之前,通过软件模拟的方式对施工方案和施工流程进行预演。通过对比模拟建设情况下的建筑整体质量和施工标准,得出需要进一步优化和完善的施工细节。施工仿真模拟的新形式可将施工过程存在的各类安全隐患充分的展露出来,以便于施工单位在真正发生问题前未雨绸缪,提前做好预防措施,有针对性地提升施工质量管理工作的效力。另一方面,BIM模型中包含的清单式质量控制方式能够明确各类装配构件的编号和id识别码。在相应模型中调用时便能准确地获取相应检查结果。施工阶段的质量控制不仅是收集和分析建筑物的各项相关指标和数据,还包含对质量要求的深入分析和工作进度的实时跟踪。设计文件建设标准和验收规范将共同构成建筑物的总体质量要求标准,BIM模型的建立也能够为建筑物的物理结构特性和功能用途提供数字化的展现形式。结合整体工程项目的结构分解,可将建筑本体和施工技术所包含的重要内容进行突出说明。

3.3在装配式建筑施工安全管理中的应用

装配式建筑的特点决定了施工的特殊性。相比于传统浇筑工程,装配式建筑的吊装工序多,PC构件现场堆放安排、构件之间碰撞问题以及构件安装过程中需要的临时支撑等都是其所面临的施工安全问题。在吊装构件时,有必要使用塔式起重机吊装构件。在施工过程中,可能出现预埋钢筋的长度不够等问题,吊装过程中,吊装构件、塔机故障等安全问题。为了尽可能避免这些问题,现场施工前通常先建立吊车使用模型进行三维参数化模拟,Navisworks是常用到的软件。用此软件高效地模拟吊车运行过程,预先察觉施工中可能遇到的问题,同时在吊装模拟中安装一款名叫Tekla的钢结构设计软件来确定起重机模型,模拟PC构件吊装过程,切实解决预埋钢筋长度不足和构件脱钩的安全隐患。关于施工现场构件堆放,要考虑构件堆放量,控制进场量,要避免构件二次搬运,考虑塔吊旋转直径等因素,利用BIM技术建立的场地模型,结合施工计划确定出设备进场路径;结合网络图或横道图中的施工节点,对各个节点所需构件和其他材料机械进行清点,确定构件的进场量、进场顺序,选择最佳堆放位置。保证各施工节点之间有序衔接,避免因规划问题导致进度延误和安全问题。PC构件在吊装过程中,会由于细微的位移导致其他构件不能安装到位,后续施工停滞,且其他正处在吊运中的构件因反复运输,可能发生碰撞、开裂,损坏等状况从而致使安全事故的发生。利用Revit建立三维模型进行可视化和参数化分析,模拟出动态施工过程,优化施工方案达到提高构件安全管理效果的目的。临时支撑体系在装配式建筑施工中扮演重要角色,在吊装PC构件时,需要根据后期受力状态和临时架设稳定性,利用钢管立柱、钢管斜撑等工具保持稳定,且在梁板柱等的安装过程中也需要临时架设体系起到支撑稳定的作用。BIM技术在这个过程中的主要应用即利用数据信息对整体和节点的受力情况分析,有针对性地将支撑结构优化,在设计阶段就把后期因支撑体系不合理导致的安全隐患避免。

结束语:现在,我国的装配式建筑行业才刚刚起步,许多配套的功能与机制的发展还并不完善,因此有着非常辽阔的发展前景。BIM 技术能够完整的模拟装配式建筑的全过程,若是能够将 BIM 技术合理的应用在装配式建筑的管理工作中,则能够在很大程度上提高工程效率与工程质量,并为装配式建筑的发展提供强大的助推力

参考文献

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[4]翟原浩.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].住宅与房地产,2018(25):116.

论文作者:缪春雨,薛文华

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年13期

论文发表时间:2019/9/30

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