于春鵬

摘 要：目前，就土建工程而言，部分單位在實(shí)施施工現(xiàn)場(chǎng)布置時(shí)不能從整體角度入手規(guī)劃各個(gè)施工區(qū)域，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)布置成效欠佳，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境雜亂，遺留諸多安全隱患，阻礙施工操作的有序進(jìn)行，拖延工期。就此，探究一種可靠、有效的施工現(xiàn)場(chǎng)布置方法具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置;應(yīng)用分析

引言

傳統(tǒng)土建工程布置方案應(yīng)使用CAD實(shí)現(xiàn)，但在使用二維平面布置施工各個(gè)階段存在非直觀的缺陷;BIM技術(shù)可建立動(dòng)態(tài)的施工布局模型，直觀地展示施工現(xiàn)場(chǎng)布局圖，使施工技術(shù)人員更好地了解每個(gè)施工區(qū)域的功能，為優(yōu)化施工布局圖提供條件，并創(chuàng)建安全文明的施工現(xiàn)場(chǎng)。

1BIM技術(shù)的概念和含義

BIM技術(shù)，即建筑信息模型技術(shù)，它是指通過將建筑工程項(xiàng)目的基本構(gòu)件作為設(shè)計(jì)分析元素，同時(shí)在對(duì)進(jìn)行構(gòu)件元素描述的幾何數(shù)據(jù)與物理特性、材質(zhì)信息等有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)組織后，形成相應(yīng)的綜合建筑系統(tǒng)全方面信息數(shù)據(jù)庫，對(duì)建筑工程項(xiàng)目構(gòu)件的全部信息進(jìn)行有效存儲(chǔ)和管理，并以該數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，構(gòu)建建筑項(xiàng)目的數(shù)據(jù)模型，該模型中各構(gòu)件參數(shù)信息之間存在一定的空間與邏輯關(guān)系，能夠?yàn)榻ㄖこ添?xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)營(yíng)管理等全部過程與各項(xiàng)工作開展提供良好的支持。在上述的綜合建筑系統(tǒng)全方面信息數(shù)據(jù)庫中，建筑項(xiàng)目的各參與方均能夠進(jìn)行模型數(shù)據(jù)庫的信息插入與提取、編輯、更新等，為數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的不斷更新和完善提供支持。

2BIM技術(shù)在土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置模擬

BIM5D平臺(tái)管理軟件涵蓋成本、建筑材料、合同、進(jìn)度和施工質(zhì)量等廣泛領(lǐng)域，是提高項(xiàng)目施工效率和施工質(zhì)量的重要BIM軟件。使用BIM5D軟件，相關(guān)人員可以根據(jù)項(xiàng)目的施工特性集成三維模型，并優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)度和施工成本等管理信息。例如，在土建施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行土方開挖時(shí)，可以進(jìn)行分段和分段建模。具體開挖方法如下：機(jī)械設(shè)備進(jìn)氣→場(chǎng)地平整→排料線測(cè)量→障礙物清除→開挖2m→開挖面施工→支撐樁體結(jié)構(gòu)施工→開挖至0.5m以下錨固結(jié)構(gòu)施工→驗(yàn)收管理使用Revit軟件進(jìn)行土方工程建模、分段和行業(yè)建模、將土方工程導(dǎo)入BIM5D、生成仿真動(dòng)畫、以項(xiàng)目格式進(jìn)行規(guī)劃、導(dǎo)入BIM5D、生成構(gòu)造動(dòng)畫以及優(yōu)化構(gòu)造進(jìn)度。

2.2明確施工現(xiàn)場(chǎng)布置目標(biāo)

在應(yīng)用BIM技術(shù)開展施工現(xiàn)場(chǎng)布置的相關(guān)工作時(shí)，施工單位應(yīng)以施工現(xiàn)場(chǎng)的高效運(yùn)輸、安全、環(huán)保為工作目標(biāo)，妥善處理整合各項(xiàng)工程信息，直觀呈現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)布置狀況，利用BIM軟件的各項(xiàng)功能評(píng)估工作目標(biāo)是否達(dá)成，以此實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的施工現(xiàn)場(chǎng)布置。細(xì)化來說，施工單位在基于BIM模型實(shí)施施工現(xiàn)場(chǎng)布置時(shí)，應(yīng)注重如下指標(biāo)：①工程量。施工單位應(yīng)根據(jù)土建工程的施工特點(diǎn)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各類元素進(jìn)行歸類，由BIM軟件自動(dòng)統(tǒng)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)布置工程量，為施工現(xiàn)場(chǎng)布置工作的開展提供指導(dǎo)。②成本。施工單位可基于BIM模型，明確施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)施布置狀況，準(zhǔn)確計(jì)算設(shè)施造價(jià)與施工現(xiàn)場(chǎng)物料運(yùn)輸成本，從而編制兼具合理性與經(jīng)濟(jì)性的施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案。③運(yùn)輸效率。施工單位應(yīng)基于BIM模型，分析不同施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案下，施工現(xiàn)場(chǎng)的物流及人流狀況，以縮短物流運(yùn)輸距離，提高運(yùn)輸效率，規(guī)避重復(fù)搬運(yùn)，便于人員流動(dòng)為目標(biāo)，優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案。

2.3土建施工現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件管理及工程量

統(tǒng)計(jì)建設(shè)用地布局模型建立后，需要結(jié)合建設(shè)用地研究過程中設(shè)計(jì)的工程量數(shù)據(jù)，對(duì)場(chǎng)地要素和工程量進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計(jì)?？梢允褂肦evit中建筑結(jié)構(gòu)模型的體積表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括構(gòu)件數(shù)、構(gòu)件尺寸等。減少現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員的投資，并通過工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)節(jié)省人力資源。在這種情況下，它可以讓執(zhí)行技術(shù)人員及時(shí)知道項(xiàng)目的位置和輸入，以提高現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行管理的效率。在現(xiàn)場(chǎng)施工管理期間，現(xiàn)場(chǎng)布置可以采用動(dòng)態(tài)布置的原則，例如，施工材料的存放必須考慮到動(dòng)態(tài)管理的要求。傳統(tǒng)的二維施工材料堆焊模型建立了相對(duì)穩(wěn)定，不需要提高動(dòng)態(tài)控制質(zhì)量，導(dǎo)致土建施工現(xiàn)場(chǎng)布局要求不完善，土建施工現(xiàn)場(chǎng)布局的全面精細(xì)管理不僅能夠?qū)崿F(xiàn)并在模型中動(dòng)態(tài)反映，可以合理地修改施工現(xiàn)場(chǎng)所有施工階段的計(jì)劃，減少二次操作，提高現(xiàn)場(chǎng)施工效率，便于施工管理。

2.4優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)布置模型

在完成土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案設(shè)計(jì)后，施工單位應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案構(gòu)建BIM模型，根據(jù)可視化模型優(yōu)化調(diào)整施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案，獲取科學(xué)合理的施工現(xiàn)場(chǎng)布置模型，為實(shí)際布置工作提供指導(dǎo)。細(xì)化來說，施工現(xiàn)場(chǎng)布置模型的優(yōu)化流程如下：①整合土建工程各類信息，導(dǎo)入Revit軟件后，構(gòu)建BIM模型。②應(yīng)用Navisworks軟件實(shí)施碰撞檢測(cè)，設(shè)定相應(yīng)的碰撞條件，觀察施工現(xiàn)場(chǎng)布置是否存在重疊、交叉等碰撞現(xiàn)象，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整不合格部分。③通過碰撞檢測(cè)優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)布置模型后，通過RCTG提取并計(jì)算施工現(xiàn)場(chǎng)布置工程量，轉(zhuǎn)換RCTG數(shù)據(jù)與施工現(xiàn)場(chǎng)布置工程量數(shù)據(jù)，實(shí)施多目標(biāo)函數(shù)計(jì)算。如果函數(shù)計(jì)算有解，則表明該施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案合理，可以此作為最終的施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案，輸出后，實(shí)施相應(yīng)的施工準(zhǔn)備工作;反之，則需要調(diào)整優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)布置模型，直到多目標(biāo)函數(shù)有解。

2.5臨時(shí)道路布置

在該建筑工程中，施工單位結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸需求，利用上述RCTG圖提取數(shù)據(jù)模型優(yōu)化方案，進(jìn)行臨時(shí)道路的布置。細(xì)化來說，在施工過程中，臨時(shí)道路主要負(fù)責(zé)基坑外線、人員流動(dòng)與材料運(yùn)輸工作。基于基礎(chǔ)施工和建筑主體施工在運(yùn)輸需求方面的差異，施工單位分別設(shè)置不同的RCTG圖，提取各類特征信息，計(jì)算最短運(yùn)輸路徑。基于最短運(yùn)輸路徑構(gòu)建BIM模型，導(dǎo)入施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸所用的各類車輛和設(shè)備進(jìn)行模擬分析，評(píng)估車輛與設(shè)備運(yùn)行路線是否暢通，并在合適的道路位置設(shè)置分流指示牌及警示牌，有效分流設(shè)備與車輛，提高運(yùn)輸效率。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，該建筑工程的臨時(shí)道路建設(shè)工程量顯著減少，運(yùn)輸效率顯著提升，實(shí)現(xiàn)了施工現(xiàn)場(chǎng)綠色、安全、文的明布置目標(biāo)。

3應(yīng)用BIM技術(shù)優(yōu)化土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置 方案的效果分析

BIM技術(shù)的引入可以充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)狀，進(jìn)行有效的土方模擬，充分利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工，確保施工速度的合理優(yōu)化。BIM5D提供了一個(gè)有效的BIM站點(diǎn)布局控制平臺(tái)，充分考慮了工程成本、建筑材料、合同和進(jìn)度管理質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理。其次，利用BIM技術(shù)組織場(chǎng)地，構(gòu)建三維模型，實(shí)現(xiàn)建筑場(chǎng)地、機(jī)械設(shè)備、樁身、運(yùn)輸?shù)缆泛团潘缆返膬?yōu)化設(shè)計(jì)。

結(jié)束語

BIM技術(shù)越來越多地用于建筑行業(yè)，越來越多的項(xiàng)目正在使用BIM技術(shù)。BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)的最重要原因是，它提高了建筑項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工的效率和質(zhì)量，有效縮短了施工周期，為施工計(jì)劃提供了良好的基礎(chǔ)。

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