劉正朝

中建七局建筑裝飾工程有限公司 河南 鄭州 450000

近幾年，我國(guó)裝配式市場(chǎng)得到了快速發(fā)展，整個(gè)行業(yè)越發(fā)活躍。從現(xiàn)階段，我國(guó)的超高層裝配式建筑的具體設(shè)計(jì)情況，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，主要采用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)三維立體模型，通過設(shè)計(jì)的三維立體模型，全面顯示建筑工程整體風(fēng)貌，在完成對(duì)建筑設(shè)計(jì)是否合理進(jìn)行檢驗(yàn)基礎(chǔ)上，可以在施工作業(yè)正式開展前，調(diào)整施工采用的方案。

1 裝配式建筑體系中采用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

裝配式建筑體系與傳統(tǒng)建筑體系相比，其具有整個(gè)工程施工周期短、組裝技術(shù)難度小，施工中采用的各項(xiàng)構(gòu)件的品質(zhì)相一致等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，也正是為裝配式建筑體系具有上述這些優(yōu)點(diǎn)，使其成為現(xiàn)代超高層建筑建設(shè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)，BIM技術(shù)也促進(jìn)了我國(guó)建筑行業(yè)朝著裝配式建筑轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)支撐。通過對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，能夠完成對(duì)建筑方案的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)整個(gè)過程的優(yōu)化和管理[1]。對(duì)于裝配式建筑來說，針對(duì)其改進(jìn)的要點(diǎn)并不是技術(shù)問題，而且對(duì)裝配式建筑中采用的各項(xiàng)資源進(jìn)行合理利用，做好相應(yīng)整合工作，而通過對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，則能夠使這一目的能夠得到實(shí)現(xiàn)。在裝配式建筑體系中對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，其主要優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)在一體化上，一方面體現(xiàn)在電力設(shè)備一體化、裝配式結(jié)構(gòu)一體化等方面，另一方面也體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、施工，以及工程竣工后的維護(hù)一體化方面。通過對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)裝配建筑設(shè)計(jì)、數(shù)控、信息化管理等多項(xiàng)內(nèi)容一體化[2]。

此外，在信息技術(shù)方面，通過構(gòu)建構(gòu)件庫(kù)，能夠精準(zhǔn)掌握工程檢核中采用的各項(xiàng)構(gòu)件材料種類和尺寸，在對(duì)工程中采用的各種構(gòu)件進(jìn)行合理組裝，以及相應(yīng)的施工作業(yè)開展進(jìn)行預(yù)演，對(duì)運(yùn)維信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管與存儲(chǔ)，在一體化期間能夠完成對(duì)建筑工程中信息點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳遞，以及各項(xiàng)信息的共享，同時(shí)，也能夠在具體施工作業(yè)開展過程中實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌管理，使施工效率能夠得到進(jìn)一步提高，從而使裝配式建筑能夠?qū)崿F(xiàn)由設(shè)計(jì)到運(yùn)維的全程生產(chǎn)模式。

2 建筑工程概況

某建筑工程中地面上一共46層，建筑工程地面總體高度未218.5m，占地面積約為185000m2，建筑工程的地下室采用的為鋼框架支撐體系和鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑工程的上部分采用的為鋼支撐核心筒體系，地面上部的建筑工程外墻采用的為玻璃幕墻，通過對(duì)整個(gè)建筑工程的情況進(jìn)行分析可以斷定，建筑工程上部采用的主要為裝配式構(gòu)件[3]。對(duì)該建筑工程進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，該工程工期緊、專業(yè)多、難度大等多項(xiàng)特點(diǎn)，整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)集合了企業(yè)與社會(huì)的多項(xiàng)優(yōu)秀資源，在施工開展，對(duì)建筑工程自身信息，以及施工開展的各項(xiàng)信息內(nèi)容進(jìn)行合理整合，對(duì)BIM技術(shù)在該類工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的作用。本建筑工程的重難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1) 本工程位于城市繁華地段，整個(gè)工程的核心十分特殊，因此，整體管理起來要求相對(duì)較為嚴(yán)格。

(2) 工程僅一側(cè)管廊能夠被應(yīng)用，在施工開展時(shí)，需要堆場(chǎng)地內(nèi)外平運(yùn)輸作業(yè)開展進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，而且需要堆各個(gè)階段的平面進(jìn)行合理布置，做好相應(yīng)協(xié)調(diào)工作，具體施工作業(yè)開展，對(duì)施工中采用的各項(xiàng)設(shè)備、材料在垂直方向的運(yùn)輸要求極高，難度較大，如果不做好相應(yīng)協(xié)調(diào)工作，不僅會(huì)導(dǎo)致工程無法按期竣工，而且可能會(huì)發(fā)生安全事故[4]。

(3) 整個(gè)建筑工程為上大下小造型，工程施工開展起來難度，而且精度要求高，控制起來難度較大，如果不做好相應(yīng)控制工作，可能會(huì)引發(fā)各種問題。

(4) 建筑工程地面上部分采用的隔墻采用的都為輕質(zhì)隔墻體系，工程中的墻型一共有20種，對(duì)于建筑工程種的機(jī)電管線碰撞、鋼結(jié)構(gòu)連接、門洞沖突等位置的各項(xiàng)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，需要采取BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，保證整體設(shè)計(jì)的合理性。

(5) 本工程規(guī)模大，施工會(huì)采用到許多施工技術(shù)，為了縮短工期，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益，存在大量分包工程，不同專業(yè)接口間關(guān)系十分復(fù)雜，而且存在大量需要相互移交的施工作業(yè)面，工程施工開展，項(xiàng)目組織協(xié)調(diào)起來難度[5]。

3 BIM團(tuán)隊(duì)組建與標(biāo)準(zhǔn)制定

3.1 BIM團(tuán)隊(duì)組建

通過招標(biāo)方式引入了能夠滿足工程建設(shè)要求的BIM設(shè)計(jì)單位，開展整體管理作業(yè)協(xié)作配合?？偝邪鼏挝辉诳偛緽IM中心的支持下，完成相應(yīng)管理工作，確保BIM技術(shù)具體作用能夠得到合理發(fā)揮。各個(gè)分包單位在實(shí)際作業(yè)開展期間，需要依據(jù)企業(yè)BIM管理實(shí)例，而選擇相應(yīng)的方案，若自身實(shí)力過硬，則可以在總部技術(shù)支持下，完成相應(yīng)設(shè)計(jì)工作，若自身能力不足，則要選擇BIM設(shè)計(jì)單位，在其協(xié)助下，完成相應(yīng)作業(yè)。

3.2 BIM標(biāo)準(zhǔn)制定

在工程設(shè)計(jì)期間，從承包單位應(yīng)當(dāng)在業(yè)主協(xié)調(diào)，與設(shè)計(jì)單位針對(duì)建筑工程的具體設(shè)計(jì)情況進(jìn)行溝通，針對(duì)BIM設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行深度協(xié)調(diào)，做好相應(yīng)復(fù)核工作，依據(jù)溝通結(jié)果，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，從而為后續(xù)BIM工作的順利開展提供支撐。

在工程施工作業(yè)開展期間，在公司總部BIM中心支持下，總承包單位依據(jù)建筑工程的具體情和合同中的各項(xiàng)內(nèi)容，進(jìn)行BIM標(biāo)準(zhǔn)編制，對(duì)BIM各個(gè)模型命名、各項(xiàng)軟硬件配置、顏色、存儲(chǔ)等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行量化[6]。此外，還要構(gòu)建BIM協(xié)同管理平臺(tái)，保證各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)能夠后被及時(shí)、準(zhǔn)確上傳到統(tǒng)一平臺(tái)上，確保項(xiàng)目各個(gè)建設(shè)方能夠同步依據(jù)BIM標(biāo)準(zhǔn)，完成相應(yīng)協(xié)調(diào)工作。建筑工程施工期間要以BIM標(biāo)準(zhǔn)作為核心基礎(chǔ)，構(gòu)建BIM協(xié)調(diào)會(huì)議制度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程中的各項(xiàng)資料、圖紙、工程信息、BIM數(shù)據(jù)管理等各項(xiàng)內(nèi)容的共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程中出現(xiàn)的各項(xiàng)偏差的調(diào)整與糾正，確保建筑工程能夠在工期內(nèi)竣工，提高工程整體質(zhì)量。

4 BIM技術(shù)的具體應(yīng)用分析

4.1 方案設(shè)計(jì)

在本次工程建設(shè)過程中，要想保證BIM技術(shù)操作的合理性，在施工作業(yè)開展前，需要依據(jù)工程的具體情況，設(shè)計(jì)好相應(yīng)的方案。依據(jù)工程施工的實(shí)際要求，對(duì)于BIM技術(shù)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)作業(yè)開展要從以下幾個(gè)方面入手進(jìn)行探討：

(1) 設(shè)計(jì)建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)方案

考慮本建筑工程地面上的結(jié)果懸挑邊梁施工作業(yè)的難度相對(duì)較大，施工技術(shù)部在方案設(shè)計(jì)前，需要提前與業(yè)針對(duì)建筑工程的施工情況進(jìn)行合理溝通，然后采用鋼模板完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作，施工開展時(shí)，能夠通過直接方式完成相應(yīng)安裝作業(yè)，這能夠大幅度降低外爬架臨時(shí)作業(yè)措施費(fèi)用，降低施工難度，整個(gè)施工作業(yè)工期可以縮短約100d。工作人員在作業(yè)開展時(shí)，通過對(duì)Tekla 軟件進(jìn)行應(yīng)用，完成相應(yīng)建模作業(yè)，其中建模點(diǎn)為封邊梁節(jié)點(diǎn)，從而在施工現(xiàn)場(chǎng)能夠一次成型，并且整體形成質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期，避免發(fā)生返工現(xiàn)象。

(2) 設(shè)計(jì)建筑工程地面混凝土澆筑方案

建筑工程中鋼管柱混凝土澆筑方案環(huán)境十分復(fù)雜，施工起來難度大，容易出現(xiàn)各種問題，而且施工現(xiàn)場(chǎng)布料機(jī)站位點(diǎn)選擇也面臨著較大難度。由此可見，在建筑工程開展時(shí)，為了能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)選出最佳布料機(jī)布置位置，通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，完成相應(yīng)施工作業(yè)，本次建筑工程在施工開展時(shí)，采用了Naviswork軟件，通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)三維定位模擬作業(yè)，完成相應(yīng)處理工作，在此基礎(chǔ)上，對(duì)分布點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化處理，經(jīng)過優(yōu)化處理后，分布點(diǎn)為5個(gè)，與預(yù)期設(shè)計(jì)方案相比，布點(diǎn)少了3個(gè)。

(3) 設(shè)計(jì)建筑工程中的幕墻單元吊裝方案

本次建筑工程中幕墻一共設(shè)計(jì)了的6個(gè)相對(duì)獨(dú)立系統(tǒng)，總面積約為61800m2，期間對(duì)幕墻圖紙進(jìn)行了深化處理，完成相應(yīng)處理后，直接建模，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，完成對(duì)建筑工程中的幕墻進(jìn)行處理。此外，受建筑工程中結(jié)構(gòu)外傾等各項(xiàng)因素影響，建筑工程中的外墻施工復(fù)雜，安全難度大，因此，針對(duì)建筑工程具體情況，決定利用BIM技術(shù)安裝作業(yè)進(jìn)行適當(dāng)模擬，然后將安裝施工作業(yè)與建筑工程中的氣態(tài)施工作業(yè)開展中涉及到的交叉作業(yè)情況同時(shí)展現(xiàn)出來，進(jìn)而指出建筑工程施工中存在的各種不足，以及與標(biāo)準(zhǔn)不符的情況，依據(jù)遇到的各項(xiàng)問題，完成相應(yīng)調(diào)整[7]。

4.2 建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理

將BIM技術(shù)合理應(yīng)用到超高裝配式施工中意義重大，通過對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，可以完成現(xiàn)場(chǎng)管理作業(yè)，針對(duì)本建筑工程，施工現(xiàn)場(chǎng)管理需要做好如下工作：

(1) 施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置管理

本建筑工程位于城市位于城市的中央商務(wù)區(qū)域，周圍交通環(huán)境十分復(fù)雜，并且在建筑工程沒有堆放場(chǎng)地，因此，建筑工程中編制人員要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行合理分析，在施工現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)施工進(jìn)行適當(dāng)模擬。與此同時(shí)，還需要模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的施工人員輸送通道、材料運(yùn)輸通道，以及道路交通環(huán)境等，通過適當(dāng)模擬，能夠完成對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地布置情況的優(yōu)化，在提高施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置可行性的基礎(chǔ)上，確保整體布置的科學(xué)性。在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用之后，可以大幅度提高施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)資源利用率，從而能夠使建筑工程分包方之間材料堆放交叉率降低約28%，同時(shí)，也能夠大幅度縮短工程工期，降低建筑工程建設(shè)成本。

(2) 建筑工程質(zhì)量與安全管理

針對(duì)超高層裝配式建筑工程來說，不僅在質(zhì)量方面要求極高，而且在施工開展時(shí)，對(duì)安全方面也有著較高要求。施工管理人員在具體工作開展期間，將與建筑工程相關(guān)的BIM技術(shù)應(yīng)用取得的成果上傳至網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)狡脚_(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，管理人員在平臺(tái)上搜索相應(yīng)關(guān)鍵詞，能夠全面、直觀觀察建筑模型，從而為施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量與安全管理提供幫助。除此之外，在數(shù)據(jù)庫(kù)中可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)文明施工進(jìn)行規(guī)劃化處理，依據(jù)的工程設(shè)計(jì)模型，對(duì)整個(gè)建筑工程總用量總量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確保施工安全進(jìn)行，提高建筑工程整體質(zhì)量。

4.3 做好建筑工程采購(gòu)管理

在確保建筑模型信息精準(zhǔn)無誤基礎(chǔ)上，BIM技術(shù)建筑模型與算量作業(yè)相互支撐，依據(jù)多專業(yè)構(gòu)件精細(xì)化全三維模型，對(duì)可以進(jìn)行完善的部位進(jìn)行明確，針對(duì)建筑工程現(xiàn)場(chǎng)的管線綜合排布與復(fù)雜階段進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，提高算量精準(zhǔn)度，盡量減少材料浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。通過對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠完成對(duì)不同階段水流段構(gòu)件工程量信息的細(xì)化梳理，對(duì)于采購(gòu)的材料，能夠形成一個(gè)計(jì)劃表，將其作為準(zhǔn)備施工材料，定額領(lǐng)取材料的依據(jù)，同時(shí)，還可以依據(jù)材料的設(shè)計(jì)消耗量，做好對(duì)比工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程建設(shè)成本的控制，為建筑工程精細(xì)化管理提供支持。

4.4 建筑工程施工中的訂單管理

超高層建筑工程建設(shè)過程中會(huì)采用大量的施工材料，各種施工材料按時(shí)進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)，是施工作業(yè)順開展的基礎(chǔ)。以BIM為基礎(chǔ)開展物流管理，將三維模型作為載體，同步傳遞加工、物流、安裝等各項(xiàng)信息，管理人員可以通過對(duì)平臺(tái)查詢構(gòu)件加工、運(yùn)輸?shù)木唧w情況，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑工程的把控。此外，通過對(duì)平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用，完善進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的各項(xiàng)信息，將詳細(xì)二維碼粘貼到構(gòu)件上，能夠完成對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)構(gòu)件信息的查看。

4.5 三維激光掃描

三維激光掃面是BIM在超高層裝配式建筑體系中應(yīng)用的核心，在具體應(yīng)用時(shí)，可以從以下方面入手進(jìn)行探討：

(1) 安裝建筑工程中的幕墻

安裝幕墻對(duì)施工標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量的要求都較高，而局部施工與主體結(jié)構(gòu)位置存在較大偏差。在技術(shù)處理時(shí)，施工人員采用高精度三維激光掃描儀，通過掃描方式對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面掃描，利用掃描能夠得到數(shù)據(jù)信息，然后采用計(jì)算機(jī)還原結(jié)構(gòu)，在依據(jù)掃面形成的現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)，構(gòu)建Revit模型，對(duì)比設(shè)計(jì)模型間的重合，確定尺寸片區(qū)區(qū)域。然后將掃描獲取到的數(shù)據(jù)傳遞給施工方，施工方依據(jù)掃描結(jié)果，深化處理施工設(shè)計(jì)方案，同時(shí)，在進(jìn)行建模時(shí)，還要全面考慮施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀。

(2) 處理施工凈高

建筑工程頂部要安裝復(fù)雜機(jī)電管線，若在施工開展時(shí)仍然沿用傳統(tǒng)施工手段，工程設(shè)計(jì)凈高則無法滿足要求標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)這一現(xiàn)象，要采用三維掃面技術(shù)全面掃面裝配建筑樓層，對(duì)于采用的掃描儀，要依據(jù)拼接點(diǎn)云形式與計(jì)算機(jī)上的 Revit模型加以拼合，依據(jù)拼合結(jié)果，識(shí)別不同部位的尺寸差別。同時(shí)，也可以將點(diǎn)云模型應(yīng)用在建筑工程中不同樓板部位凈高檢測(cè)中，提高整體設(shè)計(jì)合理性。

5 結(jié)語

構(gòu)建超高層裝配式建筑體系是一項(xiàng)難度較高的作業(yè)，該項(xiàng)工作對(duì)BIM技術(shù)具有一定依賴性，在對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，要做好信息交互，提高建筑工程整裝效率，提升城市化建設(shè)水平。