黃中民 陳 文 王嚴(yán)俊

中建八局第二建設(shè)有限公司 山東 濟(jì)南 250014

引言

BIM技術(shù)簡單的來說就是建筑信息模型。BIM技術(shù)建立的相關(guān)模型可以實(shí)現(xiàn)對建筑施工項(xiàng)目的全過程管控，在后期建筑施工過程中可以將該模型進(jìn)一步細(xì)化并投入使用[1]。該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用在建筑工程中可以最大限度的避免建筑在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等階段出現(xiàn)的信息斷層，便于相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的核算。

1.鋼結(jié)構(gòu)工程的特性解析

1.1 鋼材強(qiáng)度特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)工程中對于鋼材的強(qiáng)度有著嚴(yán)格的要求，所使用的鋼材必須要具備韌性較強(qiáng)、可塑性好、強(qiáng)度較高的特點(diǎn)[2]。利用具有這種特性的鋼材可以保障鋼結(jié)構(gòu)工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)較輕的自重，相比鋼筋混凝土搭設(shè)的結(jié)構(gòu)，不僅重量上無法和鋼結(jié)構(gòu)相提并論，當(dāng)遇到工程結(jié)構(gòu)跨度較大，結(jié)構(gòu)面積較大的時(shí)候，鋼結(jié)構(gòu)均可以輕松解決。

1.2 鋼材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

建筑施工項(xiàng)目中多使用鋼結(jié)構(gòu)的原因之一就是，鋼材內(nèi)部的結(jié)構(gòu)更加均勻，這種均勻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使鋼結(jié)構(gòu)的整體受力情況計(jì)算值最接近模型計(jì)算值，不僅可以幫助現(xiàn)場的技術(shù)人員更好的對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和計(jì)算，還可以保障建筑施工過程中的結(jié)構(gòu)具有更高的穩(wěn)定性和安全性，從而確保建筑施工質(zhì)量，同時(shí)還可以使建筑施工更加貼近人們的需求，滿足人們對于建筑的功能性要求，例如：抗震需求等[3]。

1.3 鋼材的制作特點(diǎn)

在當(dāng)前社會背景下，鋼材的生產(chǎn)手段已經(jīng)由原先的半人工半機(jī)械轉(zhuǎn)變?yōu)榱斯S化制作，并利用了軋制型材的方法，不僅保障了所生產(chǎn)的鋼材規(guī)格一致，型號尺寸滿足要求，同時(shí)質(zhì)量也得到了保障，最大限度的滿足了施工現(xiàn)場的實(shí)際需求。工廠化的加工方式極大的提升了加工效率，制作流程的優(yōu)化，效率的提高，都使鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和成本優(yōu)化有了質(zhì)的飛躍。但鋼結(jié)構(gòu)并不全是優(yōu)點(diǎn)，例如鋼結(jié)構(gòu)容易被銹蝕和腐蝕，且耐火性較差，遇到極端天氣時(shí)要及時(shí)采取相關(guān)措施，保障鋼材不會被銹蝕[4]。建筑施工過程中鋼材存在的這些問題技術(shù)人員對其進(jìn)行研究，促使鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量進(jìn)一步的提升。

正因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)工程具有以上特性，相比于其他結(jié)果而言更適合使用在建筑施工當(dāng)中。因此，在建筑施工過程中許多工程都采用鋼結(jié)構(gòu)或者勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，不僅可以保障質(zhì)量，還可以進(jìn)一步的節(jié)約成本，為企業(yè)帶來更好地經(jīng)濟(jì)和社會效益。

2.鋼結(jié)構(gòu)工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用意義

當(dāng)前我國發(fā)布了相關(guān)政策，估計(jì)建筑施工企業(yè)使用裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。在政府的大力推動下，鋼結(jié)構(gòu)工程已經(jīng)成為了未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。但在鋼結(jié)構(gòu)工程中所運(yùn)用的構(gòu)件其生產(chǎn)及制作步驟都很復(fù)雜，且技術(shù)較為特殊[5]。如果需要提前生產(chǎn)相關(guān)構(gòu)件，則需要對全項(xiàng)目的工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不僅工作量大，統(tǒng)計(jì)周期長，最關(guān)鍵的是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較低，這一問題直接影響了鋼結(jié)構(gòu)工程的推廣及運(yùn)用。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)可以將該問題充分的解決，這也是當(dāng)前我國大力推廣BIM技術(shù)的原因之一。將BIN技術(shù)進(jìn)行普及后，應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)工程之中，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)工程的大面積普及。同時(shí)BIM技術(shù)還可以使工程管理更加精確，為工程管理提供有效的助力，對于建筑領(lǐng)域的發(fā)展也有極大的好處。

3.BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

就現(xiàn)階段我們國家的鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，鋼結(jié)構(gòu)工程已經(jīng)運(yùn)用到了各類施工生產(chǎn)中，工程建設(shè)對于鋼結(jié)構(gòu)工程的要求也越來越高。隨著我國建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建筑的結(jié)構(gòu)形式越發(fā)復(fù)雜，這不僅僅帶來了施工技術(shù)挑戰(zhàn)，同時(shí)也是對工程的安裝管理提出了更高的要求。

但實(shí)際施工生產(chǎn)中，卻存在著許多的問題。例如：在實(shí)際的構(gòu)件制作以及結(jié)構(gòu)連結(jié)的過程中，相關(guān)部門工作人員責(zé)任心不強(qiáng)，未在施工及設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行及時(shí)充分的交流，導(dǎo)致了生產(chǎn)的鋼構(gòu)件不符合現(xiàn)場生產(chǎn)的實(shí)際需要，需要消耗更多的人力和物力對鋼構(gòu)件進(jìn)行了重新加工和設(shè)計(jì)，不僅耽誤了現(xiàn)場的施工進(jìn)度，甚至還會產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失。為了保障加工出來的鋼構(gòu)件與設(shè)計(jì)圖紙一致，相關(guān)的工作人員需要對圖紙中鋼構(gòu)件的信息做出全面的了解和分析，但這樣會在一定程度上增加了人員的工作量。BIM技術(shù)的出現(xiàn)就很好的解決了這一問題，利用BIM技術(shù)可以建立起一套完整的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)并配備信息共享的功能，這不僅減輕了相關(guān)人員的工作量，同時(shí)還可以提升建筑施工項(xiàng)目的整體施工質(zhì)量，改善項(xiàng)目施工的管理方式，具體可以表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

3.1 利用BIM技術(shù)快速建立模型

鋼構(gòu)件的制作過程中的數(shù)據(jù)有著極為嚴(yán)格的規(guī)定，例如：鋼構(gòu)件所使用的材料，截面的選用形式，構(gòu)件的加工信息等。許多企業(yè)已經(jīng)開始利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，提供出完整的鋼結(jié)構(gòu)工程模型來供技術(shù)人員進(jìn)行參考，這樣不僅方便了現(xiàn)場安裝施工，同時(shí)也可以保障鋼構(gòu)件制作符合實(shí)際生產(chǎn)需要，大大提高可效率及現(xiàn)場施工質(zhì)量。也為項(xiàng)目的管理提供了可靠的信息。

3.2 BIM技術(shù)可完成細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)及自動成圖技術(shù)

除了搭建模型，BIM技術(shù)還可以對圖紙進(jìn)行更高效的處理，將系統(tǒng)內(nèi)的圖紙進(jìn)行分類，便于使用者的整體管理。不僅如此，BIM技術(shù)還可以做到對施工過程中所用到的各種構(gòu)件的尺寸細(xì)節(jié)及使用部位等信息做出緊缺的設(shè)定，并按照相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)將這些構(gòu)件進(jìn)行搭設(shè)和拼接，以保障拼裝符合節(jié)點(diǎn)預(yù)設(shè)的要求。通過BIM技術(shù)進(jìn)一步的對相關(guān)模型完善，保障工程建設(shè)的質(zhì)量。

3.3 運(yùn)用三維模型進(jìn)行整體分析

BIM技術(shù)所涵蓋的軟件種類較多，與其他獨(dú)立的軟件不同，BIM技術(shù)所涵蓋的軟件可以實(shí)現(xiàn)多層面的對接和分析，通過不同軟件和數(shù)據(jù)的反復(fù)驗(yàn)證，可以得到最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。我們可以利用相關(guān)技術(shù)對建筑施工項(xiàng)目的外部荷載進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，將外部荷載添加到三維模型當(dāng)中，并以此模型為基礎(chǔ)做建筑結(jié)構(gòu)的受力實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)現(xiàn)場的實(shí)際數(shù)據(jù)或圖紙等進(jìn)行對比，可以根據(jù)此模型判斷建筑施工過程中使用的吊裝或者受力是否符合要求。

3.4 進(jìn)行碰撞試驗(yàn)的科學(xué)檢測

在鋼結(jié)構(gòu)工程中，受多方面影響，其施工過程中易出現(xiàn)零件碰撞的現(xiàn)象。我們可以運(yùn)用BIM技術(shù)幫助技術(shù)人員建立模型，通過模型碰撞試驗(yàn)，確保施工過程中節(jié)點(diǎn)零件不會發(fā)生碰撞。在建筑項(xiàng)目正式開工前，將工程施工過程中的整體節(jié)點(diǎn)合理安排，并對構(gòu)件的安裝做出合理的安排，并結(jié)合軟件來檢測構(gòu)件安裝及結(jié)構(gòu)的合理性，盡可能的避免施工過程中各種構(gòu)件的碰撞，進(jìn)一步保障整體的施工效率及質(zhì)量。

3.5 BIM技術(shù)可用于投標(biāo)工程量的展示

鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中，所涉及到的材料種類眾多，這就需要相關(guān)的工作人員對構(gòu)件的類型以及界面等可以準(zhǔn)確的進(jìn)行分析，以保障后續(xù)的施工順利。在利用BIM技術(shù)建模的初期，可以通過模型對工程量進(jìn)行計(jì)算及分析，這樣不僅可以大幅度的降低相關(guān)人員的工作量，還可以減少計(jì)算錯誤，同時(shí)也可以為招標(biāo)和投標(biāo)提供更好的幫助，為項(xiàng)目良好的開展奠定基礎(chǔ)。

3.6 信息標(biāo)注管理和質(zhì)量定位

借助BIM技術(shù)，把具體測量得出的數(shù)據(jù)用條形碼或是二維碼的形式呈現(xiàn)，借此來方便管理及其監(jiān)理從業(yè)者，借助掃碼能夠充分掌握鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)際的施工進(jìn)度、質(zhì)量與構(gòu)件所需要安裝的具體位置。并且，依靠BIM技術(shù)和全站儀這些儀器設(shè)備的結(jié)合，可以明確構(gòu)件的位置，同時(shí)將此空間坐標(biāo)當(dāng)作根據(jù)開展防線作業(yè)。

3.7 安全和質(zhì)量的協(xié)同管理

就安全防護(hù)這個(gè)教學(xué)來說，需要成立安全防護(hù)組，同時(shí)借助施工進(jìn)度的要求，在鋼結(jié)構(gòu)模型當(dāng)中完成防護(hù)部位和防護(hù)設(shè)備的制定，像是基坑防護(hù)、洞口防護(hù)及其樓層臨邊這些。其中所牽扯的材料和構(gòu)件運(yùn)用，能夠借助工程量設(shè)計(jì)進(jìn)行達(dá)成。并且，因?yàn)橹悄芑夹g(shù)的進(jìn)步，目前在建筑工程中運(yùn)用BIM技術(shù)，通?？梢院褪謾C(jī)做好連接，這樣就能夠借助管理平臺上傳鋼結(jié)構(gòu)的模型，讓手機(jī)用戶可以及時(shí)獲取所共享的數(shù)據(jù)信息。然而把這種模式運(yùn)用到安全個(gè)和質(zhì)量的管理環(huán)節(jié)， 就能夠把存在安全隱患及其質(zhì)量問題的部位借助上傳照片進(jìn)行報(bào)告，借助遠(yuǎn)程操作完成對安全和質(zhì)量的管理。

結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在運(yùn)用到鋼結(jié)構(gòu)工程中可以為建筑施工帶來益處，還可以實(shí)現(xiàn)建筑施工流程更為精細(xì)化和全面化的管理。與傳統(tǒng)的工作形式相比，BIM技術(shù)具有更多的優(yōu)勢，可以為相關(guān)工作人員帶來更多的便捷。在當(dāng)前的生產(chǎn)背景下，提升相關(guān)信息的傳遞效率，保障施工質(zhì)量，是未來建筑工程領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展目標(biāo)之一，利用BIM技術(shù)不斷改革實(shí)踐，保障建筑工程質(zhì)量與進(jìn)度的和諧統(tǒng)一。