潘偉

（安徽萬緯工程管理有限責(zé)任公司，安徽 安慶 246001）

引言

裝配式建筑因采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理的建筑模式，相較傳統(tǒng)的建筑模式，既提升了住宅品質(zhì)和效能，又加快了施工進(jìn)度降低了事故率，充分體現(xiàn)了綠色建筑“四節(jié)一環(huán)?！钡奶攸c，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅模式已成為中國綠色建筑的發(fā)展方向。

BIM 技術(shù)與裝配式建筑的高效結(jié)合，有利于實現(xiàn)裝配式建筑的信息化管理，實現(xiàn)生產(chǎn)、加工、施工、安裝的有效聯(lián)動。不僅實現(xiàn)了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑從建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修的協(xié)同一體化設(shè)計，還可極大提高建筑施工效率、提升建筑品質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)。

一、裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)概述

（一）裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點

裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：（1）裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的輕便性極大減少了人工勞動力的輸出。（2）由于其組件大多是由廠家直接安裝好后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，因而比較其他結(jié)構(gòu)的實施，其技術(shù)難度較低，施工速度快。（3）這種材料可以在工程結(jié)束拆除后循環(huán)利用，因而節(jié)能環(huán)保效果較好。裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的缺點：（1）材料用量多，造價成本高，對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和工程開展有較大限制。（2）裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的使用性能低于混凝土結(jié)構(gòu)，比如耐熱性差、隔音效果差等。

（二）裝配式結(jié)構(gòu)的建筑特點

現(xiàn)階段的建筑工程中，人們越來越傾向于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用。裝配式鋼結(jié)構(gòu)在當(dāng)下廣受歡迎主要是由于其特殊的設(shè)計和施工方式，在具體的施工作業(yè)中，表現(xiàn)出明顯的工業(yè)化特點，符合建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的要求。隨著技術(shù)的日漸進(jìn)步，在裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工中，通過現(xiàn)代化技術(shù)軟件的使用，可以在建模基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計優(yōu)化，克服了傳統(tǒng)設(shè)計的局限，不僅可以提高設(shè)計的總體質(zhì)量和水平，更可以縮短設(shè)計周期。結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和尺寸設(shè)計是裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工人員需通過專業(yè)建模軟件和結(jié)構(gòu)軟件的使用來實現(xiàn)，并且可以很好地進(jìn)行設(shè)計細(xì)節(jié)優(yōu)化。這些專業(yè)模型具備可視化和協(xié)調(diào)性優(yōu)勢，對結(jié)構(gòu)設(shè)計起到了重要的輔助作用。從裝配式鋼結(jié)構(gòu)的安裝來看，因為總體的結(jié)構(gòu)相對簡單，再加上構(gòu)件生產(chǎn)的便捷性，結(jié)構(gòu)中所涉及的鋼構(gòu)件和預(yù)制墻板，均可以實現(xiàn)現(xiàn)場組裝，設(shè)計和安裝環(huán)節(jié)有效結(jié)合起來，現(xiàn)場的一切施工作業(yè)可有序開展。

二、BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中的應(yīng)用價值

（一）結(jié)構(gòu)的信息化處理

主要是運用BIM 技術(shù)建立三維模型，實現(xiàn)可視化，并且結(jié)合相關(guān)的信息化技術(shù)，將相關(guān)施工數(shù)據(jù)和影響因素等信息輸入系統(tǒng)中，運用數(shù)據(jù)分析，明確準(zhǔn)確數(shù)值，為工程開展提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。運用該技術(shù)不僅能有效控制和合理利用資源，還能起到節(jié)約成本的目的，是企業(yè)獲得更多經(jīng)濟(jì)利益的重要保證。與傳統(tǒng)建筑工程相比，其可以將實際的工程、結(jié)構(gòu)和各方面專業(yè)知識結(jié)合起來，然后引入對應(yīng)的理論和數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為具體模型。由于涉及內(nèi)容多、范圍廣，如果用人工方式處理，需要大量的時間和精力，而BIM 信息化處理技術(shù)，可以針對實際數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和分析，并將工程相關(guān)建造信息存儲下來，同時實現(xiàn)信息共享。

（二）提高施工效率和安全性

鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑穩(wěn)定性對于施工質(zhì)量影響較大，對各類技術(shù)要求較高，在工程具體實施過程中，由于信息的不完整性，安裝和配置存在較大差異，可以運用BIM 技術(shù)來解決這一問題，保障正確操作，提高施工效率。

三、BIM 技術(shù)的運用特點

（一）可視化效果好

BIM 技術(shù)對工程的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，用有價值的正確參數(shù)建立對應(yīng)的可視化模型，工作人員可以結(jié)合具體施工階段，了解該階段的詳細(xì)情況，明確工作中的重點和難點，針對存在的問題采取措施，做好預(yù)防和控制，并調(diào)整相關(guān)的施工方案。BIM 技術(shù)還能實現(xiàn)三維繪圖技術(shù)，相比傳統(tǒng)的平面設(shè)計來說，其科學(xué)性和準(zhǔn)確性更高。

（二）靈活性強(qiáng)

在開展鋼筋結(jié)構(gòu)施工過程中，運用BIM技術(shù)，可實現(xiàn)全方位檢測和試驗，從而確定具體施工方案，及時調(diào)整不合理的地方，以滿足施工要求和標(biāo)準(zhǔn)，保證工程質(zhì)量和安全。

（三）協(xié)調(diào)性好

參與的各個建設(shè)企業(yè)和部門，由于各自的施工內(nèi)容和權(quán)限不同，大多僅針對自身的相關(guān)部門進(jìn)行管理和施工，缺少有效的溝通和交流，當(dāng)出現(xiàn)問題時，會存在較大的解決障礙，互相推脫責(zé)任。而通過運用BIM 技術(shù)，以最直觀的三維模型和數(shù)據(jù)展示，明確問題產(chǎn)生的原因和部位，減少不必要的爭執(zhí)，為工程的順利開展提供可靠的技術(shù)支持。

四、鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的技術(shù)制作過程

（一）材料選型

鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑的施工以及應(yīng)用過程中，可能會受到不同形式的外界作用，包括荷載、地基不均勻沉降以及自然溫度變化等。鋼結(jié)構(gòu)在加工的過程中，其塑性、強(qiáng)度以及安全性與鋼材的類型有著直接的關(guān)系，工作人員需要從性能指標(biāo)上對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的選擇。

首先，針對鋼材的強(qiáng)度，工作人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行操作，根據(jù)建筑位置的不同，其承重性以及抗拉強(qiáng)度也是不同的。例如，在外墻板的選擇上，可以選擇一些自重較輕的鋼板，增強(qiáng)一體化特點，而在內(nèi)墻上，可以選擇用EC120 板，增強(qiáng)它的美觀性和靈活性；其次，除了強(qiáng)度之外，鋼材還應(yīng)從冷彎性、沖擊性以及耐久性等方面進(jìn)行綜合考慮，加強(qiáng)施工過程中的可靠性保障。

（二）鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求

在鋼結(jié)構(gòu)的加工過程中，對于它的質(zhì)量有著相應(yīng)的要求，需要有關(guān)人員在正式安裝之前，進(jìn)行相關(guān)的檢測工作。首先，鋼結(jié)構(gòu)表面的粗糙程度以及彎曲的弧度應(yīng)該符合施工技術(shù)的要求，注意不同構(gòu)件的連接方式，提前做好各方面的規(guī)劃，保證整體結(jié)構(gòu)的垂直度和水平度，加強(qiáng)在尺寸等方面的審核；其次，鋼結(jié)構(gòu)在安裝現(xiàn)場保管的過程中，為了保證結(jié)構(gòu)部件的質(zhì)量要求，工作人員需要做好它們的包裝工作，根據(jù)環(huán)境溫度、濕度等進(jìn)行精細(xì)化管理，加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)部件運輸過程中的質(zhì)量管控。

（三）施工技術(shù)應(yīng)用

將鋼結(jié)構(gòu)運輸?shù)浆F(xiàn)場后，工作人員需要提前進(jìn)行現(xiàn)場準(zhǔn)備工作，按照尺寸設(shè)計方面的要求進(jìn)行焊接器件的選擇，結(jié)合鋼材的規(guī)格型號對焊接設(shè)備進(jìn)行試驗，保證其性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求；其次，鋼結(jié)構(gòu)的焊接順序通常是需要經(jīng)過檢查、預(yù)熱后，安裝焊接板，然后進(jìn)行焊接和檢驗工作。施工人員應(yīng)該按照工序進(jìn)行操作，加熱到一定溫度后，注意構(gòu)件連接處的位置，及時就缺陷問題進(jìn)行整改，必要時可以進(jìn)行焊縫探傷檢驗。對于鋼結(jié)構(gòu)的典型節(jié)點，要嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，做好現(xiàn)場的記錄工作。

五、BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑中的具體運用

（一）設(shè)計工作方面

裝配式鋼材結(jié)構(gòu)建筑工程的實際施工中，設(shè)計工作屬于是基礎(chǔ)工作，設(shè)計工作的前提基礎(chǔ)就是圖紙內(nèi)容繪制，于此環(huán)節(jié)當(dāng)中進(jìn)行BIM 技術(shù)實際應(yīng)用，其能夠把現(xiàn)場測量所得的諸多數(shù)據(jù)同施工作業(yè)經(jīng)驗進(jìn)行有機(jī)融合，探析建筑工程當(dāng)中具體建筑結(jié)構(gòu)的尺寸、材料種類等諸多情況。為了能夠確保采集所得信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，在實際應(yīng)用BIM 技術(shù)的時候，相關(guān)工作者可基于專家系統(tǒng)、信息化技術(shù)等的實際應(yīng)用，強(qiáng)化提升校驗工作的精準(zhǔn)性與有效性，校驗工作的實際開展中數(shù)據(jù)資料方面如果存在問題，要求及時、重新地進(jìn)行測算，確保所有數(shù)據(jù)信息的真實性與精準(zhǔn)性，確保圖紙內(nèi)容繪制的精準(zhǔn)性，規(guī)避實際施工中對施工情況進(jìn)行更改的問題?；诖?，要求進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計。在將初稿設(shè)計相關(guān)工作完成之后，及時地進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化調(diào)整初稿設(shè)計內(nèi)容的時候，要求同模型的設(shè)計誤差、業(yè)務(wù)意見以及氣候條件等諸多方面的影響進(jìn)行有機(jī)整合。在BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用中，BIM 技術(shù)具有銜接作用，通過互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的實際應(yīng)用，構(gòu)建信息數(shù)據(jù)的共享平臺，確保所采集到的諸多信息數(shù)據(jù)具有全面性、精準(zhǔn)性與有效性。在構(gòu)建綜合性模型的時候，基于BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用，對不同系統(tǒng)模型之間的差異進(jìn)行分析與考量，確保交互信息的精準(zhǔn)性，強(qiáng)化設(shè)計方案繪制的質(zhì)量與成效。BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用中，對不同節(jié)點中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入分析，基于實際反饋的具體情況，對設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行全面、綜合性調(diào)整，以此強(qiáng)化提升建筑工程項目整體的可靠性。對整個建筑工程的工程量進(jìn)行核算，對比傳統(tǒng)形式的建筑工程，裝配式鋼材結(jié)構(gòu)建筑的測算方式并不相同。例如，在進(jìn)行建筑工程項目總量的計算工作時，要求全面考量施工現(xiàn)場中的鋼材結(jié)構(gòu)配件、建筑工程施工總量等諸多因素，同時對施工作業(yè)量進(jìn)行匯總，強(qiáng)化提升工程量結(jié)果計算的精準(zhǔn)性與有效性?；贐IM 技術(shù)的實際應(yīng)用，其可以對信息數(shù)據(jù)的項目工程總量進(jìn)行合理估算，同時基于此對專家系統(tǒng)以及信息化技術(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料等進(jìn)行深入分析，強(qiáng)化計算結(jié)果方面的合理性與有效性。

（二）施工組織方面

在設(shè)計工作完成之后，就需要進(jìn)行施工組織方面的工作。這個工作環(huán)節(jié)當(dāng)中，要求著重注意對基礎(chǔ)工作落實執(zhí)行情況的有效管控。實際施工中，施工企業(yè)以及相關(guān)工作者一定要基于圖紙內(nèi)容以及實際采集到的諸多信息進(jìn)行綜合性評定工作，對原始施工材料信息采集體系進(jìn)行合理構(gòu)建，明確劃分整個裝配式建筑工程的作業(yè)流程，確保施工作業(yè)的有序開展。

（三）生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)

在鋼材結(jié)構(gòu)裝配式建筑材料的生產(chǎn)加工中，BIM 技術(shù)具有極為關(guān)鍵的重要作用，基于BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用，其能夠強(qiáng)化提升信息數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)性與有效性，所以，相關(guān)工作者在進(jìn)行相關(guān)參數(shù)實際設(shè)計的時候，可合理降低容錯率，強(qiáng)化提升鋼材結(jié)構(gòu)裝排式建筑材料的施工質(zhì)量與成效，同時強(qiáng)化提升項目工程竣工時期的施工質(zhì)量。

（四）運維作業(yè)環(huán)節(jié)

銹蝕與火災(zāi)會直接影響到鋼材結(jié)構(gòu)裝配式建筑工程在鋼材結(jié)構(gòu)綜合強(qiáng)度方面的要求，更會對建筑工程的使用壽命產(chǎn)生直接影響。引入和應(yīng)用BIM 技術(shù)，助力于4D 模型方面的實際構(gòu)建，基于此，通過模型來分析鋼材結(jié)構(gòu)的受力情況，同時進(jìn)行輔助結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，對維護(hù)保養(yǎng)工作內(nèi)容進(jìn)行全面定義，強(qiáng)化提升建筑工程項目的后續(xù)維護(hù)質(zhì)量與成效，延長建筑工程結(jié)構(gòu)的使用年限。

結(jié)束語：綜上所述，在鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑施工過程中，其中主要是相關(guān)結(jié)構(gòu)的安裝和連接處理，但在現(xiàn)代高層建筑中，由于施工難度較大，包含節(jié)點施工較多，容易產(chǎn)生質(zhì)量問題。通過分析該結(jié)構(gòu)的主要特點和建造優(yōu)勢，結(jié)合BIM 技術(shù)提高作業(yè)的效率和質(zhì)量，研究其在具體施工中的應(yīng)用，明確其重要價值和作用，可以為鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑的建造提供科學(xué)依據(jù)。