BIM技术在钢结构施工管理中的应用

陈 靖

(郑州工业应用技术学院,河南 郑州 451100)

BIM技术是计算机技术与数字化建筑设计的结合，它不仅能够为与建筑相关的一系列方案设计、建造、评估以及管理提供服务，同时还能通过虚拟施工，有效避免建造过程中出现的问题及风险，极大的提高工程施工效率，降低了工程施工风险，对推动建筑行业发展具有重要意义。传统钢结构施工管理过程中，存在管理水平滞后、管控信息化程度不高等问题，这些问题严重制约着工程施工质量和施工效率，而采用BIM技术可以有效的避免和解决这些问题，本文就BIM技术在钢结构施工管理中的应用现状进行了简单分析，旨在提升钢结构施工管理水平，提升企业市场竞争力。

1 BIM技术的特点及优势

1)项目可视化。在钢结构设计时，BIM技术能够通过计算机将钢结构成型效果用数字化3D模型展示出来，并且能够直观的看到不同构件之间的联系，提高了图纸修改的灵活性，同时也能更好的对图纸进行优化。同时，BIM技术还能展示钢结构细部构件和隐蔽部位，也为施工方案以及管理控制措施的制定提供了可靠的数据参数，项目可视化提升了钢结构施工管理的时间与空间上的协调性，提高了工作效率。

2)模拟性和执行性。在钢结构施工管理过程中，可以通过BIM进行钢结构模拟施工、试验，通过模拟可以验证施工方制定的施工方案的合理性、可靠性和安全性，在模拟施工的同时，还能对突发事件进行模拟，便于制定相应的应对措施和应急预案，进一步保障钢结构施工安全。BIM技术的4D模拟实验可以确保钢结构施工方案的可行性，为保证后续工程的顺利进行提供数据保障。另外，BIM技术在模拟施工的同时，还能对施工进度和完工进度进行预测，防止疏漏情况的发生，同时5D模拟还能对施工过程中的施工成本进行有效的监控，便于成本控制，降低工程造价。

3)协调性和优化性。BIM技术可以将钢结构工程施工中的各项数据和文件统一记录和整合，并将其在视图中统一显示，有效地提高了存储空间的利用率，对缩短施工周期，排查施工隐患具有重要作用。由于钢结构工程施工难度较大、工艺较为复杂，传统的人工管理模式和效率已经不能满足要求，BIM技术可以通过优化复杂项目，进而确保施工管理工作的顺利进行和工作效率。

4)经济效益高。BIM技术在钢结构施工管理中的应用，不仅可以提高工作效率，还能对施工现场的施工人员、材料、机械设备以及施工工序等，进行科学、合理的分配和调整，然后通过运算和模拟制定最佳的处理方案，同时还能有效的控制工程成本，提高项目经济效益。

2 钢结构施工难点

1)放线测量定位难度大。钢结构工程施工难度大、工艺复杂、内容繁杂，工期长于一般工程，又因钢结构工程的特殊性，对钢构件安装要求更为严格，尤其是细节处理方面要求更为严格，因此，在施工过程中，对于测量放线的准确度和精确度要求更高。为了确保测量放线的精确性和准确度，要求测量放线工具必须具备高精密性，还要保证放线定位严格按照钢结构设计方案进行计算，同时，测量放线人员必须具备较高的专业素养和专业技术水平，只有确保以上几点，才能确保放线测量定位的准确，如果其中一点不满足要求或者管理不当，均会影响钢结构施工质量，甚至引发安全事故。

2)易受环境因素影响。钢结构建筑因其结构特性，施工时极易受到天气、温度等因素的影响，在施工过程中，受到当地气候变化或者环境的影响，钢结构物理特性会随温度出现热胀冷缩现象，导致钢结构的尺寸发生改变，同时因工期的原因，若对钢结构尺寸变化无法进行及时的测量和预测，将会直接影响钢结构整体精度和尺寸，降低工程施工质量。因此，在钢结构工程施工管理过程中，需要针对环境变化制定相应的应对措施，降低环境对施工造成的影响，保证工程质量。

3)机械设备要求高。在钢结构施工过程中，部分钢结构构件需要通过起重设备进行组装预制，高空作业时需要装备精良的吊装机械协助施工，因此，钢结构施工对机械设备的要求比较高，且采用的设备和技术也较为先进。这就要求机械设备在投入使用前，对其性能和参数要求进行详细的了解和掌握，并利用BIM技术反复进行核算和模拟实验，以确保机械设备在使用过程中不会因自身问题引发安全事故，影响工程施工进度。

3 BIM技术在钢结构施工管理中的具体应用

1)基于BIM技术构建钢结构信息管理框架。在钢结构工程施工过程中，通过BIM技术开展对钢结构信息管理框架的构建，进而完成钢结构施工管理工作。信息管理框架的构建需要由业主、施工方等项目的参与者共同参与建设，并且信息管理框架需要包含钢结构的设计、预制生产制造、运输、安装等全过程。通过BIM技术对钢结构工程建设全过程中涉及到的信息数据等进行有效的利用和共享，降低阶段信息错误的几率，减少误差。同时，信息管理框架的构建贯穿于整个钢结构工程的生命周期，开展钢结构工程信息的集中管理，可以保证参与建设的各方实现有效的沟通和成本控制。

2)工程量的管理。传统工程量的计算，具有工作量大、参与人员多、效率低、计算精度误差大等缺陷，导致施工管理时极易忽略隐蔽工程以及细部工程量计算，造成计算结果与实际工程量存在较大的误差。BIM模型则可以清晰的反映细部工程以及隐蔽工程的相关数据，确保了计算的精确性，同时在建模初期对每个钢结构构件的数据参数设置精确，建模后的计算工作只需要选择相应的构件即可得出相应的工程量和质量，有助于工程施工管理效率的提升，同时还能保证工程质量，提高了计算的速度和精确性。此外，BIM技术还能详细的统计工程材料以及构件清单，大大减少了人工劳动量和误差，同时也便于工程量的统计和材料采购控制管理。

3)施工管理。在钢结构施工管理中，管理人员可以通过BIM技术对工程量参数和工程施工方案及时进行调整，保障数据的准确性和可靠性。根据工程具体要求，将相关参数输入BIM软件中，可以得到钢结构工程不同阶段的施工基础数据，同时也为施工管理人员分析和数据调用提供了便利条件，利用互联网、移动数据、RFID等技术，可以更好的对施工现场进行数据采集和分析，实现对施工现场的实时监控和管理、进度调整以及构件属性等，有利于协调钢结构预制构件的生产和安装施工等，为构件的生产管理以及钢结构施工管理提供了便利的条件，同时也保证了工程全过程具有可追溯性，提高了工程管理水平。此外，BIM技术还可强化数据信息的管理，实现数据共享，从而使原本较为分散、粗放的施工管理变得更加规范化、精细化和集成化，提高了施工管理水平和效率，保证了钢结构工程施工质量。

4)施工成本管理。BIM技术在钢结构施工管理中的应用，可以帮助施工管理人员了解施工现场情况，实现对现场的管控。通过数据资源共享，可以实现对涉及钢结构的工程造价进行进一步的管理，为工程造价管理和控制提供数据支持和依据，提升成本管理效果。BIM技术可以通过施工模拟，完善工程施工组织设计的编制，同时还能精确地确定工程所需的人工、材料以及相应的机械设备，并且对这些资源进行合理的分配和调度，提高资源利用率，降低材料浪费，实现对项目资源的统一管理，降低了施工成本。此外，BIM技术的应用，不仅加强了对施工现场的实时监控和管理，同时也能更为直观、清晰的将施工信息反映到数据模型中，实现施工的动态管理。

5)提升安全防护能力。钢结构施工中，提升安全防护能力对保证工程质量具有重要意义。BIM技术通过模拟施工，可以提升和加强安全管理。利用动画漫游可以检查安全措施是否到位，是否还有未发现的安全隐患等等，确保实际施工能够安全、有序的进行。