BIM技术施工现场总平面布置的优点

2018-05-17郭露鹏

城市建筑空间 2018年4期

关键词：塔式起重平面布置堆场

郭露鹏

（二十一冶建设集团有限公司，甘肃白银 730900）

1 施工现场总平面布置方法

1.1 布置原则

1）满足施工进度、方法、工艺流程及施工组织需求，平面布置合理、紧凑，尽可能减少施工用地。

2）合理组织运输，保证场内道路畅通，各种材料能按计划分期分批进场，避免二次搬运。

3）因地制宜划分施工区域和临时占用场地，且应满足施工流程要求，减少各工种之间的干扰。

4）在保证施工顺利进行的条件下，降低工程成本，可减少临时设施搭设，尽可能利用施工现场附近的原有建筑作为施工临时设施。

5）施工现场临时设施的布置应方便生产和生活，办公用房靠近施工现场，福利设施应在生活区范围之内。

6）施工平面布置应符合主管部门相关规定及建设单位安全保卫、消防、环境保护的要求。

1.2 布置依据

1）建设项目建筑总平面及竖向布置图的地下设施布置图。

2）建设项目施工部署和主要建筑物施工方案。

3）建设项目施工总进度计划、施工总质量计划和施工总成本计划。

4）建设项目施工总资源计划和施工设施计划。

5）施工总用地范围和水电源位置及相关项目安全施工的防火标准。

1.3 布置内容

1）全部地上、地下已有和拟建建筑物，构筑物及其他设施位置及尺寸。

2）施工现场临时用水电及道路走向。

3）为整个建设项目施工服务的施工设施布置，包括生产性施工设施与生活性施工设施。

1.4 设计步骤

1）把场外交通引入现场。

2）确定材料仓库及堆场位置。

3）确定搅拌机及加工厂位置。

4）确定场内运输道路位置。

5）确定施工用辅助性机械设备位置（起重机、施工电梯等）。

6）确定生活性施工设施位置。

7）确定水电管网及动力设施位置。

8）评价施工总平面指标。

1.5 难点分析

1）垂直运输机械布置施工现场垂直运输机械一般包括塔式起重机、施工电梯，塔式起重机的平面布置必须满足以下要求：起重机基础施工方便、附墙安装简易、作业半径满足现场需求、安拆施工难度小、群塔及与其他垂直运输设备防止碰撞、回转半径下方行人与临街满足安全要求；施工电梯平面布置必须满足以下要求：临近材料堆场及加工厂、施工电梯出入口通行方便、预留通行洞口后期修补难度小、材料出电梯后楼内运输距离短、安装拆除难度小。

2）施工道路确定施工道路是整个施工现场平面布置的最主要项，道路布置要满足以下要求：满足现场所需材料车辆的进出入，道路基础满足最大载重车辆行驶、混凝土输送臂架车及起重机站位参数要求，与现场材料堆场接通、时刻保持畅通的排水系统。

3）材料堆场布置加工场地与材料堆场是施工平面布置中占地最大的部分，变更移动会出现大宗材料倒运，既影响工期，还会带来高额的材料倒运费用。因此，加工场地及材料堆场必须尽可能少搬迁，这要求规划平面布置的技术人员对施工现场的施工进度、施工顺序与不确定因素有一个全面的掌握，避免出现材料及加工场地的二次搬迁。

4）水电引入现场的路径施工现场临时水电是整个施工过程中必不可少的条件，是施工和生活的基础，贯穿整个施工周期。因此水电的路径一定要满足隐蔽性、抗扰动性，还必须满足使用的方便性和美观性。

5）临设成本投入的可控性依据公司成本控制的要求，结合施工现场必须使用的设施及施工现场文明施工要求，最大化节约成本，要求规划平面布置的技术人员要对所有临设材料及附属设施全部掌握，单个构件能够详细列单，才能对成本有一个准确的计算。

2 传统施工总平面布置的缺点

传统方式由参与编制的工程技术人员的技术水平及施工经验决定，一般很难全盘周到地考虑各方面因素，且风险预判不够准确，易出现施工现场道路使用周期短、材料堆场二次搬迁、塔式起重机及施工电梯安拆难度大、施工现场平面布置合理性、美观性差、成本控制粗放等现象。

3 应用BIM技术进行施工总平面布置

3.1 BIM技术场地布置的实施方法

首先对整个工程建立3 D模型，通过已建立模型对施工平面组织、材料堆场、现场临时建筑及运输通道进行模拟，调整建筑机械（塔式起重机、施工电梯）等安排；利用BIM模型分阶段统计工程量的功能，按照施工进度分阶段统计工程量，再与建筑人工和建筑机械的使用安排结合，实现施工平面、设备材料进场的组织安排。具体应用组织如下。

1）临时建筑将施工现场平面布置构件按比例导入BIM软件，对现场临时建筑进行模拟，分阶段备工备料，计算出该建筑占地面积，科学规划施工时间和空间（见图1）。

图1 施工现场布置构件三维可视图

2）堆放场地布置通过BIM模型分析各建筑与机械、进度因素等之间关系，分阶段统计出现场材料的工程量，合理安排该阶段材料堆放的位置和堆放所需的空间，利于现场施工流水段顺利进行。

3）建筑机械安排在施工平面中，以塔式起重机半径展开，确定吊装范围。通过四维施工模拟施工进度，显示整个施工进度中塔式起重机的安装及拆除过程，和现场塔式起重机的位置及高度变化进行对比，通过模拟排除塔式起重机碰撞现象；施工电梯安排，结合施工进度，利用BIM模型分阶段备工备料，统计出该阶段材料用量，加上该阶段的人员数量，与电梯运载能力对比，科学计算每天工程量完成的值。

3.2 BIM技术在施工总平面布置中的应用实例

靖远某项目占地面积广，新建建筑物密集。在场地布置规划阶段，最为突出的问题是施工用塔式起重机数量大，且存在严重的群塔作业，为避免发生碰撞，通过使用BIM技术场地布置模拟，详细规划施工顺序及施工进度，规定塔式起重机作业旋转半径，实现了多塔作业无碰撞，且通过合理的 BIM技术施工模拟，减少2台塔式起重机，有效降低施工成本（见图2）。

图2 靖远某项目BIM技术施工现场布置三维可视图

3.3 BIM技术应用于施工总平面布置的优点

施工模型按照图纸真实比例建立，完成模型建立后，通过BIM场地布置软件堆场进行漫游，可直观感受场地所有情况。再通过BIM5 D技术对现场资源进行优化管理，对建筑物进行建设过程的施工模拟，可以很好地预判场地布置是否满足施工进度要求，是否会出现材料加工阻挡后续施工的情况，将风险降到最低。因所有临设构建均为3 D模型，单个构件均可导出进行计算，在成本管控方面可做到最优。提高了项目的施工管理效率、降低施工管理风险，项目通过有效管理达到优化。