BIM技术在钢结构施工及风险管理中的应用

摘    要：在我们国家不断繁荣发展，城市化进程不断深入的今天，在现代建筑施工中，钢结构的应用相当广泛。而在其施工中，BIM技术运用具有良好的技术性，进一步深化设计、优化管理，保证工程的建设效益。

关键词：BIM技术;钢结构施工;风险管理;应用

1  BIM技术作用

BIM技术在钢结构施工中的作用主要有以下几个方面：第一，构建起建筑工程的三维模型，对钢结构进行碰撞检测，分析其构件安装和整体能耗，来优化设计钢结构工程，使设计更具合理性和可靠性;第二，实现施工信息的共享，利用BIM技术建立起BIM平台，可以共享不同专业信息，由于信息流通得以加强，因此可以高效传递其中的各项数据和信息，及时优化更改施工流程，保证施工管理成效;第三，对钢结构预制件进行优化，在具体的钢结构施工中，预制件发挥着显著作用，要保障其质量就要利用BIM技术进行信息共享，在企业获取到足够的预制件信息基础上，来进行其构件生产，提高项目施工效率和生产质量。

2  BIM技术在钢结构施工

2.1  动态建模

由于BIM本身具有十分完整的建筑相关数据和信息，这样在其数据库的基础上能够实现建筑模型的构建。设计人员将建筑的形状、位置、尺寸、工程材料、工艺流程等信息输入模型。这样BIM模型就能够快速、直接完成钢结构工程三维模型。这样，该模型完成以后，施工单位就能够依据此模型信息展开工程。无论是针对一般建筑结构还是针对钢结构，要想完成其结构模型的建立，首先必须对其参数实施相关的设计和计算。由于BIM本身就内置了众多的参数以及相关工具，这样建模这就可以直接通过菜单的选择直接使用系统工具，完成模型参数的设计与计算。而且，BIM系统具有很好的开放型，如果系统中的参数与设计者的想法不符，用户可采用自定义模式完成参数设计。

2.2  施工阶段应用

在钢结构施工中，项目的成本控制、施工质量和施工进度等方面都还存在一些问题，由于工程的变更而引发造价波动，或者其安装工艺使用不当会导致工程延期等，以及由于安全意识薄弱，而导致安全事故的发生等。这些问题都不利于保证工程建设效率和质量安全。应用BIM技术，通过参与管理其3D模型中构件，并关联3D模型和时间轴，然后进行4D模拟施工，并模拟其施工场地布置等，从而实现施工前对施工计划的审查确保安装工艺的合理性，避免工序间出现冲突，以及埋下安全隐患等，及时纠正存在偏差，才能更好地确保施工目标的实现。利用BIM新品库、软件插件，可以二次開发更高效、智能建模。在4D模型基础上，对具体施工进行模拟，并综合各专业完成碰撞检查，对施工中的重点部分可以模拟，从而优化项目施工方案。并且应用BIM技术可以模拟建筑节点构造模型，对其进行精准展现，促进设计质量提升，减少了工程变更则其施工效率也可有效提高。在实际施工中，其信息流转中可以利用模型进行计划制定，信息共享效率提升，更高效指导施工现场。不仅保证了工程施工质量、进度和成本，且提升了管理水平。在施工中，利用BIM平台可以对施工成本变化和施工质量等，进行实时跟踪，并将具体信息录入3D模型与原计划进行对比，及时调整施工计划等，确保工程按时按质完成。并且数据模型的更新是动态的，可以跟进部分完工工程的验收，各方可及时追踪项目建设情况，并且进行沟通交流来确保其成本目标和安全目标等的实现。

2.3  为现场拼装提供便利

控制现场拼接质量应作为关键步骤之一，拼接质量又分为安装质量和焊接质量，其中安装质量理解为拼接时零件的安装位置误差。焊接质量是由场地、环境、人工等因素来控制，安装质量主要取决于现场胎架组拼质量。网架分块中，焊接球作为关键节点，只要精确定位球的位置，整个分块的整体形状就较容易精确控制。利用BIM技术将预拼装分块中所有焊接球的坐标导出，转化为相对坐标，再把数据导入到全站仪中，利用全站仪精确控制每个球的位置，这样可以在地面上精确制作此分块的拼装胎架，为分块的精确拼装提供重要基础，为保证网架的整体安装质量提供重要保障。

2.4  钢构件的精度

利用BIM相关的专业软件，对各种钢构件的建模具有极高的精准度，能够精密地计算出各个钢结构构件相互所处的空间位置关系。在建筑工程的具体施工过程中，利用全站仪等各种数字化的仪器进行精准施工，通过临时利用钢结构构件的加固，反复测量数据并导入BIM相关的专业软件，对其进行核对检测，对不满足施工条件的结构进行调整，能够对钢结构构件安装精度的提升有很大的帮助，同时也提高了工程的安全程度。

2.5  钢结构生产制作中的应用

当下，信息技术、自动化技术发展迅猛，数字化加工和生产管理逐渐取代传统手工加工技术、人为生产组织。应用BIM技术，可以使钢结构的加工制造更加简单，BIM模型可以输出相关信息，不仅可以快速生成加工清单和工艺路径，在数控切割和油漆喷涂等工艺中也可发挥积极作用。BIM技术的应用有助于建立起数字化的生产管理系统，改变了以往指令需层层下达反馈的状态，其生产协同信息平台具有一体化、扁平化特性，可以将加工指令信息有序下达到工位，在加工工序完成后及时反馈信息到平台。其数字化生产管理系统，可以提高标准的数据接口，将相关文件清单导入而生成初步加工清单。生产组织的重要基础，就是工艺流程的规划，需要熟悉相关设备和工艺技术的人员，根据工艺流程等编制设定各结构形式工艺流程，合理配置其各个流程的参数，并优先指定其使用设备，便于选定其工艺路径。完成各项生产数据准备后，系统中指挥人员发挥生产指令，系统会自动匹配零件清单与生产流程，结合车间工位、设备负载反馈信息等，将指令快速下达到系统指定工位、终端计算机，然后各工位开始进行加工。仓库人员可根据生产计划，得到使用的材料信息，事先准备好使用的材料。

3  BIM技术在钢结构风险管理中的应用

3.1  准备阶段

在项目的准备阶段，往往需要对各种方案展开对比分析，从而找出最佳方案。BIM技术的可视化，为方案选择提供了更加有效的方法。运用BIM技术，建筑企业可直接将业主提供的相关数据，输入BIM模型中，并建立分析模型，这样就能够对各种工程方案有最直观的呈现，从而相关方了解各种方案的优缺点，并作出相关选择和决策，另外还能够根据方案的特征，提前了解风险，制定成本控制措施，这对于实现工程利润最大化意义非常重大。

3.2  设计阶段

在设计阶段中，利用BIM技术可以搭建目标建筑的主体模型和具体的电气、管道系统的模型，继而展示出整体的组合模型，这一技术的一个典型优势就是在面对工程变动时，可以在子模型中实施修改，这样就可以在很大程度上减少工作量。而利用模拟碰壁分析技术则可以解决那些图纸无法解决的部分，依据报告审核完成有关修改，降低后期修改的可能。

3.3  施工阶段

应用BIM平台的信息动态交流功能，施工方、设计方等有关方可以在一个交流平台上实时地进行信息交流和问题反馈，有利于全面跟踪施工项目进度，及时挖掘出项目进程中可能面临的风险，或者需要修正的偏差。通过动态化的信息交流和风险管理，可降低项目后期维护的难度，加快项目的施工进度。

4  结语

综上所述，BIM技术在钢结构施工中具有至关重要的意义。不仅能够用来规范施工流程、完成建模和参数设定、完成信息追溯系统，更重要的是，能够有效提升风险管理的有效性，所以应当给予高度重视和肯定。

参考文献：

[1] 李东海，倪娟.基于BIM技术在工程管理中的实践研究[J].价值工程，2017（18）：38～40.

[2] 李彦婕，杨亚丽，刘可心.BIM在钢结构工程中的应用研究综述[J].黑龙江科技信息，2017（5）：194～195.

作者简介：

崔丽（1993—）女，汉族，初级，山东省济宁市，学历：研究生，研究方向：结构专业，结构工程BIM技术。