BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用研究

李辉

合肥水泥研究设计院有限公司 安徽合肥 230051

装配式建筑结构在施工形式上与传统建筑有所不同，改变了原有在施工现场配比混凝土并浇筑的形式，转变为预先将混凝土建筑构件生产完成后再送至施工现场直接装配。包含施工中涉及阳台、立柱、隔板、梁等构件，直接在施工现场拼装即可。在安装方面只需通过构件预留的孔洞和钢筋匹配后再灌浆浇筑即可完成。装配施工形式工期短、工艺简单、环境影响小、施工成本低，因此具有较广泛发展空间。BIM技术是建立在3D基础上的数字模型，通过将建设项目信息加以改进实现技术支撑，属于建筑信息模型技术，可极大提升工作效率，并让内部工作结构得以优化，提升施工的安全保障[1]。

1 装配式建筑工程现状

目前传统装配式建筑多为二维设计图纸完备后,采用REVIT或TEKLA反向、单专业深化装配式建筑主体结构预制构件,虽然能够满足按图施工的装配化要求,但对建筑本身的空间优化,没有起到BIM技术应有的效果,导致装配式建筑主体结构施工完成后,发现二次结构位置不合理,机电、暖通结构管线布置混乱,吊顶净空无法满足等一系列空间问题。现场再根据发现的问题,与建设各方协商处理意见,要么拆改建筑结构,增加施工成本;要么改变局部空间功能,降低建筑使用效果[2]。

2 BIM技术下的体系设计

工作流程与管理范围方面，构件管理是装配式建筑组织体系的主要管理对象。在工作流程方面，涵盖装配现场管理、构件物流管理、生产管理等多个环节，对构件的生产、运输、入场、放置等均需要合理规划与调度。组织架构方面，首先为建设单位，其次为项目管理层，直接受建设单位管理，第三层为施工项目部BIM中心，与第三方和设计单位共同运作，并与施工现场的资料员、材料员、安全员、质量员、预算员、施工员等多方展开信息交流，由工程监理对施工现场各人员展开管理并与项目部管理层沟通。在完成装配式建筑施工组织模型构建后，由BIM系统为项目参与方提供工作基础。应用信息技术后，信息的纵向化传递能够确保施工管理系统有效运转，为建筑材料生产商等项目利益第三方、监理单位、施工单位、设计单位等提供沟通平台。建筑施工组织设计的主要内容涵盖施工方案、项目组织结构、施工总体部署计划、施工工程概要，其中工程概要涵盖工程目标、工程特点、工程概况等多项内容，在此基础上建立施工总体部署计划，完善组织结构设计，明确关键人员岗位职责。在应用BIM技术后，施工管理的关键职位为质量员、施工员、项目总工程师、项目经理、现场BIM总负责人。其中项目经理处于BIM模拟施工现场与实际施工现场之间的沟通桥梁位置，负责整个项目协调运转[3]。

3 装配式建筑施工阶段BIM技术的具体应用

3.1 预制构件的应用

装配式建筑工程施工过程中最重要的部分就是预制结构的构件，这是保证装配式建筑工程质量最关键的部分。在工程施工前对预制结构的设计及施工后对构件的生产都能够体现BIM技术的应用。在工程的设计阶段，BIM技术利用其高效的数据搜集处理功能，将建筑工程的信息进行整理，对这些信息进行参数化处理，通过BIM模型设计出合理的方案，同时借助BIM技术的模拟手段对工程设计进行检测勘验，减小工程图与实际的误差，及时修改优化不合理的设计结构，有效提高了预制构件的科学性和标准化。在预制构件的生产中，同样运用了BIM技术的数据尽可能减少图纸与实物构件之间的误差。通过BIM技术将构件的信息数据传递给生产商，让生产商直接了解构件的尺寸大小、材料使用，能够提高构件的质量和精确度，提高之后的装配过程的效率。

3.2 实现远程监控

利用BIM模型可以全面对比分析装配式建筑的施工方案，在最佳方案确定并且投入使用后可以整合处理各项数据信息，在BIM模型中录入工程实际施工中的数据，确保落实各项计划。将BIM技术与装配式建筑吊装工作相结合，可以将吊装质量提升，保证准确地安装各项构件，实现安装流程的优化，指导后续施工作业的顺利开展。同时，管理人员要科学地检验施工现场内部各项预制构件，对预制构件质量是否达到施工标准进行重点检查，通过性能检验确定材料质量。

3.3 应用BIM技术技术进行安全管理

运用Navis works Manage软件的Time Liner功能对该海洋馆模型进行可视化施工模拟分析，还原真实施工场景，进行预制构件的预安装，利用BIM技术的可视化优势识别具有威胁性的因素，借助BIM技术进行施工模拟，将具有危险性因素可能发生的时间和地点进行明确的划分，从而从项目整体上把控和制定不同危险时间和区域的施工进度工作，做好预防准备工作，将可能诱发危险的不安全因素提前排除，保证装配式建筑在实际安装过程中的井然有序。

4 结语

综上所述，在装配式建筑项目的施工过程中应用BIM技术已经成为了一种发展的必然趋势，BIM技术能够将装配式建筑的整体和局部模型直观呈现出来，清晰展现出装配式建筑的各个节点，施工单位能够有效处理好PC构件的协调问题，减少了安全隐患，同时大大提升了施工的整体效率，为真正实现我国装配式建筑的良性发展，后续的工作中应重点解决衔接不通畅、信息运用能力较低以及信息交互不便等问题。