基本BIM的高层钢结构施工技术与管理

田元超

摘要：BIM技术及其管理在超高层建筑施工各个阶段的应用，改变了传统的思维和施工方法，使以往繁杂繁琐的工作变得更简单、更准确，同时 还提供超高层建筑的高精度、高精度施工。传统方法无法比拟的直觉和准确性。本文将分析基于BIM技术的超高层钢结构施工技术的应用与管理，论证BIM技术的应用价值。

关键词：超高层;钢结构施工;BIM技术

1.超高层建筑钢结构施工及BIM技术

1.1超高层钢结构施工

城市中心区是本市超高层建筑建设的首选地。超高层建筑的面积一般不大。其中，钢结构的应用，将使超高层建筑呈现出十字型立体建筑的局面。很多超高层建筑项目往往都是由于施工进度延误或无法协调施工程序等因素，影响了整个超高层建筑的施工进度。其中，自然因素对超高层建筑的建设影响最为明显，如恶劣天气等。许多施工队在恶劣的天气条件下无法完成预期的施工计划，影响了施工进度和工程质量。在这种情况下，要想有效减少和解决影响超高层建筑的钢结构施工因素，最好的办法就是规避风险。风险规避要求施工方综合考虑所有可能的影响因素，优化施工工艺，加强超高层建筑的施工质量和安全。

1.2 BIM技术在钢结构建筑施工中的必要性

首先，BIM技术具有快捷性的优点。该技术具有大的数据储存功能，也能根据工程信息，进行数据分析处理。利用此技术还可以绘制5D建筑工程模型图，方便企业对工程进行分析。

其次，BIM技术具有精确性的特点。建筑工程的施工信息非常庞杂，如果没有对数据进行精确计算，就会影响施工进度优化工作的质量和效率。BIM技术构建了基础数据库，对实时数据进行维护，提高了施工进度优化工作的精确性。

再次，BIM技术具有分析能力强的特点。企业采用BIM技术，可以汇聚各种工程进度信息，并按照一定的顺序整理成数据库的形式存储。BIM技术构建了网络互通平台，企业的各个部门都可以获知建筑工程的基本信息，这就弥补了传统建筑企业的信息缺口，提高了建筑施工管理的效率。

最后，BIM技术具有高效性的特点。工程师通过记录各种建筑工程的基础参数，构建一个虚拟的模型，并对其所见的模型进行风险评估，实现企业的施工目标。

2.BIM技术在超高层建筑钢结构工程建设中的应用

2.1钢结构深化设计期间BIM技术的运用

在超高层建筑施工中钢结构的深化设计中，每一项工作都必须细化，以利于后续工作的开展。在使用 BIM 技术的设计期间，还需要各种软件。详细设计人员可以使用可视化界面设计钢结构的真实尺寸三维模型。在造型期间，设计人员可以通过不同的视角，第一时间检查设计工作中的问题。同时，软件本身也有相关的检查功能，可以及时提示相关人员，从而降低设计中出现问题的概率。模型构建完成后，在保证无错误的情况下，根据用户要求，通过软件生成相關钢结构工程详图。

2.2钢结构现场安装阶段BIM技术的应用

钢结构具备较为特殊的材料性质，被更多应用至结构较为复杂的超高层建筑物建设中，因此钢结构需要更为精确的安装精确度。在运输与吊装大尺寸钢结构构件时存在较多问题，因此需要进行现场安装。实际安装期间，技术人员需要确定拼接点位置，其具备十分重要的作用，需要考虑多方面的因素与条件。比如吊车的起重吨位、运输车辆的空间大小、构件吊装的稳定性以及现场实际条件等。以往安装钢结构构件时，技术人员需要根据自身经验进行，增大了后期安装的不确定性，但在施工安装期间采用BIM技术可以实现钢结构构件的4D仿真，实现了三维空间与时间的有效结合，确保施工技术人员在虚拟场景中完成钢结构构件的安装工作，并及时检查安装期间可能存在的操作问题，及时设计相关的修正方案，调整模型的拼装节点，完善修改相关的施工设计图，以免因返工导致费工费料问题，拉低企业的经济效益水平。BIM技术主要利用Revit建设相关模型，并通过NWC格式完成输出，在Naviswork中打开，并在Timeliner模块中导入施工进度的相关文件资料，将各个构件与文件中的WBS子项进行连接，有效创建4D模型。除此之外，在模拟实际施工过程中，技术人员还可以利用BIM技术统计分析施工进度数据，以便为现场的安装提供更多的参考依据。

2.3钢结构运营阶段BIM技术的应用

在超高层建筑钢结构施工的全过程中，运营阶段也是非常关键的。在传统的楼宇运维过程中，技术人员一般采用手工数据采集和工程图纸对Excel表格中的设备数据信息进行监控和维护。但钢结构工程规模大，以往的操作技术不能适应钢结构工程的发展趋势。为有效解决传统技术的数据保护难点，避免运行过程中的时差和数据丢失，技术人员应利用BIM技术建立档案，全方位监控相关数据信息，从根本上促进钢结构的顺利进行建造。

3.BIM技术在超高层钢结构施工中的应用价值

3.1 BIM技术协助进度可视化管理

（1）通过制定“BIM技术辅助会议可视化”的制度与实施流程，保证分工明确，责任到人，不流于形式。（2）会议开始前，由技术人员将当日的构件进厂情况、安装进度、滞后进度、下一阶段的进度等信息反馈给BIM工程师，由BIM工程师在BIM模型中反映，在会议中采用BIM模型进行汇报说明，直观明了地反应当前情况，提高会议的效率与质量。（3）所有的施工进度信息都会直观地反应在模型中，同时进行记录保存，为项目结束后进行进度偏差分析提供原始资料。

3.2 BIM技术协助成本管控

根据BIM工程师深化后的模型导出工程量，并将导出工程量与钢结构加工的实际钢构件工程量进行核对、结算，加强对成本的管控。

3.3 BIM技术协助质量管控

（1）在项目施工过程中，BIM工程师在各个关键控制点制作BIM节点做法模型及工艺演示视频，对工人进行详细的技术交底，可以将资料制作成二维码粘贴于现场构件上，用于检测验收和参观展览。（2）质检员进行质量检查时，利用移动终端软件将质量问题图片上传至云平台，同时推送至整改负责人并要求整改，例会时可从平台调取图片重点进行汇报。

3.4 BIM技术协助安全管控

（1）对整个项目的钢构件吊装施工组织进行模拟演示，对吊装方案进行合理优化。（2）对构件的吊点、吊具、钢柱临时爬梯等做BIM图，进行安全交底。（3）对每个阶段的成品堆放位置、机械摆放位置、构件拼装位置等进行合理摆放。利用移动终端软件，现场人员可以随时随地上传安全图片至服务器，并与模型关联，实现现场管理与计算机信息管理的互动，加强施工过程中的安全管控。

3.5 BIM技术优化施工进度

超高层建筑的建造是一个高度动态的过程。随着建设项目规模的不断扩大，复杂程度不断提高，建设项目管理变得异常复杂。通过将BIM与施工进度计划联系起来，将空间信息和时间信息融合成一个可视化的4D模型，直观准确地反映整个建筑的施工过程。在编制和控制总体施工进度的过程中，由于工程建设的复杂性和可变性，用传统的规划方法很难确定进度。利用BIM施工模拟技术，合理制定施工方案，准确把握施工进度，优化施工资源利用，科学布置场地，对整个项目的施工进度、资源和质量进行统一管控，缩短施工周期。降低成本，提高质量。

4.结语

综上所述，相比较传统的施工管理模式，BIM技术在超高层建筑钢结构施工中的应用，显著提高了施工进度，保障了施工质量、安全生产、降低了施工成本。在日后的实际应用过程中，还需努力寻求更大的突破，探索超高层钢结构施工BIM技术的发展。

参考文献：

[1]连勇，武鹏.BIM技术在某钢结构厂房中的应用[J].建材技术与应用，2018（06）：31-32+38.

[2]郭占锋.BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用[J].建材与装饰，2018（48）：84-85.