BIM技术在土木工程施工中的应用

2022-09-22赵超峰

四川建筑 2022年4期

赵超峰

(中铁建设集团有限公司, 河南三门峡 472400)

BIM技术成为当今建筑业发展的重要助手。传统的土木工程施工很难对大量信息清晰地进行分类整理储存，很多问题不能及早发现；各在建单位沟通困难，信息矛盾严重。BIM技术的使用可以优化建筑施工系统，为项目整体创造效益。本文结合某房屋建筑工程项目，研究BIM技术在施工中的应用，分析其应用价值的意义。

1 BIM技术在工程施工中的应用

1.1 工程概况

濮阳中深项目位于河南省濮阳市华龙区，大庆路与任丘路交叉口东北角。包括1#楼、2#楼及地下车库，主体为框架剪力墙结构。其中，1#楼建筑面积为26 151.56 m2，建筑高度87.63 m，檐口高度86.53 m；层数：地下3层(车库)，地上17层(1～3层为裙楼)，1～16层层高均为5.09 m，17层层高为5.19 m。楼板厚度120 mm，9层以下楼板混凝土强度等级为C35，10层以上(含10层)楼板混凝土强度等级为C30；2#楼建筑面积为29 929.32 m2，建筑高度97.81 m，檐口高度96.71 m；层数：地下2层(车库)，地上19层(1～3层为裙楼)，1～18层层高均为5.09 m，19层层高为5.19 m。楼板厚度120 mm，10层以下楼板混凝土强度等级为C35，11层以上(含11层)楼板混凝土强度等级为C30。

1.2 立体化建模

在施工准备阶段，根据各楼的建筑施工图、结构施工图等，使用Revit软件、Hibim软件进行BIM建模。本工程结构复杂，结构四周为弧形，不规则面较多。以1#号楼为例，建筑模型包含门、窗、填充墙、外立面造型等内容。结构模型包含墙柱梁板梯等内容(图1)。在施工策划阶段，通过三维建模，对周转材料、混凝土等工程量进行精确计算，减少算量工作，杜绝材料浪费，有效的降低成本。

图1 1#楼BIM模型

在施工准备阶段，三维建模完成后即可开始脚手架布置、悬挑脚手架布置，根据布置图及立体效果图进行施工方案编制，如：超过一定规模危险性较大的模板支撑工程、悬挑脚手架方案等，利用三维模型进行可视化交底，通俗易懂。通过脚手架布置，精确计算周转材料用量，杜绝浪费情况，有效的降低成本。图2为1#负一层脚手架布置效果图。

图2 1#楼-1F模架布置效果

1.3 可视化项目管理流程

在施工管理过程中，在手机上下载品茗CCBIM软件，该软件可将Hibim、Revit等软件模型一键同步，并根据施工计划的要求比较每个工序的过程管理，使得BIM更广泛的应用与项目中。项目管理中使用BIM技术生成的3D模型来动态管理施工现场，跟踪施工进度与施工质量，计划项目施工时间并简化施工工作。实时监控计划意味着项目经理可以实时监控施工现场，以通过关闭所有要素来及时检查项目计划和建筑物的实际状况。当检测到建设项目或无关的偏差时，应及时更新和优化施工计划，以确保施工过程与目标施工过程相符并完成施工，保证项目按期完成。以1#楼为例，在施工过程中发现-1层结构顶板在混凝土浇筑时发生涨模现象，值班人员发现后第一时间在CCBIM软件上进行标注，以轴线为单位进行定位。项目管理人员、劳务班组等在第一时间发现该问题，并且采取有效的措施进行补救，保证了项目信息沟通的时效性(图3)。

图3 BIM技术在实际中的应用流程

1.4 复杂部位碰撞检查

该项目在施工前通过Revit链接功能对土建模型和机电进行碰撞检查分析，共发现38个图纸问题。以1#楼为例，1#楼-2层部分电缆桥架与管道碰撞报告(图4)、风管与管道碰撞报告(图5)、各管道间碰撞报告(图6)。由此可见BIM技术不仅可以对图纸进行优化，还可以对各专业间进行协调，从而减少返工，降低成本。

图4 电缆桥架与管道碰撞报告

图5 风管与管道碰撞报告

图6 各管道间碰撞报告

1.5 BIM技术在工程决算方面的应用

BIM技术在最终项目评估中扮演着非常重要的角色。这不仅可以提高最终决算的效率和质量，还可以更好地控制最终决算。BIM技术因其独特的功能几何尺寸和局部缩减而满足了最高要求。与传统的最终计数方法相比，BIM技术比最终计数方法更准确，更高效。如果实际制造过程存在问题并且需要进行设计更改，则设计修改BIM程序不仅可以使用施工效果的成本，而且可以提高更改的效率并降低重复价格的成本。在正式施工之前，需要对项目计划进行彻底的研究，并且专业人员会讨论施工过程的所有细节并支持评估。通过在计划分析过程中使用BIM技术，可以模拟施工过程，并审查和完成所有土木工程。因此，BIM技术解决了现有结构的问题并优化了设计过程，从而使员工能够以最小的投资获得最大的设计效率并降低成本。从调查结果来看，许多建设项目竣工后，对于不能为重要物资或重要建筑物服务的许多建筑工地，信息往往不足，信息不完整。在接收特定交付产品的过程中。为了有效解决此问题并提高土建工程中信息的完整性，可以在施工技术完成后使用BIM技术。具体来说，BIM收集高效和高质量的信息以确保信息和数据的完整性和可靠性，并提供接受施工工作流的工作步骤所需的数据支持。使用技术能力。在大多数情况下，将使用准确的信息来计算最终项目报告的结果，以确保最终项目报告的效率和质量。

1.6 BIM技术在土木工程实际施工中的应用

根据2D图纸的现有数据标准，员工可以根据计划进行创建，开发，而专业员工可以创建数据库来创建3D图纸。作为独立的管理软件，BIM技术可进行直接数据建模，跳过2D到3D转换过程，并将颜色合并到3D建筑物中，从而提供对透析模型和设计的全面分析。程序中将完整显示建筑物的内部结构和详细参数。当前，在建筑物的建造期间产生大量的数据或信息。成千上万个具有不同结构特征的图像，每个链接构建图像处于独立模式。如果人员没有有效地与施工过程进行交互，则会造成施工不一致，并导致在施工项目期间重复进行施工。例如，在电气工程，防火卷帘工程中，作为建筑的综合标准，每个单元都是根据图纸和所建立文件的规格制造的。同时，当特定项目中发生错误时。其他项目承包商未知的施工过程会导致严重的建筑灾难，从而影响技术施工项目的开发。使用基本设计模型作为参考，将BIM技术集成到各种设计信息系统程序中，并根据设计模型提供的信息数据执行每个设计单元的操作参数。BIM技术可以对不同设计连接生成的数据进行实时比较，以确保项目整个设计的质量。在实际的建设过程中，BIM技术可以提供与建设项目有关的数据标准，必须严格遵守建筑环节的所有运行特征，控制成本，发展土木工程和质量控制，并提高建筑效率。

1.7 BIM技术在土木工程项目运维阶段的应用

BIM技术根据更新2D数字或文本需要使用与操作和维护相关的3D图形来提高对空间的管理水平。隐蔽工程管理要求操作员和相关保管人使用BIM模型执行可视化管理，以便管理人员可以随时更新和组织信息。应急管理是应该集中在所有大型公共建筑和高层建筑必须关注的一个环节。在这些地区往往存在大量的人群，一旦遇到紧急危险事故，很难做好疏散工作，因此必须提高这些建筑的应急响应能力，以便官员可以使用BIM技术来协调应急响应和相关设备，并帮助人们应对紧急情况。在节能减排管理环节，BIM + IoT技术可用于可视化不同建筑物的能耗数据进行可视化处理[4]。