基于BIM 技术的装配式建筑施工应用策略探究

刘永宁

（甘肃省交科建设有限公司，兰州 730300）

1 前言

在社会经济快速发展的背景下，建筑行业的发展规模不断扩大，为人们提供更加多样化、更加高品质的建筑产品。装配式建筑施工作为新时期的建筑行业产物，不仅能够有效地提高施工的质量和效率，也能够保证施工的安全性。因此，为了保障装配式建筑施工的正常开展，需要引入BIM 技术对施工环节进行优化，使BIM 技术的优势充分发挥出来，为建筑行业的高品质可持续发展奠定良好的基础。

2 BIM 技术的优势

2.1 可视性

在传统的施工模式下，大多是按照平面制图对工程进行设计，再根据收集到的各类信息数据以及建筑方的要求，凭借技术人员的想象来规划构造建筑的立体模型，以确保施工能够顺利推进。但是，通过这种方式很有可能出现一些施工细节上的遗漏，导致竣工验收时出现施工细节不达标的问题，影响了整体的建设质量，不利于工程的顺利交付[1]。通过BIM 技术的应用，能够帮助技术人员实现建筑物图纸的立体化与可视化，能够更加形象直观地展现建筑施工过程中的各个细节，同时还能够依据施工过程中的具体情况及时反馈详细施工参数，以便技术人员对参数模型进行更加详细的调整和优化，使得建筑的效果图更加真实、更加可靠，也能使复杂的施工报表以更加直观的形式展现建筑工程的施工情况，确保技术人员与其他工作人员实现更高质量的沟通与交流，保证建筑工程项目的顺利推进。

2.2 协调性

在实际施工的过程中，由于各种各样不可抗力的影响，不可避免地会与建筑设计存在一些差异，比如在实际安装建筑构件的过程中可能会出现线路冲突的问题。在传统的工作模式下，当出现各种问题时，施工人员需要和设计人员针对具体的问题进行详细的讨论，再分析调整方案的科学策略，尽可能在不影响建设成本的情况下进一步优化施工方案，而这就导致施工的进度受到了影响，极有可能出现无法按期完工的问题。通过BIM 技术的应用，能够有效地减少建筑施工过程中出现的设计冲突现象，能够在施工开始之前将更多的施工矛盾考虑进来，根据不同构件在整体建筑物中的联系性来有效地协调构件的安装流程，并为设计人员提供更加精准的构建参数，能够帮助设计人员进一步优化设计方案，确保在施工过程中有序高效地完成安装，提高装配式建筑的施工质量和施工效率[2]。

2.3 模拟性

BIM 技术可以在施工前对各种相关数据进行处理和分析，在此基础上完成建筑模型的构建。同时，该技术还可以依据建筑物的具体使用性能和各个空间的建设需要，进一步提高建筑模型的构件质量[3]。这样一来，设计人员就可以借助不同环境和不同条件下的模拟，对建筑物的性能进行进一步的优化和升级，确保设计方案更加科学合理，为后续的施工工作提供可靠的支持，促进装配式建筑工程项目的顺利落实。

3 工程简介

本文以某市打造的综合性建筑为例，探究BIM 技术在装配式建筑施工中的应用。该综合性建筑包括商业房、住宅楼以及地下车库，其中地上建筑为25 层，地下建筑为2 层；第1 层的高度为5.8 m，第2 层的高度为5.6 m，标准层的高度为3 m 左右；建筑的整体面积约为89,376.69 m2，根据施工要求，通过全装配式建筑方式对4层以上的建筑部分进行施工。在装配式建筑施工过程中，其主要结构为装配式混凝土结构，结构的预制率达到32%，装配率约为68%。在本次工程中，通过标准化的设计能够有效地发挥多组合设计的优势，能够让预制构件的种类控制在合理的范围内，为建筑企业有效地降低施工成本，并配合BIM 技术加快施工的效率，使工程能够顺利竣工。

4 基于BIM 技术的装配式建筑施工应用策略

4.1 准备策略

首先，在Revit 软件中本身就包含大量的数据信息，比如建筑物的种类、建筑物的形态、建筑物的尺寸等等。因此，通过BIM 技术开展装配式建筑施工时，可以根据实际工程的要求调整不同构件的具体参数，这样就能够对同一种类型的构件进行更加科学的规划，能够有效地降低施工过程中的工作量，实现作业效率的提升；其次，在装配施工的过程中，为了有效地实现成本控制，减少搬运和二次吊装构件时出现的费用，技术人员需要根据施工规范的相关标准，对数据库进行严格的审查，确保数据的精准性，这样才能够避免装配构件出现不达标或者不匹配的情况；最后，通过BIM 软件系统能够建立起高质量的数据库，能够帮助不同的施工主体在各个施工环节中进行有效的沟通，确保施工的顺序和进度。其中，可以将数据库分为两大类，一类是装配式装修构件标准，一类是预制构件标准。因此，在构建数据库的过程中，需要根据建筑物的具体情况和使用功能，明确各个构件的施工性能，规划不同构件的具体类别和使用模式，并结合该构件在整体建筑结构体系中的作用和位置进行有效的分类，确保调用数据时更加高效快捷，为建模调整提供更多的便利，能够在重新构图时进一步节约时间，为工程项目的顺利推进奠定良好的基础。

4.2 技术交底

在实际施工的过程中，本次项目需要使用大量的预制构件，不少预制构件较为新颖复杂，因此很有可能出现损坏、漏装、错装等问题，或者在施工过程中无法获取对应的施工数据，未能得到及时有效的技术指导。通过BIM 技术的有效应用，能够为这些问题的解决提供科学的方式，为工程项目建立起一套更加逼真的立体化模型，同时将MS Project 施工技术图融入到模型之中，并加入相应的时间变量参数，这样就能够对不同构件的具体施工情况进行动态的把控，帮助施工团队和技术人员对吊装作业流程进行科学的模拟，使施工团队和监理人员能够通过可视化的模型图分析施工过程中可能存在的风险和问题，了解整个工程的具体施工要点，把握建筑物的结构特性，从而制定更加科学的施工方案，采取合适的工艺手段，使技术交底的质量得以提升。BIM 技术的有效应用，能够提高施工过程中装配数据的精准性和即时性，展现出了BIM 技术强大的优势。除此之外，技术人员还可以将二维码张贴在施工现场，这样就能够与BIM技术软件实现有效的互联，帮助施工团队更加及时地查看技术交底状况，确保工程项目的顺利推进。

4.3 预制件深化

在BIM 技术的帮助下构建起更加精准的BIM 模型，有利于施工人员准确地把握不同构件的型号、特点和尺寸。在本次工程项目中，剪力墙的预制种类达到30 种，叠合板的预制种类达到17 种，阳台隔板的预制种类有4种，阳台栏板的预制种类有6 种。因此，通过BIM 技术对这些工程主体构建进行建模，在软件中构建3D 立体模型，确定不同预制板的具体形态，这样就能够在后续施工的过程中提供可视化的参考图。其中，针对东西山墙预制的剪力墙在施工过程中需要采用夹心保温作业模式，将剪力墙、保温板和混凝土模板按照顺序叠放在一起，这样就能够达到绿色施工的目标，在施工过程中无需搭建脚手架，无需制作施工模板，无需采取砌筑工艺，也无需进行粉刷。在进行叠合楼板的预制时，需要采用现浇技术进行施工。因此，通过BIM 技术的有效应用，能够为预制构件的生产厂家提供更加规范的生产标准，避免预制构件出现不标准的问题造成返工，增加施工团队的施工成本。在BIM 技术的帮助下，无需使用底膜就能够顺利完成构件的制作，并且能够将施工期限缩短至原来的70%。在进行二次结构作业的过程中，可以充分发挥NALC 板免砌筑、免抹灰的优势，将施工效率提升4 倍以上。另外，还可以借助BIM 技术合理的设计板材布局，根据板材的具体使用需求定制加工，能够减少二次切割的工序，避免对板材造成不必要的浪费，为施工单位的降本增效奠定良好的基础。

4.4 场地规划

BIM 技术可以为装配式建筑施工打造更加优质的3D 模型，并为施工团队合理地划分施工现场的不同功能区，将施工的实际状况及时真实地展现出来，确保整个施工过程的有序性，使施工效率得以提升。

4.4.1 运输路线及预制构件存放区规划

在施工的过程中，技术人员可以借助BIM 技术有效地构建立体施工布置图，能够进一步规划构件的运输路线，避免出现反复搬运、高处坠落的现象，减少人为造成的构件磨损问题。在进行路线模拟时，技术人员需要对路线的畅通性进行检查，并分析运输过程中相关场地的承载力，避免不同构件的运输路线出现交叉或者存在矛盾冲突，提高构件运输的效率和质量。除此之外，在进行预制构件的堆放时，也可以通过BIM 技术进行科学合理的规划，划出不同预制构件的存放区域，这样能够为预制构件的运输路线设置提供有利的参考，防止运输过程中出现车辆拥堵或者人为干扰等问题，保证预制构件存放和运输的安全性。比如，在本次项目中，预制剪力墙的质量范围为1.84 t～4.03 t，需要摆放在A 字架上；预制叠合板的平均质量约为2.5 t，需要按照竖向叠层的方式进行摆放；预制楼梯板的平均质量约为2.4 t，需要按水平的方向进行摆放。此时就可以根据这些摆放需求将相关参数输入BIM 软件中，通过3D 模型的构造来合理地划分不同的存放区域，以确保后续施工的正常进行。

4.4.2 塔吊布置规划

本次建筑中，最重的预制构件重量为4.72 t，在主楼东西山墙的南侧。在进行装配时，为了确保装配的安全性，也为了吊装工作的有序推进，需要对塔吊的位置进行合理的设计。首先，不同塔吊之间应该保持合理的距离，以确保施工的安全，避免塔吊与塔吊之间存在碰撞现象。因此，需要借助BIM 软件对实际施工中的作业情况进行模拟，有效地规划不同塔吊的具体布局，指导钢筋预埋作业的顺利完成，确保塔吊使用的稳定性和安全性；其次，需要对塔吊运行路线进行有效的模拟，保证施工过程中不会经过安全通道或者人员密集区域，这样才能够有效地杜绝施工过程中出现的安全事故；最后，需要对塔吊的升降和旋转进行模拟，分析施工过程中是否可能存在碰撞情况，并根据施工需要对塔吊的高度进行合理的调整，确保塔吊能够顺利完成施工要求，同时不会造成安全风险。

4.5 碰撞检查

利用BIM 技术能够对装配式建筑施工过程中的管线进行更加科学合理的设置，有效地整合不同模型，并对相关参数进行对比和分析，借助Navisworks 软件开展碰撞检测工作，帮助技术人员通过仿真模型更加直观地看到可能存在的碰撞点，以及施工过程中出现的碰撞次数，为设计人员和施工人员的讨论提供真实有效的数据，合理地调整管线的布置方案，避免出现大量的施工碰撞。同时，借助BIM 技术也可以更加科学合理地设计叠合板预埋管道，确保更加精准地设置预留洞，为后续的安装作业奠定良好的基础。

4.6 施工进度模拟

在实际施工的过程中，可以借助BIM 技术有效地规划作业方案，精准地反映施工的流程和时间，并将相关企划上传到Navisworks 软件中，通过3D 模型的构建，动态地把握施工进度，在时间参数的帮助下构建4D 施工模型，让施工团队对各个环节的施工效率有更加精准的把控，为工程项目的顺利竣工提供可靠的支持。同时，为了确保施工的精准性，将施工的误差严格控制在3 mm以内，本次建筑项目还利用BIM 技术对钢筋的标高进行严格的控制，对刮杆抄平工作流程进行有效的模拟，确定各个钢筋之间的安装间距，明确各个钢筋具体的安装位置，对作业流程中不合理的地方进行优化和调整，让施工方法更加匹配装配式建筑施工的要求，确保施工的顺利进行，提高施工的质量和安全性。

5 结论

综上所述，在建筑行业不断发展的背景下，BIM 技术在建筑领域发挥着越来越重要的作用，能够为装配式建筑工程提供更加直观可靠的数据参考，能够建立起更加精准的3D 立体模型，为建筑施工提供直观的依据，帮助施工团队减少返工现象和施工风险因素，有效地控制施工成本，提升装配式建筑项目的精细化水平，为建筑行业的可持续发展奠定良好的基础。