BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用李春锋

BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用李春锋

天元建设集团有限公司山东省临沂市276000

摘要:近些年,随着我国人口的增加以及城市化进程的加快,人们对建筑业的需求与日俱增,各种类型的建筑工程也随之增加。装配式建筑应运而生,以其优点得到业内一致认可和好评。由于装配式建筑相比来说,预制构件运输困难,吊装工序较多,存在很大的安全隐患。对此,装配式建筑施工的安全管理成为首要关注的要点。伴随着BIM技术在建筑施工领域广泛的运用,BIM技术对装配式建筑施工的安全管理有突出的意义,为BIM技术在装配式建筑施工安全管理领域应用提供了借鉴。

关键词:BIM技术;装配式建筑;施工管理

引言

BIM技术是一种构建和应用建筑信息模型的数字信息技术,在不断的发展中此方面实现了技术优化,也使得应用领域得到了拓展,尤其在建筑行业的应用效果尤为显著。该技术的应用使得建筑信息处理工作得到了解决,也可以通过仿真模拟功能来对施工方案、工艺进行优选与优化,协调性、优化性、可视性是其最为基本的特点。近年来为了能够提升预制装配式建筑整体质量,很多施工单位均将BIM技术应用其中,且收到了良好的效果,但即使如此也不可否认的是在实际应用中依然会暴露出些许问题。

1概念分析

1.1BIM技术

BIM技术是依据工程相关参数建立模型,实现了工程信息的整合分析,可依据具体要求进行数据计算与分析,最终建立建筑立体模型。BIM作为一种仿真模拟建筑物模型,将建筑结构、施工等全生命周期的信息作为参考依据,实现建筑主体的仿真模拟。

1.2预制装配式建筑

预制装配式建筑为新型建筑,采用先进的装配式建筑技术以及可持续技术,选用绿色环保材料进行建筑构件生产与安装,符合我国住宅产业化以及节能减排的相关要求,也可以有效解决建筑内部空间分化不灵活的问题。与传统建筑形式比较而言,预制装配式建筑的质量较低,在实际施工过程中只需将工程预制好的额建筑构件运输至施工现场,然后按照相关设计要求进行安装及施工即可。为了提升建筑主体的安全性能以及使用功能要求,需保证预制装配式构件具有较好的弹性工作状态,且各个构件的浇筑连接更为紧密,也不易出现严重的裂缝等病害或损伤,所以需要加强预制装配式建筑施工管理,从而提升建筑施工的安全性,保证工程建设质量。

2在预制装配中BIM技术的运用

2.1深化设计

通过分析和研究发现,在工程建设前期装配式建筑对使用的要求特别严格,要对设计再进一步深入研究,确定好工程节点、预留孔等细节问题,将错误出现的概率降到最低。在使用REVIT软件建立好模型以后,有效的针对预制装配式结构在安装过程中经常碰到的问题,用现有的预制结构进行模拟安装测试,通过检测板筋之间的连接程度来确定发现构造的竖向钢筋和墙板的预留处之间存在的碰撞问题。

2.2场布管理

在整个工程施工过程中,材料堆放是预制装配工程中的一个很重要的环节和节点,这其中包含塔吊的旋转半径、材料堆放场地的扩展加固、材料运输车辆的运输路线等大大小小的问题,在解决这些问题的基础上,还要和整个施工过程的其他环节紧密联系起来,才能保证施工的正常进行。因为现场的材料堆放场地有限,所以要将施工现场的PC构件堆放在1.5层以下,并且控制好堆放场地中材料的堆放量。因此需要用BIM技术来建立起完善合理的场地模型,对现场的实际施工进展程度以及计划信息等进行合理的分析,合理地分配材料堆放的场地,控制好各种材料在堆场中的存放量。

2.3基于BIM解决吊装安全

由于在装配式建筑中吊装工序非常的繁杂,我们可以使用Navisworks或者Tekla来对吊装中容易出现的问题进行模拟,从而防止在吊装过程中出现安全问题。Navisworks软件是一款用于分析、仿真和项目信息交流的全面审阅解决方案。使用Navisworks建立吊车使用模型(见图1),实现三维的吊车参数化工作模拟,且该软件包含吊车选型可以更方便快捷的模拟出吊车运行的吊装过程,更容易判断出吊装时可能出现的问题。Tekla软件是世界上最领先的钢结构设计软件。使用Tekla的吊装模拟插件,可以根据工况实现在Tekla选择特定的起重机模型,并对吊车进行控制,可以在Tekla中模拟预制构件的吊装过程,从而可以尽可能避免连接部位失效和吊装设备问题,防止塔吊的不正当使用导致的安全隐患。

2.4基于BIM解决临时支撑体系隐患

临时支撑体系的隐患,采用BIM技术建立信息模型,通过施工模拟以及受力分析,提出最优方案。采用BIM技术来解决这个问题,比传统方法的优化在于,通过BIM模型的数据信息进行详细的受力分析。对施工开始阶段进行整体受力分析,优化内支撑,在杆件较密集部位设置不同的临时支撑,保证土方开挖施工,并确保土方开挖阶段整体内支撑受力平衡,来保证整个工程中的临时支撑的稳定性和安全性。尽可能地在设计阶段避免后期由于临时支撑不合理导致预制构件的安全隐患,保证工程的安全有效进行。

2.5在现场施工中的应用

施工现场是最容易出现问题的地方,因为其往往会涉及到多个方面,如人员、技术、设备与机械、材料等,为了能够保证现场施工质量,需要应用BIM技术的可视化功能。该建筑对节点连接有着很高的要求,任何一个微小的误差均有可能导致整个结构出现偏移现象,或是无法进行定位,BIM技术可以将相关区域进行放大,找到问题所在,并进行适当的调整。在材料管理方面该技术也可以发挥良好作用,无论是材料选购时的信息收集,还是对施工设计的分析,亦或是现场材料的管理均可以高效完成,减少因用量差异而带来的问题。

2.6在构件制造中的应用

如今已经进入了大数据时代,任何行业的发展均会产生大量数据,工程建设也是如此,因此若要强化施工质量,则应对数据处理方面进行优化。在构件生产中,BIM技术可利用中心数据库来存放工程建设生命周期数据,并实现构件编码设定。同时其也可对相关数据进行更好的分析、整理与应用。在开展管理工作时,可利用芯片来实现信息追踪,每个构件均需要有一个与之对应的芯片和编码,在制作过程中可以通过BIM技术来实现对芯片信息的收集,然后进行信息分析,根据实际的信息来确定整个构件的质量情况。最后以此方面信息为基准来将不同种类不同功能的构件准确配送至施工现场。

2.7施工管理及施工模拟

通过TeklaStructures能进行住宅楼的工程进度管理。将施工计划导入TeklaStructures后,就能在BIM模型中对构件的生产、运输、吊装的时间节点进行查看和修改。利用Tekla展示工程状态对话框可设置工程的开始时间、结束时间及时间间隔,导入相关的施工组织计划后,即可通过前进及后退按钮实现施工建造过程的正向及反向模拟,也可通过在时间表上的选取,观察某时间节点的工程施工状态。通过BIM模型还能进行施工过程的可视化模拟,从而提早发现问题,并提前进行工序优化。

结束语

综上所述,研究关于BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用方面的内容具有十分重要的意义,其不仅关系到施工质量方面,也与成本控制、资源节约方面息息相关。如今建筑行业的发展迎来了更大的空间,且在建筑类型方面也实现了创新,预制装配式建筑即为其中之一,因其独特的施工理念使得其在当代社会受到了更多关注。然而很多传统施工技术却难以在此方面发挥作用,直到BIM技术的应用,才使得此方面问题得以缓解。

参考文献:

[1]邱闯.基于建筑信息模型(BIM)的工程建设管理革命[J].联合建设管理先锋,2011,(41):30.

[2]宫文军,曹杨,巩俊松.基于BIM技术的装配式构件系统设计与优化[J].安装,2014(1):55-57.

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