BIM技术在施工管理中的应用研究

BIM技术在施工管理中的应用研究

揭阳市质安工程建设监理有限公司

摘要:现代信息技术与绿色建筑施工管理的融合是发展趋势,当前BIM技术在建筑领域里也得到了广泛应用,实现了更加精益、绿色的施工模式。本文根据多年工作实践,对BIM技术在施工管理中的应用进行研究,供同行借鉴参考。

关键词:建筑工程;施工管理;BIM技术

一、BIM技术在工程项目管理中的应用优势

(一)实现工程建筑的可视化

以往在建筑行业的工程项目中,各单位在观察和分析建筑工程时,工程建筑项目主要是二维展示。BIM技术运用在建筑行业工程项目管理中,能够以三维的形式来展示工程项目,实现建筑工程可视化,以便各单位人员进行观察和分析。BIM技术运用后,各单位的人员无需进行空间想象,直接对模型进行观察即可了解项目的情况,尤其是施工方,项目人员可以更好地掌握施工图。

(二)促进各单位之间的合作

一个项目的整个施工过程中,有建设单位、业主、检验单位等不同性质的单位参与。而各个单位之间的利益本身是相连的,但管理上并未有一个完善、紧密的系统。因而各个单位间的沟通、交流等存在困难,沟通的效率较差。而BIM能够提供一个共享的环境,使各单位能够通过BIM及时获取所需的信息,并提高交流的效率。从而促进各单位间的协同合作。

(三)确保施工数据的一致性

一个建筑工程项目中,所涉及的数据是十分庞大的。采用人工计算和处理这些数据不仅效率低,而且容易出偏差,会直接影响施工进度、施工质量把控等。加上建筑工程项目的施工时间较长,项目施工随时可能出现调整的情况,有时还存在间断的情况,这过程中必然会造成部分数据改变。在数据改变时需要让相关单位、部门进行相互沟通、更改,以便保持数据的一致性。

(四)构建完善的项目信息管理系统

将BIM技术运用在建筑项目管理之中,可构建更加完善的项目信息管理系统,提高项目中各项数据的记录、存储,并及时跟新信息,保持信息处于最新的状态。该系统能够为项目相关人员提供详细的参考信息、数据,以便为整个项目的规划、施工等变更和调整提供有效的参考。

二、BIM技术在工程项目管理中的有效运用

在建筑项目的规划、设计、施工中,BIM技术都体现了其应用的价值(见表1)。在施工过程中,可能会存在某些原因造成项目规划需要更改,在更改数据的过程中,需要各单位人员进行沟通。因此,在项目管理中,需要设立一个沟通的平台,形成一个高效的沟通渠道,让各个单位以及相关人员得以无障碍沟通,业主、监理人员等也能够根据需要来了解项目的信息以及变更情况。BIM技术的运用可以解决这一问题,其能够以BIM设计模型为中心,各单位在平台中可以直接进行沟通,并能够上传、获取BIM设计模型相关数据信息,实现信息双向传递,提高沟通的效率(见图1)。

三、工程案例分析

某建筑项目由3幢办公楼组成,总建筑面积19万m2,地上25层,地下2层。主要以商业办公为主,通过全面应用BIM技术,对项目进行精细化管理,实现降本、增效、绿色施工等目的。

(一)工程重点、难点

1)场地狭小,施工组织难度大。工程施工场界在基坑外围3m,基坑上无法布置施工场地,方案确定为结构分期施工,主要道路及场地设置在基坑内。

2)大面积深基坑,基坑面积约2万m2,基坑深9m,局部电梯井坑深达14.5m。基坑支护采用止水帷幕、支护桩+预应力锚索,102口降水井降水。

3)型钢柱施工难度大,梁柱节点钢筋纵横交错,型钢柱节点处多为“米”字梁柱交叉,梁与型钢连接钢筋排布困难;一次吊装型钢长度达16.5m,稳定性控制难度大。

4)结构、造型复杂。建筑结构为不规则六边形,主楼梁以核心筒为中心向框架柱呈放射状,梁板呈不规则四边形,梁板模板支设难度大;梁柱交叉节点多,最多处一根柱有7根梁深入,钢筋纵横交错,绑扎难度大,且节点施工质量不易控制;结构外檐呈现螺旋上升逐步收缩,防护架支设、幕墙节点设置难度大;机电管线排布密集,安装、综合排布难度大。

(二)BIM技术应用特点与创新点

特点:1)工程难点与BIM技术价值点相契合。造型复杂、建筑物不规则,图审难度大与图纸会审软件;管线排布复杂与MagiCAD建模、碰撞检查;场地狭小,施工组织难度大,与三维场地布置优化、分段流水施工、进度模拟;基坑深、面积大,与深基坑施工方案模拟;型钢柱与钢筋的排布难度大与Tekla建模;梁柱交叉多,造成绑扎钢筋困难与建立钢筋三维模型;外墙装饰复杂于建立外墙装饰模型等。

2)BIM技术价值点全面进行应用。创新点:a.建模软件相互配合使用,既保障模型精细化,同时信息量全面,提高建模效率;b.BIM技术与劳务班组化、绿色施工紧密结合。

(三)BIM实施流程图

图2实施阶段流程图

BIM技术的实施主要分几个阶段:策划阶段:对BIM技术进行宣贯,确定BIM应用和流程,制定实施方案与措施;实施阶段(见图2):软件选型、培训(软件应用人员参加BIM5D培训等)、建模(全专业建模———土建、安装、钢结构等;过程问题处理;编制进度计划;预算文件;图纸归纳;照片信息采集等)、集成(全专业模型集成到BIM5D中,初始数据全部录入,过程数据同步录入)、应用(场地布置优化;碰撞检查、管线综合;深化设计;可视化施工;方案模拟;进度模拟;信息集成管理;安全质量管理;绿色施工管理)。

四、BIM技术实施过程

(一)模型、数据准备

采用广联达算量软件建立土建三维模型,revit软件建立细部模型,MagiCAD软件建立安装管线模型,Takle软件建立钢结构模型,BIM三维场布建立场地三维布置图,BIM模架设计软件建立架体模型,最后在BIM5D平台中合成。

(二)价值点应用

1)场地布置优化。

通过模型合成,根据工程量、进度、材料需求,对塔吊、加工区等进行优化布置,使临建布置紧凑、道路布置更加合理,同时实现了临建面积、围护面积、道路面积、混凝土用量的实时查看,规划、施工更加合理。

2)管线综合布置优化。

通过BIM审图软件对合成的模型进行碰撞检查,各专业管线的相互碰撞、管线与结构的碰撞,快速发现碰撞点,对碰撞点进行分析,提出改进与优化方案,目前地下结构管线布置完成后净高提高0.4m,提高了建筑空间。

3)实现深化设计。

采用Takle软件型钢混凝土组合柱梁柱节点进行深化设计,形成深化设计图纸。采用BIM5D软件实现构造柱与砌块的智能排布,精确砌块下料,促进了砌块的集中加工与二次结构班组化的实施,功效显著提高,节约资源与成本。采用revit软件对复杂节点钢筋三维布置进行深化设计,钢筋排布更加合理,施工更加便利。通过管线与结构进行碰撞,优化管线布置后对结构洞口进行精确定位,出具洞口定位图,避免后期剔凿,费工费料且造成资源浪费。

4)实现可视化施工。

通过现场三维漫游与BIM浏览器的应用,提前了解建筑内部构造,管理人员可直接采用移动端对现场工人进行三维交底,如:钢筋复杂节点三维模型、钢结构梁柱三维节点、模架外架三维布置、排砖图等,提高功效与质量,加快施工进度。

5)对关键、复杂方案进行模拟,指导现场施工。

应用BIM5D软件对安装复杂部位节点进行工序模拟,指导工人进行安装作业,确保一次安装到位,对型钢梁柱节点钢筋绑扎顺序进行模拟,确保钢筋一次绑扎到位。

6)进度管理。

通过流水段划分,将模型划分为可以管理的工作面,并且将进度计划、分包合同、甲方清单、图纸等信息按照工作面进行组织及管理,清晰的看到各个流水段的进度时间、钢筋工程量、构件工程量等,帮助管理人员合理安排生产计划,提前规避工作面冲突。进行进度模拟,提前了解各段进度情况,同时实现进度实时对比,查看滞后任务的工作量,根据工作量重新编排下周计划,做到计划的精确管控。

7)信息集成管理。

通过信息集成管理,实现工程量实时查看、进行物资查询、三算对比、分包量的管理,流水段信息单独查看,减少了工作环节,避免了各岗位信息沟通不畅造成的管理漏洞,工作效率显著提高,针对性更强,更便于实现精细化管理。

8)辅助进行安全质量管理。

通过采用CAD快速看图软件,在手机移动端输入图纸,对安全质量问题进行定位拍摄,更改落实更具针对性,安全质量管理更加有效。

9)进行绿色施工管理。

通过三维场地布置优化,使临时设施布置更加紧凑,实现节地与土地资源保护;通过对临时水电管线进行优化,实现节能与水资源的综合利用;通过深化设计、物资管控,实现节材与材料资源的综合利用,减少了建筑垃圾的产生。通过信息的集成化管理,对数据进行分析对比,有利于绿色施工各项目标的实现。

10)推进劳务班组化的管理。

劳务班组化的管理重在解决施工组织、技术、质量以及安全方面的管理,通过进度模拟,实时对比,各班组之间组织更加协调,通过方案模拟、可视化交底,技术层面得到保证,施工效率更高,通过BIM安全质量管理,针对性更强、管理更加直接有效。

五、结束语

通过对BIM技术价值点的全面应用与验证,以点带面,将适宜应用点辐射到企业的所有项目中,使每个岗位员工均具有BIM应用的能力,实现依托BIM技术助力企业降本增效,实现绿色建造、精细化管理。

参考文献:

[1]王树友.BIM技术在施工阶段的应用研究[J].价值工程,2015(30):216-218.

[2]王代兵.BIM在施工阶段应用[J].土木建筑工程,2013(1):31-34.

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