BIM技术在超高层建筑施工中的整合应用分析卜宪军

BIM技术在超高层建筑施工中的整合应用分析卜宪军

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摘要:现如今,随着城市中的超高层建筑不断增多,这与建筑工程施工技术的快速发展有着密切关联。由于超高层建筑的层数多、体量大,从而进一步增大了施工难度。为确保超高层建筑施工的有序进行,可在实际工程中,对BIM技术进行合理运用,利用BIM的可视化、协调性、优化性以及模拟性等特点,为超高层建筑施工提供指导。借此,下面重点对BIM技术在超高层建筑施工中的整合应用展开探究。

关键词:BIM技术;超高层建筑施工;应用

引言

随着新技术、新结构和新材料的不断发展,建筑物的高度不断突破,其结构形式和建筑功能也越来越复杂,这对传统的施工技术提出了巨大的挑战。尤其是近些年超高层建筑日益增多,其关键节点的施工技术难度较大,施工方案制定时需考虑的因素繁多。如何在保证质量、控制成本的前提下按时完成类似建筑的施工工作是目前建筑业需要解决的难题。BIM技术是信息技术在建筑业发展的结果,其可以制定合理的施工方案以提高施工效率、缩短工期、克服施工难点、降低施工成本。目前BIM技术在钢结构等领域内应用十分广泛,但在超高层建筑领域内应用较少。本文以某超高层建筑为例,对BIM技术在超高层建筑施工中的仿真模拟进行了研究,研究成果可为同类型项目提供参考。

一、超高层建筑施工的特点

我国现行的规范标准中,对超高层建筑进行了如下定义:层数超过40层,且高度超过100m的建筑。超高层建筑之所以能够在近些年获得快速发展,与其自身的优势关系密切,如采光好、节约用地等等。由于超高层体量大、层数多,从而给施工增添了一定的难度。超高层建筑的施工特点体现在三个方面,即大、高、多。

1.1工程量大

与高层建筑相比,超高层建筑的工程量是其两倍甚至三倍,在整个施工过层中,除了要使用大量的材料之外,还有各种施工机械设备,不仅采购量大,而且还要有充足的人力作为保障。

1.2工序多

在超高层建筑施工中,工序非常繁多,如地基土方开挖、桩基础、钢筋、模板、混凝土、给排水、电气安装等等。很多作业需要在高空完成,为保证施工过程的安全性,必须投入多种多样的安全防护设施。

1.3要求高

由于超高层建筑本身所具有的特殊性,从而使其对施工质量的要求非常高,除了防水、抗震之外,还要保证结构的稳定性。所以,几乎所有的施工都必须依据较高的标准来完成,一旦某个环节出现问题,都可能导致严重的后果。

二、BIM技术在超高层建筑施工中的整合应用

2.1构建设计

第一,建立模型时,因为使用了BIM技术,就可以实现集成化应用,主要就是对具体的参数进行说明。我们可以利用模型模拟,实现相关信息的自动评价。第二,因为使用的参数实现了自动化,主要就是,数据库模型的建立,主要就是根据参数的方式,实现存储目的。另外就是,因为结构可以通过BIM技术实现参数具体的自动转换,而且和设计体系相比较,目前使用BIM技术,可以相互结合,通过参数构建,将具体参数进行说明。就会产生可以参考的参数规则。在实际的施工过程中,紧密联系。

2.2在成本管理中的应用

由于本项目是超高层建筑,施工成本相对较大。为此,在成本管理中对BIM技术进行应用。具体做法如下:对成本进行核算的过程中,将工程量清单与BIM模型进行关联,在模型中使所有的结构构件分别与具体的工程量数据相对应,据此可对实际收入进行快速核算。通过模型工程量及分包报量与合同中的价格进行一一对应,实现了对实际成本与预算成本的快速核算。基于这一前提,BIM模型便能够根据时间对比,完成整个项目的核算成本情况分析。同时,还能对比分析某一个成本项目的成本核算情况,从而为项目的成本控制提供详实可靠的依据。依托BIM技术使该项目的成本核算与成本分析的工作效率获得进一步提升,也使成本得到了有效地控制。

2.3在优化设计中的应用

在本工程中,BIM小组针对一些复杂的空间区域和关键节点部位,运用BIM技术进行了优化设计,主要目的是对现场施工进行指导,确保施工有序进行。净空高度优化。通过对管线敷设路径的优化调整,并对管径进行合理变径,同时,对局部位置处的结构梁进行优化,从而使竖向净空高度达到了业主的需要,也为施工创造了便利条件。管线综合优化。对BIM模型三维可视化的优势加以充分利用,结合丰富的现场施工经验,并在综合考虑管线安装顺序及设备运输等因素的基础上,对管线的排布进行优化,以此来对现场施工作业进行指导。具体的优化内容如下:将给水管线与电缆桥架提升到同一个水平高度,按照规范标准中给出的安全距离,对二者进行分开布设,对于垂直方向上的水管与桥架,后者布设在前者之上;在风管顶部位置处,预留出可供电缆桥架与水管转弯的空间,通过协调布置,使有限的空间得到最大限度地利用,为管线施工提供了有利条件。设备用房布局优化。借助BIM模型,对本工程中主要设备用房中的设备、管线和各种附属构件进行优化布置,由此不但使设备用房的平面布局得到改善,而且还为施工提供了有利条件。

2.4钢结构的辅助施工

BIM技术在钢结构的辅助施工中主要包含调整钢结构的施工顺序、辅助交底、焊缝统计和异形件验收。本次施工工程的钢板墙施工共划分为4个区域,每个建筑区域的钢板墙安装都需要确定具体的施工顺序。在现场施工的过程中,BIM技术通过实际需求,安装生成的动画,能够非常直观的展示施工流程,对于施工的安装进度做出有效统筹。在辅助交底工作中,传统的施工技术和安全交底过程中,一般都由建筑施工的管理人员通过图纸为施工人员进行详细讲解,在交流过程中可能出现误解施工意图的情况,导致建筑施工出现错误。通过BIM技术向建筑的施工人员进行交底,能够有效传达建筑施工的交底成果,便于施工人员直观感受建筑设计意图。在焊缝的统计方面,传统的二维图纸累加必然耗费大量的人力和物力,而BIM技术可以通过电脑实现累加数据,准确区分不同位置的板材数据。在异性件的验收工作中,构件尺寸直接关系焊接质量和构件安装。在传统的构建验收过程中,通过图纸进行查看构件尺寸,非常容易出现数据误差,严重影响施工质量。在BIM技术模型中,可通过三维参数设计,发挥最大的空间测量优势,自由选取测量位置,为建筑的监理和总包验收工作提供巨大的便利,提升施工验收质量。

结语

综上所述,超高层建筑施工是一项复杂程度非常之高的工作,不但分部分项工程多,而且质量标准也比较高,这在一定程度上增大了施工难度。为使超高层建筑施工顺利进行,可对BIM技术进行合理运用。通过BIM模型的构建,对施工中可能出现的问题进行优化,由此不仅能够提升工程质量,而且还能加快施工进度。

参考文献:

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[5]任文.BIM技术在超高层建筑施工中的应用研究[D].西安建筑科技大学,2017.

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