BIM技術(shù)在高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

2021年03月25日，西藏發(fā)布《西藏自治區(qū)推進(jìn)BIM應(yīng)用工作的指導(dǎo)意見》，文中寫到：“到2025年末，形成較為成熟的BIM應(yīng)用配套政策和市場(chǎng)環(huán)境，以國(guó)有資金投資為主的大型建筑、裝配式建筑、申報(bào)二星級(jí)及以上綠色建筑標(biāo)識(shí)項(xiàng)目為主，全面推廣全生命期BIM應(yīng)用”。 (將BIM技術(shù)應(yīng)用與廣州東塔項(xiàng)目中，實(shí)際工期比原計(jì)劃提前60天完成，主塔樓標(biāo)準(zhǔn)層施工平均4.5天一層，可見BIM技術(shù)的應(yīng)用)

從政策中可以看到國(guó)家對(duì)BIM技術(shù)在大型建筑上的重視，所以今天我們讓我們來(lái)分析一下BIM技術(shù)在高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用。隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展以及施工技術(shù)的不斷提高，人們的日常生活中出現(xiàn)了越來(lái)越多的高層建筑。

BIM 技術(shù)作為一種現(xiàn)代化信息技術(shù)，發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)，為建筑工程項(xiàng)目各階段的有效開展提供了信息依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了施工質(zhì)量和施工效率的雙重提升。高層建筑由于其層數(shù)高、工程量大等特點(diǎn)，施工難度較大。因此，在實(shí)際工程中，為保證高層建筑施工的有序進(jìn)行，可以引進(jìn) BIM 技術(shù)，利用 BIM 技術(shù)可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)，為高層建筑結(jié)構(gòu)施工提供一定的技術(shù)支持。 既然提到高層建筑，我們就從高層建筑結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)以及BIM 技術(shù)在高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用兩方面展開敘述。

01 高層建筑結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)

在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3-2010)中，對(duì)高層建筑進(jìn)行了如下定義： 10 層及 10 層以富作為戰(zhàn)略措施的重心，實(shí)施簽訂治理區(qū)運(yùn)行管理承諾書或責(zé)任狀，統(tǒng)一部署并將水土保持治理成果后期運(yùn)行管理工作變成政府責(zé)任，由政府牽頭監(jiān)管，因政府行為自身具有領(lǐng)導(dǎo)性、帶頭性，所以，在政府采用各種措施時(shí)，人民群眾也會(huì)自覺跟隨，共同做好水土保持工作。工程量大、工序多、配合復(fù)雜：高層建筑施工工程量大、工序多，同時(shí)，土方、鋼筋、模板、混凝土等 10 余個(gè)專業(yè)工種交叉作業(yè)，組織配合十分復(fù)雜。因此，對(duì)技術(shù)的要求也更加嚴(yán)格。

施工周期長(zhǎng)、工期緊：高層建筑單棟周期一般要經(jīng)歷 2 ～ 4 年，平均 2 年左右，結(jié)構(gòu)周期一般為 3 ～ 10 天一層，工期長(zhǎng)而緊。為保證施工質(zhì)量，需要合理安排工序，并需要制定一定的安全防范措施保證施工的安全。若需冬、雨期施工，還需制定特殊的施工技術(shù)措施。

層數(shù)多、高度大，安全防護(hù)要求嚴(yán)格:高層建筑層數(shù)多，高度大，高處作業(yè)多，施工單位需做好各種高空安全防護(hù)措施，保證施工操作和地面行人安全，因此，投入的安全措施費(fèi)用也更高。

質(zhì)量要求高:為保證高層建筑結(jié)構(gòu)的耐久性，對(duì)高層建筑施工質(zhì)量的要求很高，需滿足防水、抗震要求且擁有足夠的穩(wěn)定性。因此，土建、水、電、暖通、燃?xì)?、消防的材質(zhì)和施工質(zhì)量要求都相應(yīng)提高。

02 BIM 技術(shù)在高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)的發(fā)展和使用，為建筑行業(yè)提供了有效的幫助。目前，我國(guó)對(duì) BIM 技術(shù)的相關(guān)政策也在不斷地出臺(tái)更新，BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用涉及設(shè)計(jì)、施工、預(yù)算、管理等多個(gè)方面，本文主要就 BIM 技術(shù)在高層建筑結(jié)構(gòu)施工方面的應(yīng)用進(jìn)行闡述，具體內(nèi)容如下。

三維碰撞檢查(沖突檢測(cè)分析)：高層建筑建設(shè)中管線布置復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行電力電路、通信線路等大量管線的布設(shè)過(guò)程中，由于 2D圖紙往往不能全面反映個(gè)體、各專業(yè)、各系統(tǒng)之間的碰撞可能，經(jīng)常會(huì)存在一些構(gòu)件碰撞問(wèn)題.

因此，可以利用 BIM 技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案，減少乃至消除因設(shè)計(jì)原因造成的返工問(wèn)題。利用 BIM 技術(shù)的碰撞檢查功能進(jìn)行沖突檢測(cè)分析后，施工人員可得到優(yōu)化后的 3D 結(jié)構(gòu)方案，并根據(jù) 3D 結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行施工模擬，可有效地提高施工質(zhì)量。

模擬施工：由于高層建筑結(jié)構(gòu)施工工程量大、工序多，故在實(shí)際施工中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的突發(fā)狀況。BIM 技術(shù)提供的虛擬施工平臺(tái)可以在計(jì)算機(jī)上模擬整個(gè)建筑施工過(guò)程，減少施工中突發(fā)狀況的發(fā)生。虛擬施工模型可以通過(guò)輸入該工程實(shí)際數(shù)據(jù)信息資料進(jìn)行整個(gè)施工過(guò)程的模擬以及施工方案的優(yōu)化等。 模擬施工可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中存在的錯(cuò)誤及時(shí)更正。并且，施工過(guò)程中存在著各種各樣的風(fēng)險(xiǎn)，模擬施工可以對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，確定采用不同施工方案的可行性，并且確定各方案的模擬施工周期。

同時(shí)，在模擬施工的過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)建筑施工過(guò)程中可能存在的質(zhì)量和安全問(wèn)題，減少施工過(guò)程中的突發(fā)狀況，更好地促進(jìn)施工的順利開展。因此，BIM 技術(shù)的虛擬施工應(yīng)用使專業(yè)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和施工進(jìn)度有了更全面的把控，更有利于施工質(zhì)量和施工進(jìn)度的保障。 9997; 4D 施工模擬：隨著建筑工程規(guī)模的擴(kuò)大，施工項(xiàng)目管理變得越來(lái)越復(fù)雜。而建筑工程施工本身就一直處于一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都只能重來(lái)，這樣不僅會(huì)浪費(fèi)材料和人力資源，還會(huì)對(duì)施工質(zhì)量和安全產(chǎn)生很大的影響。 高層建筑的施工項(xiàng)目管理就尤其復(fù)雜，而 BIM 技術(shù)提供的 4D 施工模擬技術(shù)將 3D 立體化模型與施工進(jìn)度相鏈接，建立 4D 施工信息模型，即根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行模擬，通過(guò)模擬來(lái)確定最佳施工方案，實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本和場(chǎng)地布置的動(dòng)態(tài)集成管理，使各個(gè)環(huán)節(jié)的施工進(jìn)度安全、有效地得到保障，使施工項(xiàng)目管理由復(fù)雜變得簡(jiǎn)單、有序。

BIM模型在施工過(guò)程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)在高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。