BIM技術(shù)施工方案優(yōu)化分析

1、BIM技術(shù)施工方案優(yōu)化分析摘要:通過對BIM技術(shù)與常規(guī)建造技術(shù)進行對比，說明了BIM技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。以工程實際為例，從施工流程、施工場地布置、施工設(shè)備、施工技術(shù)方案優(yōu)化等方面對BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中的具體應用加以闡述，提高了方案的科學性，使工程獲得更多的經(jīng)濟效益。 關(guān)鍵詞:BIM技術(shù)；施工方案；優(yōu)化；應用措施 施工方案與工程成本、質(zhì)量、進度等因素緊密相關(guān)，但在實際施工方案編制中，大部分技術(shù)人員往往憑借自身經(jīng)驗編制，忽視了不同項目在地質(zhì)、自然條件、周圍環(huán)境、人物機具供應等多方面的差異，進而影響施工質(zhì)量。對此，應積極采用BIM技術(shù)，使施工方案得到有效的優(yōu)化，促進建筑工程的精細化發(fā)展。 1B

2、IM技術(shù)的特點 上世紀70年代，BIM技術(shù)在美國誕生，將建筑項目中的全部信息匯集在同一個模型之中，包括構(gòu)建信息、幾何特性、功能要求等，該模型還可對施工進度、建造過程等進行模擬和控制。通過將工程項目中的設(shè)計、施工、運營、維護等全生命周期參數(shù)輸入到BIM模型之中，形成一個完整的信息載體，即可通過3D形式將建筑外觀模擬出來，幫助各參與方更好地理解項目設(shè)計情況，清楚設(shè)計意圖，檢查設(shè)計中存在的矛盾與碰撞等不良情況。與以往常規(guī)的建造模式相比來看，BIM技術(shù)具有以下獨特的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為1，BIM技術(shù)為三維數(shù)字化模型；通過3D模型為各參與方展示“真實的建筑”；施工前反復模擬，完善施工工藝，彌補施工漏洞；BI

3、M技術(shù)采用工廠化的成本控制，可精準預測任意構(gòu)件的價格；在工作協(xié)調(diào)性方面為可視化設(shè)計。而常規(guī)建造技術(shù)為二維平面設(shè)計圖；通過設(shè)計交底，憑借專業(yè)知識，了解建筑平面、剖面關(guān)系；采用一次性施工模式；動態(tài)控制，效果欠佳；在工作協(xié)調(diào)性方面為分專業(yè)、分工種。 2BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中應用措施 BIM技術(shù)在工程施工方案優(yōu)化中主要體現(xiàn)四個層面，分別為施工流程、施工場地布置、施工設(shè)備和施工技術(shù)方案。以工程實際為例，對BIM技術(shù)的應用措施進行分析和闡述。2.1工程概況。北京機場軌道線路作為新機場與中心城連接的交通樞紐，其定位為直達、快速、高品質(zhì)軌道交通專線，線路全長為41.36km，高架區(qū)間全長為16.209km

4、。本標段作為高架共構(gòu)結(jié)構(gòu)區(qū)間，總長度為6444m，共構(gòu)段采用軌道交通與高速公路共線模式，全長為5452m。該段采用BIM技術(shù)進行設(shè)計與施工，確保工程項目的順利高效完成。2.2實際應用。（1）施工流程的優(yōu)化。在BIM技術(shù)優(yōu)化過程中，需要對項目相關(guān)資料、合同等信息進行收集，制定出合理的總體目標方案，涉及到質(zhì)量、進度、安全等多方面目標，并制定出相應的合同措施、組織措施、經(jīng)濟措施。根據(jù)項目特征利用BIM技術(shù)進行模擬分析，對施工方案的合理性進行驗證，確定最終的施工方法。在實際方案編制中，采用BIM技術(shù)完成施工場地、施工設(shè)備、施工方案等各項工序的模擬與優(yōu)化，最終確定出最為經(jīng)濟合理的施工方案，具體流程如圖1

5、所示?；贐IM技術(shù)的施工方案優(yōu)化分析趙一帆（福建二建建設(shè)集團有限公司，福建福州350003）摘要通過對BIM技術(shù)與常規(guī)建造技術(shù)進行對比，說明了BIM技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。以工程實際為例，從施工流程、施工場地布置、施工設(shè)備、施工技術(shù)方案優(yōu)化等方面對BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中的具體應用加以闡述，提高了方案的科學性，使工程獲得更多的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞BIM技術(shù)；施工方案；優(yōu)化；應用措施（2）施工場地布置的優(yōu)化。合理的施工場地布置不僅可確保工程的順利進行，還可提高工程經(jīng)濟性。如若場地布置不合理，施工面臨諸多坎坷則會延長工期，造成人力與物力上的浪費，更重要的還會降低勞動生產(chǎn)率、誘發(fā)不安全因素。對于高架共構(gòu)

6、段來說，施工工藝較為復雜，應合理地布置施工場地，縮短機械設(shè)備到場的運輸距離，從而降低運輸成本、提高環(huán)境效益。BIM技術(shù)的應用可有效克服以往二維空間中信息集成困難等問題，將場地相關(guān)信息輸入到BIM模型中進行集成，并展示給管理人員，由管理人員對施工場地進行整體布置，使作業(yè)空間得到充分利用。另外，BIM技術(shù)的應用還具備模擬功能，可針對不同階段機械轉(zhuǎn)移、構(gòu)件搬運等進行模擬，從而實現(xiàn)對場地布置的優(yōu)化，提高施工流暢性。采用BIM主流軟件Revit對場地進行布置和優(yōu)化。Revit建模軟件可合理設(shè)置地形工具欄，對施工現(xiàn)場、周圍場地、環(huán)境信息模型等進行構(gòu)建，對場地地形進行繪制，科學規(guī)劃機械設(shè)備區(qū)、構(gòu)件堆放區(qū)、車

7、輛清洗區(qū)、鋼筋加工區(qū)、工人休息區(qū)等。待場地全部規(guī)劃完畢后，構(gòu)建相應的空間模型，如機械設(shè)備、鋼筋加工、項目部等，使施工場地得到科學合理地優(yōu)化布置2。（3）施工設(shè)備的優(yōu)化。在本項目中，高架共構(gòu)段后架梁施工屬于有限空間架梁，應與預制箱梁的自重、長度、架橋機吊裝高度等因素相結(jié)合進行施工，故而應對常規(guī)架橋機進行優(yōu)化設(shè)計。對天車橫梁、走行輪箱進行設(shè)計時，可不考慮旋轉(zhuǎn)座與平移座，將天車橫梁的端部截面朝上收緊，在橫梁的內(nèi)部設(shè)置輪箱鉸座，并以銷軸為中介，將天車橫梁與走行輪箱連接起來，盡量降低輪箱底部與天車橫梁上方間的距離，從而使架橋機的高度降低。在優(yōu)化完畢后，依據(jù)施工現(xiàn)場情況與設(shè)計圖，對架橋機架梁過孔施工方案進

8、行編制。與BIM技術(shù)相結(jié)合，對架橋機進行施工模擬，通過驗證、分析等方式，使該設(shè)備充分滿足施工需求，切實保障施工安全。在利用BIM技術(shù)對施工設(shè)備進行優(yōu)化時，對于多種設(shè)備均與施工要求相符合的情況，可充分發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢，從中選出最佳機械設(shè)備，提高工程經(jīng)濟效益。利用該技術(shù)還可對施工機械參數(shù)與施工要求是否相符進行判斷，并重點模擬關(guān)鍵部位，使施工安全性得到顯著增強。與此同時，利用BIM建模提高設(shè)備通用性，為施工工藝相關(guān)技術(shù)與數(shù)據(jù)積累提供更多便利。（4）施工技術(shù)方案的優(yōu)化設(shè)計。在本項目中，為了防止在冬季施工過程中，上蓋梁受到天氣因素產(chǎn)生不利影響，因此可先對橋梁上部進行施工，然后對架梁進行施工。借助BIM

9、技術(shù)，通過動畫形式展示出有限空間內(nèi)吊裝箱梁方案的合理性，進而提高技術(shù)支持。與現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)特征、可施工空間、設(shè)計情況等多項因素相結(jié)合，利用BIM技術(shù)進行模擬施工，并對施工技術(shù)方案進行優(yōu)化設(shè)計，事先將各類施工工序中存在的矛盾與碰撞等問題進行解決，確保整體工程的順利完成。本工程的施工技術(shù)方案包括施工方法、組織工序、施工機具等方面。在共構(gòu)結(jié)構(gòu)中包括上蓋梁、樁基、中橫梁、下墩柱、橋墩承臺等，其中在中橫梁上應設(shè)置預制箱梁，將公路箱梁與上蓋梁連接起來。在常規(guī)的施工方案中，對中橫梁進行現(xiàn)澆后設(shè)置預制箱梁，然后對上蓋梁進行施工，架設(shè)公路箱梁。由于項目工期較為緊張，如若全線均采用常規(guī)設(shè)計方案，則難以在規(guī)定的工期內(nèi)保

10、質(zhì)保量地完成。因此，需要對施工方案進行優(yōu)化設(shè)計。待上蓋梁與中橫梁均施工完畢后，將軌道預制箱梁設(shè)置在下部有限空間中，對BIM方案結(jié)果進行驗證，架梁施工橋墩更加平穩(wěn)，縮短了工程期限，工程的經(jīng)濟效益得到顯著提升3。與此同時，BIM技術(shù)的應用還可對施工過程進行模擬，從預制箱梁出場到吊裝施工完畢，對其中存在的碰撞、矛盾處進行檢查，分析和預測施工中可能出現(xiàn)的問題，并提出解決方案，提高整體施工方案的科學性與高效性。管線碰撞檢測如圖2所示。在工程方案優(yōu)化的綜合效益方面，BIM的投入與收益并非完全量化，在對BIM效益進行計算時，可利用投資利潤率指標對BIM的直接效益進行衡量。為了提高數(shù)據(jù)精準性，引入ROI作為稅前利潤與總投資額的比例，由于工程的周期較短，不考慮資金時間價值，根據(jù)工程實際需求進行優(yōu)化后，效益情況可用公式表示為：ROI=T-CC式中，ROI為稅前利潤與總投資額之比；C為BIM技術(shù)的投入成本；T為BIM技術(shù)的收益。 3結(jié)論 綜上所述，為了在規(guī)定時段內(nèi)保質(zhì)保量地完成工程項目，應積極引入BIM技術(shù)，通過3D形式將建筑外觀模擬出來，檢查設(shè)計中存在的矛盾與碰撞等不良情況，并及時修正，使工程的經(jīng)濟效益最大化，促進建筑工程健