BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用發(fā)布時(shí)間：2016年02月02日11:41

來源:建筑技術(shù)摘要：思考涉及施工中可能出現(xiàn)的問題。本工程建造過程中，由于建筑物主體和大型機(jī)械設(shè)備發(fā)生支撐、錨固等關(guān)系，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件修改、返廠、增加構(gòu)造做法等情況，造成人力物力和時(shí)間的消耗，增加工程成本。1.3專業(yè)化施工能力培養(yǎng)難度大目前施工單位對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工尚無經(jīng)驗(yàn)，專項(xiàng)施工技術(shù)能力不足。采用常規(guī)的技術(shù)交底，對(duì)施工及管理人員的培養(yǎng)效率較低，不利于工程質(zhì)量的控制馬駒橋物流B東地塊公租房項(xiàng)目住宅結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系中，預(yù)制構(gòu)件有疊合樓板、疊合陽臺(tái)板、空調(diào)機(jī)擱板、樓梯梯段、夾心保溫外墻板、內(nèi)墻板、女兒墻板、PCF板、裝飾板等。采用BIM技術(shù)的主要目的是解決因設(shè)計(jì)、施工、構(gòu)件加工對(duì)接不足造成的能源、資源浪費(fèi)。通過建立BIM技術(shù)的參數(shù)化構(gòu)件族，深化施工模型的設(shè)計(jì)，利用三維施工模擬、提取構(gòu)件工程信息等手段，將裝配式產(chǎn)業(yè)化工程從現(xiàn)場粗放的“土建工程”轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)致的“安裝工程”，在建造過程中，體現(xiàn)其縮短工期、合理利用勞動(dòng)力、提高工程質(zhì)量、降低能耗和控制成本等優(yōu)勢(shì)。本工程施工過程中，充分發(fā)揮了BIM參數(shù)化優(yōu)勢(shì)建立高精度符合模數(shù)要求的族模型，分析、測(cè)算構(gòu)件指標(biāo)含量，提供工程過程結(jié)算依據(jù)；將設(shè)計(jì)及施工意圖引入BIM應(yīng)用，使施工更完美的地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)藍(lán)圖（如預(yù)設(shè)塔式起重機(jī)錨固點(diǎn)等），提高工程質(zhì)量；利用BIM可視化的特點(diǎn)，充分論證裝配式構(gòu)件安裝與現(xiàn)澆組合的施工方案施工；采用多種軟件綜合應(yīng)用與自主研發(fā)軟件相結(jié)合的BIM軟件策略，輔助工程管理。1產(chǎn)業(yè)化施工的難點(diǎn)1.1預(yù)制構(gòu)件精細(xì)化管理難度大本工程涉及上百百種裝配式構(gòu)構(gòu)件型號(hào)且采采用結(jié)構(gòu)保溫溫一體化外墻墻技術(shù)，施工工單位面臨著著進(jìn)場構(gòu)件型型號(hào)與數(shù)量難難以提取、施施工現(xiàn)場物資資分配碼放難難以控制、施施工過程中構(gòu)構(gòu)件指標(biāo)含量量難以統(tǒng)計(jì)等等問題，不利利于生產(chǎn)管理理與成本控制制。1.2設(shè)計(jì)與與施工無縫對(duì)對(duì)接難度大在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，只只考慮結(jié)構(gòu)選選型及計(jì)算，較較少思考涉及及施工中可能能出現(xiàn)的問題題。本工程建建造過程中，由由于建筑物主主體和大型機(jī)機(jī)械設(shè)備發(fā)生生支撐、錨固固等關(guān)系，會(huì)會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件修修改、返廠、增增加構(gòu)造做法法等情況，造造成人力物力力和時(shí)間的消消耗，增加工工程成本。1.3專業(yè)化化施工能力培培養(yǎng)難度大目前施工單位對(duì)對(duì)裝配式混凝凝土結(jié)構(gòu)施工工尚無經(jīng)驗(yàn)，專專項(xiàng)施工技術(shù)術(shù)能力不足。采采用常規(guī)的技技術(shù)交底，對(duì)對(duì)施工及管理理人員的培養(yǎng)養(yǎng)效率較低，不不利于工程質(zhì)質(zhì)量的控制，也也不利于建立立專業(yè)化施工工隊(duì)伍。2BIM技術(shù)術(shù)解決方案2.1制訂符符合本工程的的BIM實(shí)施標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《企業(yè)級(jí)BBIM實(shí)施標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》制訂《馬馬駒橋物流BB東地塊公租租房裝配式混混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》，在遵遵循企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的前提下，規(guī)規(guī)定了本工程程的BIM實(shí)施原原則和目標(biāo)、BIM應(yīng)用范圍和軟件的選擇；規(guī)范了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程的BIM模型標(biāo)準(zhǔn)，如參數(shù)信息要求、建模注意事項(xiàng)及交付定制族的說明、構(gòu)件庫和裝配式混凝土結(jié)構(gòu)知識(shí)庫的使用說明等，形成了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化工程設(shè)計(jì)-施工一體化工作流程。2.2建立參參數(shù)化構(gòu)件族族裝配式混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)工程與常常規(guī)現(xiàn)澆混凝凝土工程的BBIM模型存存在差異，主主要體現(xiàn)為構(gòu)構(gòu)件族的參數(shù)數(shù)化建立。通通過BIM模型，實(shí)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件加工工圖紙與構(gòu)件件模型雙向的的參數(shù)化信息息連接，包括括圖紙編號(hào)、構(gòu)構(gòu)件ID碼、物理理數(shù)據(jù)、保溫溫層、鋼筋信信息和外架體體系預(yù)留孔等等。在創(chuàng)建構(gòu)件族中中，發(fā)現(xiàn)族文文件在創(chuàng)建混混凝土澆筑板板時(shí)，由于混混凝土板為實(shí)實(shí)心板，因綁綁扎的鋼筋占占用了空間（板板內(nèi)為空心板板），會(huì)多出出相當(dāng)于鋼筋筋體積部分的的混凝土量，導(dǎo)導(dǎo)致板的混凝凝土用量增加加。對(duì)此采用用參數(shù)化族的的方式，通過過修改預(yù)留位位的參數(shù)信息息解決了混凝凝土、保溫材材料等工程量量的精確性問問題。本工程程共建立水平平構(gòu)件參數(shù)化族族310個(gè)，垂直構(gòu)件件參數(shù)化族6009個(gè)。2.3構(gòu)件模模型管理采用BIM結(jié)合合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)術(shù)實(shí)現(xiàn)了通過過信息管理系系統(tǒng)查看模型型資料，指導(dǎo)導(dǎo)施工人員吊吊裝定位；實(shí)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件參數(shù)數(shù)屬性查詢，將將竣工信息上上傳到數(shù)據(jù)庫庫，做到施工工質(zhì)量記錄可可追溯。2.4構(gòu)件模模型庫管理通過建立BIMM構(gòu)件，搭建建完成了CSSI構(gòu)件族庫庫管理系統(tǒng)平平臺(tái)；并通過過內(nèi)網(wǎng)/外網(wǎng)環(huán)境境，實(shí)現(xiàn)了快快捷的項(xiàng)目管管理和對(duì)族、組組件、模塊的的平臺(tái)化管理理。構(gòu)件庫創(chuàng)新點(diǎn)包包括：（1）系統(tǒng)采用用C/S與B/S混合合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)Revitt嵌入式運(yùn)用用和web遠(yuǎn)程使使用；（2）系統(tǒng)不僅僅支持Revvit工具還還可支持其他他文件類型的的BIM工具，實(shí)實(shí)現(xiàn)多種軟件件CSI構(gòu)件在在一個(gè)統(tǒng)一平平臺(tái)集中管理理；（3）支持通過過上傳新的自自定義私有族族文件，獲取取在一定時(shí)間間內(nèi)下載公共共族或下載一一定量族文件件的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)族庫的自我我更新。企業(yè)內(nèi)部BIMM實(shí)施規(guī)范性性族構(gòu)件的統(tǒng)統(tǒng)一管理和共共享，加快了了BIM建模的的效率，有利利于BIM的實(shí)施推廣廣。族庫中定定額信息的關(guān)關(guān)聯(lián)和利用，提提升了BIMM數(shù)據(jù)對(duì)施工工管理的價(jià)值值。2.5構(gòu)件模模族資料管理理（1）PC端：：通過CSII構(gòu)件庫中的的BIM模型將將構(gòu)件的試驗(yàn)驗(yàn)報(bào)告、進(jìn)場場外觀檢查和和構(gòu)件圖紙等等信息相關(guān)聯(lián)聯(lián)，可更好地地管理項(xiàng)目，提提高施工質(zhì)量量、安全水平平，把控施工工進(jìn)度。（2）手機(jī)APPP端：通過過手機(jī)端將圖圖片、視頻、音音頻、文字等等信息發(fā)送至至網(wǎng)頁端指定定位置，方便便項(xiàng)目部時(shí)刻刻查看并記錄錄施工進(jìn)度、質(zhì)質(zhì)量、安全情情況；還可將將上述信息與與圖紙的相關(guān)關(guān)位置關(guān)聯(lián)，更更精準(zhǔn)地把控控項(xiàng)目，通過過實(shí)時(shí)語音或或視頻對(duì)話，快快捷地展現(xiàn)施施工現(xiàn)場問題題，快速查出出變更位置，為為施工提供便便利，也為后后期的施工索索賠及洽商變變更提供依據(jù)據(jù)。2.6構(gòu)件可可視化安裝模模擬2.6.1建建立高精度模模型，表現(xiàn)各各階段構(gòu)件安安裝分離每一個(gè)步驟驟的模型并加加以組合，實(shí)實(shí)現(xiàn)用模型反反映構(gòu)件安裝裝過程的不同同階段。2.6.2通通過施工過程程模擬，論證證施工方案現(xiàn)階段住宅產(chǎn)業(yè)業(yè)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)據(jù)缺乏，尚無無有效的可指指導(dǎo)施工的基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如如機(jī)械設(shè)備的的分配、場地地物資的堆放放承受能力等等）。本工程程建造階段，首首先遇到一次次運(yùn)輸構(gòu)件施施工現(xiàn)場碼放放不開；尋找找指定安裝構(gòu)構(gòu)件困難；二二次搬運(yùn)增加加構(gòu)件破損，損損耗大量人力力及時(shí)間等問問題。通過BBIM4D預(yù)預(yù)測(cè)施工進(jìn)度度，結(jié)合構(gòu)件件廠產(chǎn)能與場場地條件控制制，可控制構(gòu)構(gòu)件到貨量；；通過BIMM技術(shù)進(jìn)行吊吊裝測(cè)算，調(diào)調(diào)整構(gòu)件的碼碼放順序和位位置；通過BBIM模型，依依據(jù)塔式起重重機(jī)工作半徑徑范圍，統(tǒng)計(jì)計(jì)構(gòu)件型號(hào)，模模擬驗(yàn)證構(gòu)件件碼放位置的的合理性和吊吊裝順序，合合理布置構(gòu)件件碼放區(qū)的放置置順序（高層層構(gòu)件在下，底底層構(gòu)件在上上）。2.6.3模模擬構(gòu)件及機(jī)機(jī)械的空間關(guān)關(guān)系制訂施工工方案通過引入構(gòu)件參參數(shù)與人及機(jī)機(jī)械設(shè)備、施施工材料的關(guān)關(guān)系，可提前前發(fā)現(xiàn)問題；；通過BIMM技術(shù)管理理構(gòu)件進(jìn)場、堆堆放與搬運(yùn)，分分離每步驟模模型并加以組組合，用模型型反映構(gòu)件不不同階段的安安裝過程，模模擬構(gòu)件吊裝裝時(shí)與工人的的空間關(guān)系，制制訂吊裝方案案。2.6.4構(gòu)構(gòu)件可視化安安裝模擬目前工人對(duì)構(gòu)件件拼裝順序和和三維空間坐坐標(biāo)準(zhǔn)確性操操作尚存在難難度，主要表表現(xiàn)在：構(gòu)件件的鋼筋與現(xiàn)現(xiàn)澆部分的鋼鋼筋穿筋節(jié)點(diǎn)點(diǎn)不清；安裝裝垂直構(gòu)件時(shí)時(shí)，工人對(duì)垂垂直構(gòu)件找平平及找標(biāo)高缺缺少數(shù)據(jù)支撐撐。對(duì)構(gòu)件拼裝順序序和三維空間間坐標(biāo)準(zhǔn)確性性操作有難度度的問題，在在現(xiàn)場通過三三維可視化模模擬模板構(gòu)件件拼接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)同類構(gòu)件不不同公差的安安裝方案。通通過質(zhì)檢測(cè)量量數(shù)據(jù)錄入BBIM模型型，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件件還原實(shí)際構(gòu)構(gòu)件條件，用用于指導(dǎo)選擇擇安裝方案，減減少了返工率率。2.7基于BBIM技術(shù)術(shù)的裝配式混混凝土結(jié)構(gòu)三三維技術(shù)交底底一般勞務(wù)隊(duì)伍對(duì)對(duì)產(chǎn)業(yè)化施工工要求了解不不夠，技術(shù)水水平不足，可可通過借用BBIM技術(shù)術(shù)模擬施工做做法，采用三三維演示向勞勞務(wù)交底，并并形成知識(shí)庫庫。2.8構(gòu)建構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量跟蹤蹤平臺(tái)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)術(shù)，質(zhì)量跟蹤蹤平臺(tái)在構(gòu)件件中設(shè)置RFFID芯片。對(duì)對(duì)構(gòu)建不同周周期的質(zhì)量和和運(yùn)維情況進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)跟蹤.3應(yīng)用BIMM的主要效果果3.1產(chǎn)業(yè)化化建造工期可可控，效率提提高本工程設(shè)計(jì)方案案采用BIMM技術(shù)建立標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫，提提升了設(shè)計(jì)單單位、構(gòu)件廠廠和施工企業(yè)業(yè)的可視化協(xié)協(xié)同能力，實(shí)實(shí)現(xiàn)了將生產(chǎn)產(chǎn)工藝集中在在工業(yè)流水線線上，現(xiàn)場以以安裝構(gòu)件為為主的住宅產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，避避免了建筑材材料浪費(fèi)，可可減少人力勞勞動(dòng)，增加機(jī)機(jī)械生產(chǎn)，提提高生產(chǎn)效率率，降低建造造成本。通過研究，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段對(duì)對(duì)施工階段勞勞動(dòng)力的綜合合分析，在引引用BIM技術(shù)對(duì)對(duì)CSI住宅產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化虛擬三三維模擬建造造的過程中引引入勞動(dòng)力、物物資和場地的的概念，從而而提高設(shè)計(jì)對(duì)對(duì)施工的指導(dǎo)導(dǎo)，減少勞務(wù)務(wù)選擇風(fēng)險(xiǎn)及及因設(shè)計(jì)不合合理而造成的的施工進(jìn)度滯滯后等問題，可可有效控制并并縮短工期。3.2實(shí)現(xiàn)設(shè)設(shè)計(jì)、施工一一體化建造本工程基于BIIM的CSI設(shè)計(jì)主主要特點(diǎn)是精精度高，覆蓋蓋設(shè)計(jì)、構(gòu)件件加工、現(xiàn)場場施工等住宅宅產(chǎn)業(yè)化的關(guān)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，解解決了以往住住宅設(shè)計(jì)圖紙紙控制寬泛、對(duì)對(duì)現(xiàn)場施工指指導(dǎo)性差的問問題。通過強(qiáng)強(qiáng)化設(shè)計(jì)與施施工的聯(lián)系，搭搭建基于BIIM技術(shù)預(yù)制制裝配式設(shè)計(jì)計(jì)施工一體化化協(xié)同平臺(tái)。該該平臺(tái)根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)階段完成成的施工圖，搭搭建預(yù)制裝配配式BIM模型，包包括構(gòu)件模板板圖、預(yù)埋預(yù)預(yù)留件圖，模模型等級(jí)定為為LOD4000等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，并進(jìn)行拆拆分模擬。根根據(jù)設(shè)計(jì)階段段的BIM成果，完完成PC運(yùn)輸、施施工過程中各各種工況的相相關(guān)深化設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算；通過過結(jié)構(gòu)計(jì)算確確定脫模、存存放時(shí)的吊裝裝和支撐位置置。根據(jù)PCC的BIM模型搭搭建及深化設(shè)設(shè)計(jì)，生成完完整的BIMM信息模型，形形成深化設(shè)計(jì)計(jì)圖紙，用于于指導(dǎo)后期生生產(chǎn)和施工。3.3培養(yǎng)專專業(yè)隊(duì)伍目前施工企業(yè)對(duì)對(duì)裝配式混凝凝土結(jié)構(gòu)施工工尚缺少經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，對(duì)此現(xiàn)場場依據(jù)工程特特點(diǎn)和技術(shù)的的難易程度選選擇不同的技技術(shù)交底形式式，例如套筒筒灌漿、疊合合板支撐、各各種構(gòu)件（外外墻板、內(nèi)墻墻板、疊合板板、樓梯等）的的吊裝等施工工方案通過BBIM技術(shù)三三維直觀展示示，模擬現(xiàn)場場構(gòu)件安裝過過程和周邊環(huán)環(huán)境。對(duì)勞務(wù)務(wù)隊(duì)伍則采用用三維技術(shù)交交底，指導(dǎo)工工人安裝。交交底內(nèi)容明確確直觀，方便便了施工現(xiàn)場場對(duì)分包工程程質(zhì)量的控制制。本工程采用三維維技術(shù)交底的的方式，建立立了產(chǎn)業(yè)化施施工標(biāo)準(zhǔn)，擁擁有了產(chǎn)業(yè)化化設(shè)計(jì)施工團(tuán)團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)了了專業(yè)化人才才，提高了對(duì)對(duì)工程質(zhì)量的的控制水平。4結(jié)束語目前，裝配式混混凝土結(jié)構(gòu)住住宅產(chǎn)業(yè)化工工程已在我國國逐步發(fā)展起起來，建筑產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化可節(jié)省省資源，推動(dòng)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，提提高建筑品質(zhì)質(zhì)，是建筑行行業(yè)發(fā)展的必必然趨勢(shì)。BBIM技術(shù)的的推廣有利于于住宅產(chǎn)業(yè)化化進(jìn)程，也是是實(shí)施住宅產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的重要要手段。本工程通過引用用BIM技術(shù)以以構(gòu)件族為核核心使設(shè)計(jì)與與施工良好銜銜接，強(qiáng)化了了與構(gòu)件廠及及業(yè)主的溝通通；通過BIIM的參數(shù)化化與可視化手手段模擬各種種未知情況，為為快速?zèng)Q策提提供了支撐；；制定符合本本項(xiàng)目特點(diǎn)的的BIM標(biāo)準(zhǔn)是是實(shí)施的必要要保障；工程程經(jīng)驗(yàn)、施工工設(shè)備等信息息必須與BIIM模型信息息相結(jié)合才能能有效指導(dǎo)施施工；BIMM技術(shù)可有效效記錄承載知知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)有有助于后續(xù)工工作。參考文獻(xiàn)[1]吳智宏宏