BIM技术在场馆项目二次结构深化中的应用

BIM技术在场馆项目二次结构深化中的应用

金刚 梁乐 姜恒 杨建斌 董志勇

中建安装集团有限公司 陕西 西安 710000

【摘要】BIM技术在建筑业发展迅速，推动建筑业走向标准化、信息化时代。BIM技术服务于项目全生命周期，将项目建立在数据化平台之上，方便各阶段各参与方对数据的提取及修改，对建筑业的发展有重要的作用。二次结构施工是比较困难的一项工作，无论是对工期、材料、人力等浪费比较普遍，无法做到精细化管理与施工。希望利用BIM技术进一步提高二次结构在施工中的质量、进度、安全，同时减少成本。本文分析了BIM技术在场馆项目二次结构深化中的应用。

关键词：BIM技术；二次结构；场馆项目

正文：

0. 引言 建筑业日益发展，施工过程中砌体形式也复杂多样，砌体使用量也在逐渐增加。因此对砌体的深化设计在施工过程中也显得尤为重要，也是对项目标准化、精细化管理的一个体现。传统的CAD软件由于局限性，只表示了墙体的位置及厚度，但不会有砌块具体的排布形式。本文介绍的二次结构深化设计，采用BIM技术与现场施工相结合，创建与现场完全相符的BIM三维模型，并对各专业进行综合考虑后，运用BIM3D模型准确排布砌体与构造柱、过梁、圈梁、预留洞口之间的位置，避免由于未深化而造成的浪费，降低项目全生命周期材料消耗，节约成本和工期，提高质量和安全，做到方案先行，BIM先行。

1. BIM技术在场馆项目二次结构深化中的应用

1.1 BIM技术在场馆项目二次结构深化应用的必要性 高陵文体中心体育场形体关系复杂、跨度大、斜梁较多、体系受力复杂，在施工过程中存在以下重难点问题：①斜梁下砌块如何合理处理，将边角料再次充分利用；②施工过程不可逆，怎么合理安排进度、把控成本；③二次结构施工具有复杂性和综合性，整体全方面把控比较困难。这么多问题都是传统砌体排布方法很难解决的。 为解决施工过程中的这些问题，利用BIM技术建立一套完整的二次结构施工全过程精细化管理，从砌体材料的采购、加工、砌筑、维护等全周期精准管理。保证了二次结构的质量、进度、成本、安全。 1.2 BIM技术应用方法流程 1）二次结构建模

根据设计院下发的蓝图及结合电子版图纸，创建砌体墙的三维BIM模型，深入熟悉图纸并发现图纸中所存在的常规问题，为图纸会审及深化阶段做准备。对图纸中有歧义、标注不清楚的地方做好问题集记录，及时反馈给设计院，确保在施工之前解决图纸中存在的各种问题。

2）二次结构深化出图并优化组合方案

对所创建的砌体模型根据梁底距地面高度、是否有预留门洞、窗洞等进行分类，对每一类砖墙进行预排砖组合，做两种以上方案，本项目因为是斜梁，在梁底会出现楼梯式缺口，经讨论该缺口填补方法有两种。

方案一：是用240mm*115mm*53mm小砖先平砌为梁下预留100mm找平，之后在用“倒八”或“正八”法填充；

（图1-1）

方案二：是用240mm*115mm*53mm小砖从缺口处寻找合适角度砌筑，一直砌筑到梁底，其余空隙部分用水泥砂浆填补；

（图1-2）

方案三：是先用水泥砂浆在梁下预留100mm处找平，之后在用240mm*115mm*53mm小砖进行“倒八”或“正八”法填充。

（图1-3）

最终 ，经过与现场沟通选择方案一。

3）多专业协调

二次结构排砖完成后与建筑、机电专业进行协调，对碰撞检查后的模型进行管线调整，在不违反规范原则的情况下，结合砌体结构优化排砖顺序，做好多专业协同工作，将二次结构做到最优。使项目减少返工，保证施工质量，节约成本，提高进度。

4）工程量提取

在二次结构工程量提取时，以1/3、1/2、整砖的原则先对工程量做一个较为精确的提取，并可以直接导出砌块、砂浆、各部位混凝土用量。相比与传统计算材料用量的方法不但节省时间，并避免人为出错。

5）施工交底

在现场施工前，施工方案经过编制及审批后，需要提前对项目管理人员及施工操作人员进行技术交底，通过BIM可视化三维交底，对操作人员在材料的用料、切割及规格选型中做到心中有数。同时可配合Navisworks进行施工模拟，提前预判斜梁施工中存在误差及难以预料的情况。

2． BIM技术在二次结构中存在的不足 1）信息的传递性 由于现阶段BIM技术没有涵盖整个建筑生命周期，多个单位在模型的创建过程中存在标准的不统一。则在建筑模型信息的传递过程中会存在断开，导致在施工过程使用模型时会出现模型与图纸的准确性存在偏差，会对现场造成做错或者没有达到预期的效果。

2）标准的完善性

BIM技术是一个平台，需要多个专业、多个团队来共同搭建，但现阶段存在全专业BIM人员的水平参差不齐，模型质量不能完全得到保证，并且对于过程中所存在的模型问题没有一个明确的责任制，因此发展的前提就是完善各项标准。

3）软件多元性

国内BIM正处于高速发展期，各软件商争先抢占市场份额，没有注意施工过程中一些细节，例如在软件里面的墙柱连接与现场还是存在差异，不能完全百分百反应现场的实际排砖。国内BIM软件种类较多，但没有一整套成熟软件系统能够覆盖建筑生命全周期，并且各软件之间数据传递不是特别切合。软件的多元性必定导致模型的差异性。

3.结语

BIM在建筑业里的地位举足轻重，因为BIM 就是建筑业的未来，BIM 的参与包含各个参与方，也渗透到了工程项目的每个阶段，各参与方都能应用BIM来优化自己的工作，提升工作质量，从而实现项目的总效率。而我国正处于BIM发展中阶段，难免遇到诸多方面的困难，但经过建筑人的共同努力必定会找出一条适合我国国情的BIM之路。

参考文献：

[1] 何关培. BIM总论[M]. 中国建筑工业出版社, 2011.

[2] 何关培. 那个叫BIM的东西究竟是什么[M]. 中国建筑工业出版社, 2012.

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[5] 任波.从二维走向三维的计算机辅助建筑设计[J]. 图学学报, 2010, 35(4)：812-648.