丁傳武 華江

【摘要】裝配式建筑由于它自身模塊化、裝配化，造就了較低的生產(chǎn)成本和較快的建造速度廣受好評(píng)，但也有自身裝配式構(gòu)件的圖紙要求高，生產(chǎn)進(jìn)度高等一系列問題。本論文通過運(yùn)用BIM技術(shù)與裝配式建筑結(jié)構(gòu)在施工過程中相互結(jié)合，優(yōu)化裝配式建筑施工過程中因構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、吊裝施工等原因?qū)е碌墓て谘诱`、經(jīng)濟(jì)損失。進(jìn)行BIM施工模擬優(yōu)化施工工序、節(jié)約施工工期。通過BIM模型精確管控施工工程量，減少施工材料浪費(fèi)，提高施工經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】碰撞檢查;裝配式建筑;數(shù)字化信息;BIM;施工模擬;成本管控

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.234

1、項(xiàng)目實(shí)施流程

由于裝配式建筑施工過程中具有多專業(yè)、多流程和多方同時(shí)施工的特點(diǎn)，在構(gòu)件吊裝施工前，如何組建項(xiàng)目級(jí) BIM 團(tuán)隊(duì)、配置合理的軟硬件、確定BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)以及制定基于BIM模型的變更流程等保障措施，是項(xiàng)目實(shí)施 BIM 的首要工作。

為了明確項(xiàng)目實(shí)施過程中的各參與方的工作內(nèi)容和職能分工，和項(xiàng)目整體的BIM流程架構(gòu)，建立了組織架構(gòu)圖、任務(wù)分工圖。

2、BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工管理過程中可應(yīng)用于多個(gè)方面，如碰撞檢測(cè)、建設(shè)4D施工模擬等，且BIM技術(shù)的應(yīng)用也極大地提高了施工管理的質(zhì)量及效率。為此，在裝配式建筑施工管理的過程中也應(yīng)積極采取科學(xué)有效的措施合理應(yīng)用BIM技術(shù)。以下，筆者結(jié)合實(shí)際簡(jiǎn)要分析BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用，以期充分展現(xiàn)BIM技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，全方位展現(xiàn)BIM技術(shù)的作用與價(jià)值，并證明BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用對(duì)裝配式建筑施工和建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。

2.1基于BIM模型的碰撞檢查

（1）BIM模型碰撞檢查

BIM模型可以賦予豐富的建筑信息，在建立各BIM模型時(shí)可以有效地發(fā)現(xiàn)圖紙存在的問題，進(jìn)行多專業(yè)的碰撞檢查檢驗(yàn)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電構(gòu)件空間位置的合理性。裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件尤其需要進(jìn)行BIM模型的檢查和碰撞檢查，預(yù)制構(gòu)件若是在施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝過程中發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間存在碰撞，需要對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)加工，就會(huì)造成工期的延誤以及經(jīng)濟(jì)的損失。

碰撞檢查主要體現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件，主要碰撞發(fā)生在預(yù)制板、預(yù)制梁、現(xiàn)澆梁、現(xiàn)澆柱。

以周山河小學(xué)-食堂及風(fēng)雨操場(chǎng)項(xiàng)目為例，其地上總建筑面積6014.74㎡，建筑基底面積3355.89㎡，地上三層，建筑抗震設(shè)防烈度為7度。該建筑是裝配式住宅項(xiàng)目，采用的預(yù)制構(gòu)件類型包括：疊合樓板、預(yù)制疊合次梁、預(yù)制樓梯、部分預(yù)制框架柱、預(yù)制鋼架。

（2）預(yù)制板與現(xiàn)澆柱

現(xiàn)澆柱與預(yù)制板的碰撞主要表現(xiàn)在柱切角處，若施工吊裝前未知曉對(duì)應(yīng)預(yù)制板需要切角而吊裝錯(cuò)誤構(gòu)件導(dǎo)致現(xiàn)澆柱鋼筋無法放置施工，從而導(dǎo)致施工進(jìn)度延后。

（3）預(yù)制梁與現(xiàn)澆柱

由于疊合梁在吊裝時(shí)需要擱置在現(xiàn)澆柱上，如果設(shè)計(jì)的尺寸太長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致疊合梁影響現(xiàn)澆柱的縱向鋼筋的搭接布置，而疊合梁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度過短時(shí)則會(huì)造成后期澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生額外的措施施工工序?qū)е率┕すて凇⒊杀镜脑黾?，再周山河小學(xué)-食堂及風(fēng)雨操場(chǎng)項(xiàng)目中未出現(xiàn)類似的碰撞問題。

（4）疊合板與疊合梁

疊合板在吊裝的過程中需要將一部分構(gòu)件擱置在疊合梁上，擱置長(zhǎng)度一般不超過15mm，若疊合板的擱置略長(zhǎng)則可能造成與疊合梁上部的箍筋發(fā)生碰撞，除此之外，疊合板的鋼筋與疊合梁的箍筋也可能發(fā)生碰撞，這也需要我們?cè)谇捌诘呐鲎矙z查中發(fā)現(xiàn)并及時(shí)解決提高施工中的效率和進(jìn)度。

（5）疊合主次梁之間的碰撞

疊合主梁遇到疊合次梁時(shí)需要進(jìn)行開口設(shè)計(jì)，若施工中發(fā)現(xiàn)主梁的開口與疊合次梁的尺寸無法對(duì)應(yīng)，則會(huì)導(dǎo)致施工進(jìn)度滯后與成本增加的現(xiàn)象。

通過Navisworks生成碰撞報(bào)告，提交給設(shè)計(jì)單位提前修正圖紙中的問題，縮短施工工期。在周山河小學(xué)-食堂及風(fēng)雨操場(chǎng)項(xiàng)目中，共有5處疊合板與現(xiàn)澆柱之間發(fā)生碰撞，4處疊合主次梁構(gòu)件之間發(fā)生碰撞。通過BIM軟件對(duì)疊合板與疊合梁之間的鋼筋進(jìn)行優(yōu)化排布。

（6）實(shí)際效益

基于BIM的模型碰撞檢查對(duì)比于傳統(tǒng)的施工圖檢查展現(xiàn)出更好的實(shí)際效益。

2.2基于BIM的裝配式4D施工模擬

以周山河小學(xué)-食堂及風(fēng)雨操場(chǎng)項(xiàng)目為例，其施工周期為5月，施工工序主要包含PC構(gòu)件吊裝、鋼筋施工、混凝土現(xiàn)澆和措施施工。

（1）工程量快速統(tǒng)計(jì)

通過施工進(jìn)度模擬，對(duì)目前施工中需要的PC構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和歸納，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的堆至情況，指導(dǎo)PC構(gòu)件的生成和運(yùn)輸，既滿足項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的施工工作面也要滿足施工所須的構(gòu)件數(shù)量。在實(shí)際施工中再將實(shí)際的進(jìn)度計(jì)劃反饋與BIM4D進(jìn)度管理從而優(yōu)化后續(xù)的施工進(jìn)度。

（2）PC構(gòu)件流程跟蹤

同時(shí)PC構(gòu)件的施工過程由于有較多的工作流程，同時(shí)PC構(gòu)件的種類和編碼的多樣性也會(huì)造成施工中的困難，會(huì)出現(xiàn)因?yàn)槟骋画h(huán)節(jié)的時(shí)間延誤所導(dǎo)致的施工工期的延誤，然而通過BIM平臺(tái)的構(gòu)建跟蹤功能可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件在每一個(gè)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的責(zé)任人負(fù)責(zé)記錄。構(gòu)件的計(jì)劃時(shí)間和實(shí)際開始時(shí)間的錄入可以清晰的發(fā)現(xiàn)施工工序是超前還是滯后。

2.3基于BIM技術(shù)的裝配式結(jié)構(gòu)項(xiàng)目成本管理

基于BIM技術(shù)，通過BIM模型可以快速的生成工程量報(bào)表，提取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與傳統(tǒng)的管理方式可以更加精確的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的材料配備、任務(wù)分配、勞動(dòng)力配置、提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

（1）PC構(gòu)件的工程量對(duì)比分析

以周山河小學(xué)-食堂及風(fēng)雨操場(chǎng)項(xiàng)目為例，其地上總建筑面積6014.74㎡，建筑基底面積3355.89㎡，地上三層。該建筑是裝配式住宅項(xiàng)目，其中樓板預(yù)制率為38.92%、主次梁預(yù)制率為19.8%、柱預(yù)制率為36.62%。

PC構(gòu)件部分工程量，項(xiàng)目PC深化模型對(duì)其中的部分構(gòu)件進(jìn)行工程量匯總與PC生產(chǎn)廠商進(jìn)行比對(duì)。發(fā)現(xiàn)PC廠商存在多算疊合板、疊合梁、預(yù)制柱近60m?，漏算預(yù)制樓梯、預(yù)制柱近100m?。

（3）預(yù)算成本與實(shí)際成本進(jìn)行對(duì)比分析

對(duì)周山河小學(xué)-食堂及風(fēng)雨操場(chǎng)項(xiàng)目土建、鋼筋、PC構(gòu)件部分工程量與之BIM模型進(jìn)行對(duì)比，其中土建鋼筋工程量多出168564.45元，占比3.45%;PC構(gòu)件工程量相差45m?，漏算10547.31元，占比10.05%。

結(jié)語：

如今，建筑工業(yè)化的腳步已經(jīng)離我們?cè)絹碓浇?，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)結(jié)合BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)建筑施工方式有以下優(yōu)點(diǎn) 。

（1）BIM技術(shù)可以預(yù)先進(jìn)行碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)施工圖紙中的問題點(diǎn)，及時(shí)解決節(jié)約施工工期及成本。

（2）BIM技術(shù)結(jié)合PC構(gòu)件的流程跟蹤，有利于管控構(gòu)件的生產(chǎn)及施工進(jìn)度，降低因PC構(gòu)件所產(chǎn)生的工期延誤。

（3）運(yùn)用BIM技術(shù)結(jié)合施工進(jìn)度管理，提前把握項(xiàng)目施工進(jìn)度，合理穿插工序，最大化節(jié)約施工工期。

（4）結(jié)合BIM技術(shù)的施工項(xiàng)目成本管理，有利于精確管控施工工程量，節(jié)約施工成本，提高施工經(jīng)濟(jì)效益。

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