BIM技术在装配式混凝土结构工程中的应用 肖峰超

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:肖峰超
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,装配式结构得到了广泛认可与应用。
        山东省路桥集团有限公司  山东济南  250000
        摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,装配式结构得到了广泛认可与应用。而装配式砼结构更是具有质量高、成本低以及施工便捷等优势,同时借助BIM技术能进一步保证施工质量。对此,文章介绍了装配式砼结构与BIM技术,并阐述了装配式砼结构建筑中BIM技术的应用,旨在为相关企业与人员提供参考。
        关键词:BIM技术;装配式混凝土结构;应用
        引言
        装配式混凝土结构最大限度的改善了以往建筑结构具备的复杂性,利用工厂预制构件在施工现场实施安装就可以更好的达到建筑工程目标。但因为内部构建标准较高,安装技术专业性很强,若是其中一个构件存有问题将会造成建筑物整体出现质量问题,BIM技术的运用可以从根本上处理装配式混凝土结构存有的问题。
        1BIM的功能与发展
        BIM即建筑信息模型,是将三维数字技术作为最基本的技术基础,将各种建筑工程项目的信息数据进行模拟。BIM可以充分展现各个时期建筑工程项目的数据和施工过程等,通过这个技术可以充分展现建筑项目的信息,对建筑项目进行动态模拟,同时可以大大提高施工效率和施工质量。对于装配式建筑工程项目来说,其很大优势集中在它的集成性。从项目方案的设计、施工图以及后续的施工过程,以及建筑后续的维护及拆除工作,要从建筑项目的整体进行考虑和控制。
        2在装配式混凝土结构工程中BIM技术的实际应用
        2.1确定建筑工程BIM的实施标准
        在明确建筑工程BIM实施标准时,应该先遵照企业BIM的实施标准,才能明确建筑工程BIM的实施标准更为具备有效性与实用性。BIM标准的合理有效性,有助于有关实施目标、原则、软件、运用领域的便捷选择,不仅如此,还可以规范装配式混凝土结构工程的BIM模型标准,确保结构更好的达到产业化与工业化流程。
        2.2预制装配式混凝土结构的构件设计
        在传统预制装配式混凝土设计过程,其设计流程是一个由整体到局部的过程,即先设计整体结构再进行局部构件,设计成果多以二维图纸形式呈现,存在深化出图延误、深度无法得到保障等问题。BIM下的预制装配式混凝土结构设计流程却与之相反,即先进行局部构件再进行整体结构设计,设计成果以三维模型呈现,能够更方便与快捷地对结构进行设计,保证设计效果。为BIM技术下预制装配式混凝土结构设计的预制构件详图设计示意图,其属于结构深化设计的重要环节,根据预制装配式混凝土结构整体拆分构件,并利用BIM技术对预制构件进行三维模型构建,既可以显示内部的钢筋和预埋件,对其进行深化设计,有效构建与完善构件库,同时也能够实现构件的分块设计,确保结构的整体施工质量,符合工程的实际情况。
        2.3合理有效的管理构件模型库
        经过BIM构件的合理创建,可以有效的创建CSI构件族库管理系统平台,在局域网与因特网的大数据背景中,平台化系统管理族、组件、模块。构件库可以在相同的时间内确保多样化类型的软件和相同平台进行的集中管理,还能够上传私有族文件,族库方面的内容可以在相应的时间内获得显著的更新[3]。利用BIM的集中管理并共享规范性族构件,可以在保证BIM创建模型效率的基础上,为BIM的进行和普及创建相应的机会。
        2.4预埋件
        需要合理设计预埋线盒的深度与高度,防止线盒出线口与进线口被预制层覆盖,进而影响后期线缆穿设施工作业。开展深化设计工作时,应该结合设计图、装修深化图等对预埋线盒位置进行合理定位,以保证电气管线可以在后期施工中顺利衔接。

模块化设计工作结束后,可选择Magicad、MEP等建模软件建立电气模型,并向结构构件模型进行导入处理,可直接借助模型互导,载入TeklaStructures板块中,按照相关人员要求,确定对线和位置。开展预制墙深化设计工作时,应该进行斜撑套筒预埋。开展施工作业过程中先按照平面布置图将斜撑埋件预埋到板中,再进行预制墙吊装。由于借助2D图纸无法将预埋件和斜撑连接情况直接地反映出来,因此一旦斜撑套筒和平面图中斜撑埋件出现位置偏差问题,将难以顺利开展现场施工活动,而借助BIM软件进行3D模型构建能够对两者对应情况进行检查,在发现位置偏差后对斜撑位置进行及时调整。
        2.5预制装配式混凝土结构的虚拟拼装
        在装配式混凝土结构设计过程中,组织预制构件吊装顺序,合理规划预制构件施工位置,是其重要工程。为了检查深化设计的精度,将BIM技术引入其中,能够对基于BIM建立的结构模型,按照平面图纸的位置,对预制构件施工顺序进行虚拟施工与有效拼装,搭接成为三维可视性模型,进而使工程表达更为准确详细,确保结构设计信息的清晰准确。根据实际设计需求,进行预制墙板的虚拟拼装,利用BIM技术对所选构件按照现实尺寸进行数字化模拟,建立3D可视化的模型。这样一来,既建立和优化了结构模型,在搭接安装之下促进了对结构的设计工作,检查生产中的细微偏差,以提高建筑工程的精确度,提高建筑结构的可操作性与冲击感。同时也能够模拟建筑结构所具有真实信息,通过模型虚拟和演示,控制混凝土浇筑方量,并且根据模拟中出现的矛盾,对预制构件之间进行检查与优化,发现各种潜在的问题和风险,保证复杂节点一次性完成,提高场地的周转效率,提高预制构件生产加工精度。除此以外,也可以利用BIM静态和动态功能,进行三维模型碰撞检查,检查预制装配式建筑混凝土结构与管线间之间的冲突,在模型中显示实体偏差,有利于施工质量提升,确保建筑结构的安全稳步推进。
        2.6安装模拟中BIM技术的应用
        (1)模拟预制板吊装。为了提高吊装施工有序性,借助BIM软件可对砼预制吊装顺序进行模拟。通过集合管理对叠合板和其他工具进行集合构建,通过Animator进行场景创设,针对集合进行动画集创设。起吊叠合板过程中,需要尽量控制非预应力方向的自重弯矩问题,开展吊装施工时应该保证各点受力的均匀性,提高吊装稳定性,与吊装位置相距1.5m时对叠合板位置进行调整。(2)模拟预制墙吊装。通过Revit软件拼装模型,向Navisworks导入“.dwf”文件,进行吊装模拟动画制作。选择施工墙板,进行集合创设,通过Animator进行场景创设,针对集合进行动画集创设。在与板相距1m的位置,减小下降速度,保证下放孔和钢筋充分对应,完成对准工作后,缓慢下降预制外墙。
        结语
        总而言之,通过BIM技术的利用,能有效提升预制构件的精度,加强结构设计的深化。为此,推广并运用BIM技术属于推动装配式混凝土结构产业化的关键途径,也属于保证工程质量的关键前提。在装配式混凝土结构工程建设中加强BIM技术的运用,不但能够确保工程质量,提高施工效率,还可以利用模型施工,排查施工程序中存有的隐患与问题,在提升建筑工程建设质量方面发挥至关重要的现实意义。
        参考文献:
        [1]张迎春,潘捷.BIM技术在装配式建筑全寿命周期中的应用研究[J].中国住宅设施,2017(03):47-49.
        [2]王建超,杨文涛,侯微,等.BIM技术在现代混凝土结构教学中的应用[J].建筑与预算,2018(02):25-29.
        [3]张利业.BIM技术在装配式混凝土结构工程中的实践[J].住宅与房地产,2018(21):174+192.
        [4]李文才.BIM技术在装配式混凝土结构工程中的应用研究[J].安徽建筑,2018,24(4):52-53.
        [5]詹冬.BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程技术研究,2018,3(11):158-159.
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