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摘要：本文針對BIM技術(shù)與大跨空間結(jié)構(gòu)的建設(shè)與施工特點(diǎn)進(jìn)行了幾點(diǎn)簡要說明，主要分為三點(diǎn)：第一大跨空間結(jié)構(gòu)構(gòu)件多、結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜；第二預(yù)制構(gòu)件多、體積龐大；第三施工環(huán)境復(fù)雜多變。將BIM引入大跨工程的設(shè)計與施工過程，進(jìn)行分析與優(yōu)化，可以確保設(shè)計與施工方案的可行性，提高大跨工程項目的生產(chǎn)效率。...

BIM技術(shù)在大跨空間結(jié)構(gòu)建設(shè)與施工中應(yīng)用簡介

李建華

陜西延長石油房地產(chǎn)公司

近年來，應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，大跨復(fù)雜工程項目越來越多，如國家體育場鳥巢等，這對結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工提出了更高的要求。大跨工程項目的建設(shè)與施工存在以下特點(diǎn)：

一、構(gòu)件多、結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜

在大跨工程設(shè)計中涉及大量的構(gòu)件，為了滿足結(jié)構(gòu)安全的要求，大跨工程設(shè)計一般比較復(fù)雜，特別是在構(gòu)件的連接處往往更為復(fù)雜，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計上容易出現(xiàn)一些沖突問題，如配筋沖突、連接件沖突等。傳統(tǒng)上，設(shè)計問題主要依靠設(shè)計者的經(jīng)驗在基于二維設(shè)計圖紙進(jìn)行檢測。然而由于工程設(shè)計相對復(fù)雜，僅依靠二維的圖紙難以有效檢測出這些問題，直至施工中才發(fā)現(xiàn)問題，從而致使施工返工、工期延遲等。另外，即使檢測出相關(guān)設(shè)計問題，由于基于二維圖紙進(jìn)行修改，也不能保證設(shè)計的統(tǒng)一性、且修改效率低，結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性也導(dǎo)致了施工的復(fù)雜性，如復(fù)雜的施工工序、復(fù)雜的資源配置等。

二、預(yù)制構(gòu)件多、體積龐大

大跨空間結(jié)構(gòu)往往為鋼結(jié)構(gòu)，大都涉及大量的預(yù)制構(gòu)件，這些構(gòu)件或現(xiàn)場預(yù)制或工廠中生產(chǎn)，之后再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場安裝。這就對構(gòu)件的尺寸設(shè)計與生產(chǎn)提出了更高的要求，否則容易導(dǎo)致尺寸不匹配。現(xiàn)場一旦出現(xiàn)構(gòu)件尺寸問題，或修改圖紙、或改造構(gòu)件。這不僅導(dǎo)致施工停滯，而且大大增加了設(shè)計與建造成本。

    預(yù)制構(gòu)件體積和重量較大，且數(shù)量多，構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸和吊裝等也存在潛在的問題。一是這些構(gòu)件如何在工廠中正確地生產(chǎn)并運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。現(xiàn)場管理人員需要反復(fù)驗證設(shè)備構(gòu)件的進(jìn)場時間、順序及路線，以達(dá)到最優(yōu)的施工現(xiàn)場管理。二是大型構(gòu)件的吊裝是大跨工程中不可缺少的一道工序，如何正確安排大型構(gòu)件的吊裝工序，將直接影響到工程能否順利完成并達(dá)到施工進(jìn)度和質(zhì)量的要求。三是大跨工程中會大量使用到施工機(jī)械，如吊裝工序中需要使用到的塔吊等，這些施工機(jī)械的需求有多少，強(qiáng)度是否滿足施工要求，吊裝重量是否合理等，都需要現(xiàn)場管理人員進(jìn)行精確的計算和驗證。然而，在以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的生產(chǎn)、運(yùn)輸與施工規(guī)劃中，無法有效預(yù)測和提前解決這些問題，故只能等待問題出現(xiàn)。

三、施工環(huán)境復(fù)雜多變

由于大跨項目的單一性、復(fù)雜環(huán)境的單一性，故對于任何一個工程師而言，都是一個全新的項目，全新的施工環(huán)境。因此，面對一個新的、復(fù)雜的施工環(huán)境，即使經(jīng)驗豐富的工程師，也難于保證施工方案的可行性、有效性。這也是施工問題時常出現(xiàn)的主要原因，從而導(dǎo)致施工工期拖延、成本增加、安全問題頻發(fā)等。

    這些問題通常在施工階段才能發(fā)現(xiàn)，從而影響了施工進(jìn)度和成本，也將影響施工安全。與此同時，為了解決出現(xiàn)的工程設(shè)計與施工問題，不得不配置更多的人員，由此管理成本也大幅度增加。因此，保證大跨工程設(shè)計的可建造性與施工方案的可行性對橋梁工程的高效實(shí)施是十分重要的。

建筑信息模型（BIM，Building information model）作為一種管理理念，產(chǎn)生于19世紀(jì)70年代，目前BIM在歐美等發(fā)達(dá)國家的建筑業(yè)已得到較好的推廣與應(yīng)用，近年來在我國也得到一定的應(yīng)用，特別是在建筑工程項目中取得了一定的成效。一方面，為建設(shè)項目的設(shè)計與施工提供了有效的支持，另一方面，為項目的各個參與方提供了一個有效的協(xié)同工作與交流平臺。從而減少了設(shè)計與施工返工、提高了工程質(zhì)量，并節(jié)約了建造成本與工期等。將BIM引入大跨工程的設(shè)計與施工過程，進(jìn)行分析與優(yōu)化，可以確保設(shè)計與施工方案的可行性，提高大跨工程項目的生產(chǎn)效率。

 

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會    文徑網(wǎng)絡(luò)設(shè)計項目投資中心：劉紅娟 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)

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