BIM技术在超高层建筑施工管理中的应用研究

BIM技术在超高层建筑施工管理中的应用研究

张万元,陈振宇,王乐

中建二局第一建筑工程有限公司

摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在超高层建筑施工管理中得到了广泛的应用。目前超高层建筑项目数量逐渐增加，为进一步提高建筑施工质量、效率，保障工程顺利推进，BIM技术得以应用。基于此，本文首先分析了超高层建筑施工特点，其次探讨了BIM技术在超高层建筑施工中的应用，以供参考。

关键词：超高层建筑；BIM技术；施工流程；施工管理

引言

目前，超高层建筑逐渐成为当前我国城市建设过程中的重点项目，但是由于超高层建筑其本身工程量巨大，实际施工工序较多等各方面原因，导致施工过程、质量以及进度控制存在较大难度。而BIM技术的应用，则能够实现对于超高层建筑施工的全过程管控，对于保障施工质量、进度、技术应用效果等多个方面有着积极作用，并且在当前超高层建筑施工项目当中已经得到了广泛应用。

1超高层建筑施工特点

第一，工序较多，超高层建筑施工不仅包括土方施工、钢筋混凝土施工、模板施工，还包括管线敷设安装以及装修施工等，而且这些工序实施的过程中，还可能存在交叉作业的情况，因此施工协调相对较为复杂。第二，工程量大，相较于普通建筑工程而言，超高层建筑的面积、体积较大，因此工程量相对较大，同时所需要的材料、机械设备以及施工人员等都较多，需要进行施工准备的工作也较大。第三，施工周期长，通常情况下，单栋高层建筑施工工期为2~4年，而超高层建筑的施工工期要相对更长，而且需要过冬，因此施工工期十分紧张，对于施工技术措施、工序安排等都有着较高的要求。第四，地基基础较深，为保障超高层建筑的质量和稳定性，其地基基础较深，基坑支护也更为复杂。第五，高空作业较多，超高层建筑施工过程中，垂直运输量较大，而且高空作业较多，需要安排好相应材料、设备以及人员的垂直运输，同时为保障施工安全，还需要做好相应安全防护措施，对于安全防护要求较高。第六，机械化多，超高层建筑楼层数较多，为进一步提升工程的进度，就需要利用大量的机械化设备展开施工作业，因此如何协调好不同工种、工序之间的交叉作业就成为机械作业过程中的重点内容，同时还应保障机械施工技术水平和施工安全。

2BIM技术在超高层建筑施工中的应用

2.1BIM技术深化模型建立

通过BIM模型进行动态模拟展示本项目的关键工序和施工工艺做法，进而指导项目现场施工。BIM建模时，需根据施工图纸建立专业模型，协调各个相关专业完成模型深化。然后进行模型的冲突检测，根据冲突检查结果反复进行模型优化。冲突检测通过后生成施工作业模型，按照深化图纸指导现场施工。

2.2施工阶段碰撞检查

BIM模型将各专业结构置于同一模型中，按照工程实际尺寸建立模型，可以将传统CAD设计中忽略的部分充分展示，从而更加直观暴露模型存在的细节和深层次问题。同时利用BIM技术，在虚拟三维环境中，借助计算机平台进行管线与周围结构构件的碰撞检查，可大幅提升管线设计缺陷。采用BIM技术构建的全局三维模型，可以在模型任意截面剖切大样及轴测图大样。这种方式可以更加清晰的检查设计缺陷和设计意图，减少各专业协调设计产生的误差，且能够对管线标高进行全面精确定位，精确控制净高及吊顶高度。

2.3加强信息化转变

在工程中，要采用性能良好的测量设备及时反馈当前地质结构变动情况，安装临时监控设备，实现综合性的质量监控，密切关注深基坑现场的各项指标变化情况。在深基坑工作开挖时，结构很容易因内部应力而出现形变，所以要严格按照工艺流程施工。建筑深基坑结构的合理设计离不开空间的合理规划，所以工作人员必须要在规划工作中积极应用BIM技术，合理规划设计，建立应急预案，当发生突发状况时，能够及时做出反应。另外，工作人员也需要发挥BIM技术的应用优势，利用其功能特性提升项目整体的可行性和结构的稳定性。

2.4材料质量管理

对于超高层建筑施工而言，其所需要使用的建筑施工材料较多、种类繁杂，施工材料质量对于建筑工程整体效果、质量以及安全性等有着直接的影响，因此加强对于材料质量的管控是十分有必要的。但是传统人工管理方式，不仅工作量相对较大，而且需要消耗大量的人力资源，耗时也相对较长，而BIM技术的应用则能够有效避免此类问题。BIM技术能够实现对于材料质量当中各项参数的汇总，并将其与设计要求进行对比分析，能够尽快发现材料质量问题，以此及时采取有效解决措施，避免对施工质量、进度等造成不良影响。而且还能够实现对于材料合格证、质检证等相关文件资料的保存和管理，便于相关管理人员进行信息调取和材料质量的管控，有效提升了材料质量管理的便利性。

2.5建立BIM产品标准库

为便于现场工作信息的录入，可以采用移动终端(ipad)的录入方式。在移动设备中预装信息处理软件，现场工作人员只需正常开展检查验收工作，将记录信息录入到终端设备。设备能够自动根据信息和程序，生成检查记录表式，并将信息上传至服务器中。基于扫描数据的基础上，可将日常管理工作与模型相结合。现场管理人员可以将各阶段现场信息集中录入，通过数据管理和处理可以反映到全景模型中进行直观地展示。可在以上基础上建立专用的数据库，将扫描模型以及过程中产生的工作数据集中进行管理。

2.6专业分析

可视化分析对关于三维空间关系的展示和视觉辅助人工判别有较好指导。而对一些专业技术问题，往往需要在可视化分析的基础上，把分析的中间结果，比如空间形态、数据表格等，导入到专业软件当中进行进一步地分析计算，包括滑坡推力计算、三维位移等数值分析，以便更好地给出专业分析结果，辅助实际问题的综合解决。

2.7施工进度管理

BIM技术在施工进度管理方面的应用过程，主要包括以下内容：第一，施工计划与变更管理，通过构建完整的建筑信息模型，以及可视化的进度计划表达方式，实现各专业、各部门对于施工进度建设情况的了解以及讨论沟通，确保施工进度计划按时推进，并在出现进度变更的情况时，能够及时展开信息资源共享和计划变更讨论；第二，现场管理，借助BIM技术以及AR技术，能够对现场施工信息进行形象化存储、管理和检索，使得在实际施工的过程中，相关施工人员以及管理人员能够提前查看到工程结果，以此帮助相关人员预防和消除可能出现的错误问题。第三，施工材料管理，借助现有的施工现场数据信息，以及相应资源消耗的模型，计算出相关资源用量，并根据施工进度、时间等明确物资消耗情况，进而形成物资需求计划，实现对于物资的动态管理，并为物资的采购、运输等提供可靠支持，保障物资供应充足的同时，避免物资过度积压，确保施工进度计划能够按时完成。

结语

BIM技术在超高层建筑施工管理方面发挥着巨大作用，利用BIM技术可以实现项目施工过程的精细化管理及施工过程模拟，同时可以优化提升现场管理，使得各分包之间沟通更加顺畅。基于BIM技术构建的数字化平台，不仅可以实现多公司之间信息共享，优化计算效率和运算精度，还可降低人为因素的干扰，提升整个项目团队的效率，从而保证工程按计划完成。

参考文献

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