基于BIM的大型钢结构工程建造技术(完整资料)

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ＢＩＭ技术在大型钢结构工程中的应用研究基于BIM的大型钢结构工程建造技术(完整资料）(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）摘要文章研究以国际上先进的项目建造BIM（BuiｌdingIｎfｏｒmationModｅlinｇ，建筑信息模型)理念，通过对三维建模软件的研究和运用,对钢结构数据进行数字化录入,形成三维管理数据库，通过数据库对钢结构施工中从材料整理、计划编排、施工跟踪、资源安排、吊装计算等各方面进行全面数字化管理,使钢结构安装形成了计划合理化、进度可视化、数据精确化的水平。该安装技术在扬子石化—巴斯夫二期改造项目高吸水性树脂装置中得到了成功应用,取得了十分显著的技术和管理效果.关键字:ＢIＭ技术；信息化管理；云网络;钢结构工程;模块化施工引言钢结构工程技术以其占地面积小、综合成本低、施工速度快、质量易控制、绿色环保等优点广泛应用于工业建筑之中，随着现代工业项目越来越趋向于大型综合一体化方向发展，大型、复杂的钢结构工程将是未来工业建筑尤其是大型厂房建设发展的趋势；以往粗放、简单、随意性的钢结构安装技术已经不能满足未来建筑效率化、流程化的建造要求。大型钢结构工程技术必将朝精细化、模块化、规范化方向发展。传统的钢结构安装施工管理是以平面图纸为基础，凭借施工队伍的技术力量和经验水平对钢结构安装进行人员、机械、机具的安排及安装顺序规划,钢结构吊装计算也凭借近似计算的方法进行校核，此方法在小型项目中可以顺利运用,而大型钢结构安装往往由于构件数量诸多、结构复杂导致整体安装编排相对抽象,会造成材料理不清，施工顺序混乱，安排不当等现象，造成不必要的进度和质量问题。在此基础上，我公司运用目前国际上先进的项目建造BIM（BuｉlｄinｇInformａtioｎMｏdｅｌｉng,建筑信息模型）理念，通过对三维建模软件的研究和运用,对钢结构数据进行数字化录入,形成三维管理数据库,通过数据库对钢结构施工中从材料整理、计划编排、施工跟踪、资源安排、吊装计算等各方面进行全面数字化管理，使钢结构安装形成了计划合理化、进度可视化、数据精确化的水平，取得了十分显著的技术和管理效果。BIM技术原理4.1.建筑信息模型（BuｉｌdiｎgＩnｆｏrmatiｏnＭoｄｅling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化,协调性，模拟性和优化性等特点.三维可视化功能再加上时间维度，可以进行4D虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比,同时进行有效协同，通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测,大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改.４。2、目前国内大型钢结构安装工程,主要采用现场单根构件吊装技术。单根构件吊装工艺效率低下,高空作业量大,导致施工耗时长；高空作业难度高，造成结构拼接安装精度不易控制,容易产生尺寸偏差；大型吊装设备台班费，高空安全措施费均非常高，长时间高空作业增加施工危险性缺点；经过前期项目的总结与思考，我公司决定研究以BIM技术为基础，模块化钢结构栓接工艺为核心的大型钢结构厂房快速建造技术，通过三维模拟建造技术的运用,以及预拼接和模块化的钢结构安装方式研究，充分协调设计、预制、施工等各方的一体性,加快现场施工进度，提高各个环节质量控制水平，降低施工危险性，节约成本.技术应用实例公司于2０1２年承接扬子石化—巴斯夫二期改造项目高吸水性树脂装置CSＡ及ＭEI标段施工，装置主要由SＡP主生产厂房、干燥间、溶剂回收单元、配电室及综合楼单体组成。其中SＡP主生产厂房为装置生产流程核心区域,为10层钢结构框架结构,总建筑高度６0．40m，底部结构尺寸为４6m×30m，总建筑面积６155。23㎡,钢结构构件总计105５2件，螺栓总计１10196套，总吨位约２０50T；2—6层为混凝土楼板，采用钢结构楼承板组合混凝土楼面,面积共计43６２．4㎡,体积总计1090.6m³；0.5层，１。5层，5。5层层间平台及７-10层为花纹钢板平台,加上层间设备平台花纹钢板总面积约１800㎡;外部采用压型钢板双层复合保温墙面及压型钢板复合保温防水卷材屋面作为围护结构，总面积约7２60㎡.ＳAP装置土建和钢结构模型图根据业主提供的工程信息及计划要求,SＡP主厂房钢结构安装期计划为2012年11月１日至20１３年3月10日，排除春节期间及恶劣雨雪天气影响,有效施工时间仅仅大约100天左右,期间不仅要完成超过1万件钢结构构件安装和１１万套螺栓锚固,还要完成5层混凝土楼面浇筑和７层花纹钢板铺设和固定,技术难度十分巨大，对技术力量和多专业协调管理能力提出了十分苛刻的要求，同时,由于装置主产品高吸水性树脂为高洁净度材料,生产流程对环境要求十分苛刻，因此业主对SAP项目施工提出了防水、防尘、防蚊虫的完全密封竣工高标准，对施工过程的文明施工和现场清洁程度也提出了更高的要求，进度压力不可谓不大。对此业主也给予了“顺利完成厂房钢结构安装,整个SＡP项目就成功了70％”的评论。在紧迫的工期要求和高标准的施工要求背景下,如何能够更快速、有效、安全的完成工程施工,是对公司技术力量和管理水平的极大考验，经过项目部的研究，突破传统思维，从技术创新角度出发，运用新工艺技术和新管理方法提高施工效率，才能在保证安全水平下如期完成任务,实现工程的成功竣工。下面以本建造技术中的创新点和关键技术为出发点，结合工程实例进行阐述：三维钢结构模型数据库建立在工程招投标阶段,通过业主提供的平面图纸，安排专业技术员,将钢结构构件输入三维模型数据库中，进行2D→3Ｄ建模,建模流程主要包括下列步骤:轴线网络建立平面、立面区域划分构件定位、型号输入确认构件类型、名称、截面、材质、表面处理工艺、颜色等级信息输入构件号编码构件预制、安装状态、计划开始和结束时间状态输入构件连接节点、螺栓及焊接状态输入设置可视化模型模版及模型管理器等级划分细节微调，三维渲染完成总体模型通过模型数据库的建立,可在工程前期对工程整体结构和施工流程有一个直观、动态的了解和把握，利用真实的三维空间还原原理,可实现真实直观的吊车站位及吊装流程的预先模拟,便于进行相应的施工工序编制和资源安排，使项目初期甚至投标阶段就能对整体项目的施工部署和规划有充分的准备，对顺利进行投标工作和实体工作的实施均有显著的帮助,打下坚实基础。构件状态和建造信息录入吊车站位模拟,整体施工模型渲染材料到货可视化跟踪及信息反馈大型钢结构安装工程由于钢结构构件数量庞大，且结构形式多种多样,往往存在到货无计划规律，导致大量材料堆积现场的现象，对后期的材料确认及二次倒运将会造成十分严重的影响，因此工程前期十分有必要做好和钢结构厂家/业主采购部的多方沟通联络，使跟踪分析到货情况是否满足现场安装要求，进行反馈意见和建议。同时需要做好现场场地的规划，结合分片／整体安装计划，合理利用材料堆场及安装场地进行施工安排。SＡP项目前期，根据已到货构件清单建立模型数据库，生成钢结构到货状态模型，从模型信息可直观反馈出已到货构件是否满足现场分片安装需求的结论及根据现场到货情况编制优先到货清单并将此状态反馈给相关部门,从而及时的进行材料到货跟踪反馈,减少因为材料原因导致的进度滞后现象。2０1２年10月28日到场钢结构材料模拟2012年1１月0６日到场钢结构材料模拟钢结构安装模拟和施工记录SAP钢结构安装管理中，充分运用了前期建模软件形成的模型数据,进行钢结构施工的辅助管理，在施工过程中,要求施工队对每日的安装工作量进行记录、汇总，由项目部技术人员导入模型，使其可以方便直观的跟踪日常安装工程量,形成可视化工程状态。对安装计划进行事实分析，根据反馈信息做出及时调整,同时也能通过模型的每日状态变化对现场钢结构安装计划进行还原模拟,为类似高层钢结构安装工程提供了良好的借鉴经验。日钢结构安装数据信息钢结构根据结构特性可以分为框架梁柱、次梁、斜撑、吊梁、平台梁等多种构件、根据表面处理工艺可以分为镀锌、油漆、防火等、根据力学性能可以辨别其为承压型构件还是摩擦性连接构件，根据安装及柱连接点阶段可以分为第一段、第二段、第三段区域结构等.不同的种类划分会决定了整体施工顺序和重点的编排,是进行合理有效施工计划的前提，通过三维管理软件,可以有效的根据不同规格类型对构件进行区域划分，明确施工重点。防火区域划分第二层１３。47m结构划分由于大型钢结构工程往往存在数量巨大的构件，如SAP厂房钢结构构件共１0552件,如此庞大的数量如何保证安装有存在构件遗漏和尾项清理,是工作的重点和难点,通过三维钢结构模拟软件进行累计安装数据和总安装数据比对，可以清晰反应未安装构件数量及区域，通过三维图像及时直观反馈给项目管理组，对保证构件安装完整性，避免二次返工有着十分重要的意义.未安装钢结构构件于模型内的分布图结构吊装验算及模拟吊装分析与计算是钢结构安装中的重点，在SAP项目中，结合结构计算软件及三维模型，还原模拟了真实的钢结构数据及吊装模型，运用结构软件对分片及整体框架进行重量、重心计算，并模拟吊车站位进行吊装计算，使吊装工艺准确性与安全性大大提升。单片钢结构吊装模拟验算整体管廊钢结构吊装验算模块结构重心计算整体模块钢结构重量验算细部节点设计及碰撞检查通过三维建模形式,在原有设计基础上进行钢结构构件,压型钢板及包边深化设计，采用三维截面构造绘制及二次碰撞检查的方法，从设计角度提高包边设计的合理性,减少因为设计尺寸与现场实际不符导致的构造误差SAP厂房围护结构和包边建模三维节点设计和碰撞检查SAP厂房围护结构和包边建模三维节点设计和碰撞检查基于BIＭ技术的大型钢结构分片及模块化预拼接、整体吊装工艺应用通过对BIM技术的深入研究，结合真实直观的安装数据模拟特性，研究以BＩM模拟技术为基础的分片、模块化吊装工艺，下面以其在SAP施工实体工作环节的运用为例，进行阐述：钢结构分片／整体安装规划在SＡP钢结构安装工程中，通过前期的三维数据库模型的建立，还原模拟真实的钢结构安装结构及施工场景,并根据现场钢结构形式特点进行了整体吊装分片,计算各分片的整体重量／高度/位置信息,从而计算出吊车站位及荷载等吊装分析，为后期的材料到货分析／安装人力规划/材料组对场地划分等施工工艺提供了基础性的数据支持。单片结构模拟吊装示意图主装置第一层框架分片模拟及数据分析主装置第二段框架分片模拟及数据分析第２段分片吊装模拟及吊车站位第4段整体吊装模拟及吊车站位卸车及拼接场地规划根据现场场地布置情况和钢结构到货计划,结合三维模型的空间尺寸数据，进行卸车及拼接场地规划,以SAＰ项目为例，将厂房东面部分划分成四块７*18米区域,作为主要拼接场地,供四组班组流水作业，在厂房西面布置5*1８米区域供西面结构堆放。框架结构分片组装时，同时在主区域周围预留5*1８ｍ场地作为主区域拼接工作时候下道工序的材料堆放区域,在厂房A-Ｂ轴及干燥间已浇筑部分设置额外两块组装区域,供B和H轴分片结构组装,上述区域可同时满足四天的计划工作量,区域布置参见如下：单片组装/吊装根据预定的钢结构分片安装计划及场地安排，进行场地平整和枕木布置，每片钢结构设置4组枕木,每组6根，按照“井”字在拼装场地布置好，进行构件拼装。构件拼装时对称选取结构构件上的螺栓孔，选用不少于20％数量临时螺栓用于临时紧固,结构构件中心调整完成后进行柱底板孔距及现场地角螺栓距离复验。现场采用悬梁扣件作为脚手架固定结构，在分片拼装完成后，设计及安装沿柱身布置的悬挑脚手架,作为连系梁安装等操作平台。为便于摘钩和安装梁，吊装前固定上爬梯和生命线。片状框架竖立离地后，捆上缆风绳，主吊车转杆将其吊装就位。初找正后固定，紧接着吊装相邻的框架，再安装连系梁,使其稳固。临时螺栓固定悬梁脚手架搭设分片构件吊装采用130T履带吊主吊,25吨汽车吊溜尾配合,完全起吊后人工摘除２5T吊车吊钩，吊装就位后紧固地脚螺栓，经纬仪调整垂直度满足规范要求，固定揽风绳，之后继续进行下一分片的吊装工作。待分片构件成对安装后,根据计划利用液压／曲臂升降车/悬挑脚手架进行连系梁安装工作,使其成稳定结构，过程中保持测量校正工作。框架结构安装框架结构安装计划根据分片安装计划的排布顺序进行合理性规划，结合吊车站位和图纸分布,进行人力资源安排，保证分片框架——联系梁——次梁等构件安装保持流水施工状态。框架结构安装平台采用液压升降机和悬挑式脚手架平台相结合的方法，其中悬挑脚手架平台通过将地面搭设的分片框架附着架进行连接,使其形成分片平台,满足大面积次梁等非框架构件的施工需要。整体吊装对于厂房第四段结构，由于高度较高，分析其结构在2跨３排柱排布，根据结构荷载及吊车站位分析,采用二次整体吊装的方式，在地面组装完成框架结构及附着脚手架后,选用3５0T吊车一次吊装就位.地面框架整体拼接３50Ｔ主吊50T翻身整体模块一次性吊装就位云网络及信息化技术应用ＢＩＭ技术的特点之一是多方同步协调性,旨在通过计算机的信息化网络,将施工各环节的资源进行整合,达到同步协作，资源一致性的目标，使整个管理团队使用共享的团队资源进行工作分配，减少由于信息不对称和沟通闭塞导致的管理问题。云网络为近年来革命化的计算机网络技术,基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中，这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。云网盘是基于云网络技术的核心运用之一,是一项提供用户Web、ＰC、和手机客户端多平台数据共享的云存储服务。该服务依托于强大的云存储集群机制，发挥了云端存储优势，提供超大的网络存储空间,拥有更强大的数据安全保障,并且提供了数据共享的通道，其架构如下。SＡP项目中，由于项目管理团队均需要对BＩＭ模型进行实时录入、更新、查询、反馈,同时在现场管理、沟通和工作汇报等工作中有大量的管理型文件和表格需要多方编辑,因此需要保证各成员的工作文件一致性，经过研究，项目团队建立了以云网盘为核心、局域共享盘和照片同步软件为辅助的云网络及信息化管理模式，其具有容量大(2—10T),帐号建立快捷、同步实时准确等优点，达到了施工过程中全体项目组成员资源同步，实时共享的效果，项目团队的管理效率和沟通水平得到了很大的提高.主要技术指标和参数全程三维化、信息化、可视化、网络化安装管理。以钢结构三维建模管理软件和云网络技术为核心,建立完整的钢结构数据库，将安装信息可视化和三维化，及时更新现场安装状态，进行实时反馈和计划调整,具体如下。模型构建,真实反映钢结构材料特性、物理参数、连接模式等具体数据材料跟踪，对材料到场情况、进场时间、堆放区域进行跟踪记录，便于施工安排。可视化工程状态，能根据时间线对钢结构构件进行计划安装时间和实际安装时间进行模拟和反馈分类统计，能根据各结构的楼层、区域、表面处理类型、构件规格等不同性能进行分类显示，达到筛选和跟踪的目的.吊装计算，能对单根和组合构件的重量、体积、长度、表面积、重心等物理性能进行计算和真实的吊装模拟。云网络管理,能将管理组成员的资源进行整合，达到同步更改，实时共享的目的.与国内外同类技术比较本技术采用的三维模型施工管理技术成果运用了国际上顶级的项目建造BIＭ（BuildinｇInfｏrmaｔionＭｏdelｉng,建筑信息模型）理念,对比国内大部分采用的以平面施工图纸和施工经验为依据的传统施工模式上，有着本质的技术创新改进与提高。其在SAP装置上的成功运用得到德国巴斯夫公司的高度认可，被成功借鉴和推广至其巴西Baｈiａ的SAP双子项目上,处于国内先进的水平.技术成果的经济效益、社会效益经过技术研究与创新，本技术成果中采用的新工艺、新技术、新管理方法在工程实践中创造了显著的经济效益和管理效益，以SAP装置钢结构厂房安装为例，项目在钢结构到货全面延期(将近一个月）的情况下，于2013年3月８日完成厂房第四段的钢结构安装（业主计划要求完成时间20１３年3月1０日)，圆满的完成计划任务,同时减少了直接和间接劳动力及资源台班，平均每吨钢结构施工成本降低约４２9元,为顺利实现机械竣工打下了坚定的基础,得到了业主和管理方的高度认可和好评。以下通过对传统施工工艺成本与本技术成果施工成本的对比，来阐述其直接经济效益：除直接经济效益外，采用模块化钢结构安装工艺，将原有粗放化、效率低的单根构件顺序施工工艺更改为整体框架、多构件串吊为核心的整体化、精细化高效率的流水施工工艺,可以提高施工精度、显著降低现场施工机械台班损耗，缩短施工时间及降低人工费用，提升现场施工效率,提高施工安全技术水平,降低直接施工成本费用，从而可大幅提高经济效益,具有广泛的应用前景。SAP装置钢结构及围护系统竣工图SAP装置钢结构及围护系统竣工图技术成果的推广应用前景住建部发布的《2011～20１5建筑行业信息化发展纲要》中,明确指出:在施工阶段开展BIM技术的研究应用，推进BIＭ技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减；研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用，实现对建筑工程的有效可视化管理。本技术成果适用于所有石油化工、精细化工行业在新建或改扩建项目的钢结构安装工程，尤其适用于结构复杂，大跨度、高层厂房钢结构及围护结构安装施工。本技术在石化行业内的推广运用,符合国际和时代潮流，对加快大型一体化施工和信息化管理水平有着重要意义,具有长远的发展前景。基于ＢIM管理模式的工程造价控制分析朱春明嘉兴铁投房地产开发有限公司浙江省3１4000摘要:我国的社会经济在发展,人民的生活质量在提高,高科技的计算机信息技术也得到了广泛的推广和应用,其中在建筑领域发展中BＩM技术的应用，让原有的建筑工程造价管理有了突破性的进展.因此，本文主要对基于BIM管理模式的工程造价控制进行分析探讨。关键词：BIM;工程造价;管理一、BIM技术BIM技术是工程造价管理及控制领域的一种新思维、新方法、新概念,它是一种技术，也是一个过程,能把工程建筑业的整个的操作流程及信息收集起来,再变成数字化的建筑组件来进行各个建筑群中的构件组成，我国当前通用的建筑图纸所展现的一般都是二维的效果,而通过BＩM技术可以使建筑效果多角度、立体化、更清晰、更直观，遇到问题也会更容易解决。也就是说BIM技术是建筑工程的一个真实模拟，通过设计、建造与管理上的数字化控制,实现管理高效化,风险最小化。二、当前我国工程造价管理中存在的问题1、工程计价模式的落后性与区域性我国经济发展经历从计划经济向市场经济的转型,在这一过程中，政府为了强化宏观调控,我国工程造价管理采取了地区定额计价的方式，由各地政府主管部门统一采用单价法编制反映地方水平的工程预算定额，对价格进行管理，但是定额信息数据更新较慢,在信息瞬息万变的今天，更新的速度远远跟不上市场变化的节奏；另外各地区的定额指标均是根据当地的经济发展水平以及生产力水平来制定，具有十分强烈的地域性，无法通用.２、造价过程的独立性与失联性传统的工程造价要经历概算、预算、结算三个阶段,分别处于工程的初步设计阶段、施工图纸设计阶段、施工竣工结束阶段，整个造价过程的计算处于一种被动的状态。而在每个步骤中所形成的造价信息也仅仅是作为一种使用工具而出现,结算完成之后才能准确知道工程的整体的造价信息,并且造价信息的准确性也得不到保障，而一但在工程进行阶段发生纠纷,造价信息的滞后性和不完全性无法为解决纠纷提供依据，出现大量索赔与反索赔的情况，浪费人力物力，也拖慢了工程进度。３、工程造价管理技术的局限性造价分析的数据不够精细，造价软件功能相对较弱，远不能达到项目管理过程的需求,只能达到投标预算和结算的要求标准,对于数据的区域分析、构件分析、时间维度的分析等尚不能完成；造价管理的实时性、动态化不够，很多企业对于施工过程做不到系统、完整的管理，项目造价也只是知道头尾的价格，而对于过程的管理不够重视，往往等工程做完了，才发现造价与预期的差距甚大,预算超支现象屡见不鲜,而这时再做补救意义不大,造成这种现象的原因一是在于估算做的不够准确,二是在于缺乏可靠的成本数据。4、工程造价数据难以共享在工程造价管理过程中，需要对多种类的数据信息进行拆分和加工，在这个过程中不仅需要数据信息,还需要相关部门的协调合作，但是我国企业组织的管理部门平级设置模式阻碍了部门之间信息的流通以及业务数据交换的及时有效性，难以实现数据资源共享,协同合作存在困难，造价管理工作难以有效进行。三、BＩM在造价管理过程中的应用1、基于BIＭ的投资决策阶段的造价管理在投资决策阶段最大的难题是对于不可预见费用的预估，一个准确合理的投资估算是工程造价控制的第一环节。由于建筑工程的一次性以及不可逆性,在建筑的建造过程中有许多不可预见的风险存在，因此不可预见费用的预估也十分困难，往往不够准确，而利用ＢIM的数据模型及信息库，可以查找参考相关类似拟建项目的工程造价信息，比如材料、机械设备、人力资源，还可通过BＩM对多个方案进行造价对比，选取最合适的方案,能够降低投资估算的偏差,可以有效预见到工程项目中可能会出现的风险，使投资估算更加准确、可靠。2、基于BIM的设计阶段的造价管理设计是工程造价的一个重要环节,基于ＢIM信息共享平台，可以将设计成果以三维可视化呈现出来,使工程设计更加形象具体,各方也能够尽早参与到工程建设中来。在设计阶段,当设计图纸完成后需要图纸的交底和审查，传统方式下是对2D图纸的平面审查,基于图纸的土建、水电、暖通等不同专业分开设计,在图纸审核时很难依靠人工来发现设计中的疏漏,BIM将图纸信息立体化、可视化，将不同专业联合起来，各专业信息统一在图纸中得到体现，能够及时发现设计中的不合理的地方,减少错误的发生,预防不必要的设计变更以及后期纠纷。３、基于BＩＭ的招投标阶段的造价管理招投标阶段的造价控制工作重点在于做好招标文件、标底、标价,保证招标工作顺利进行,寻到性价比高的企业完成合作.在传统的工作模式下，建设单位和施工单位都需要付出大量的心血来完成招、投标文件的编制工作,并且要进行相关审核，基于BIM模型可以大大提高文件的编制效率，并且基于平台的共享性，可以使信息更加便捷、透明，招标方发布的信息能够第一时间传达到各个投标单位,平台的公开性也便于监管机构对招投标过程进行监控，保证公开、公平、公正，对建筑行业良好市场环境的塑造有一定的积极作用.4、基于ＢIＭ的施工阶段的造价管理施工过程是时刻都在变化的，对于施工过程中的造价控制很难做到细致、及时、准确，基于ＢIＭ，在施工过程中，把工程建设期间的造价数据都存储进BIM系统中，保持动态更新，如果发生设计变更或者其他突发事件，可以通过BIM对工程量进行及时调整，通过BＩＭ还可以快速计算出工程所用的材料、机械、人力资源的需求,可以进行相应的资源分配计划以及用工计划、施工进度计划，对施工过程进行动态控制，提高工程质量,降低工程成本。5、基于BIM的竣工验收阶段的造价管理到竣工结算阶段，BIM的信息存储量已足够丰富，可以将工程实际完成的工程量完整、公开、准确的表达出来，能够有效避免各方纠纷和扯皮，并且BIM模型可以提供完整、准确的结算资料,能提高结算效率,保证竣工结算顺利进行。结束语ＢIM在工程造价控制中的实用效果十分明显，对各个阶段的造价控制管理都十分有效，但是目前BＩＭ技术在我国尚处于初始阶段,仍需要不断的完善,使其形成一个完整的系统,为我国建筑行业发展贡献助力。参考文献[１］刘畅。基于BIM的建设工程全过程造价管理研究［D]。重庆大学，20１4.［2]刘青青．基于斯维尔软件的工程造价管理BIＭ技术研究［D］．长安大学，201４。[３]韩学才．ＢIＭ在工程造价管理中的应用分析[J］.施工技术，2０14,18：９7—99.[4］彭蔚。BIM在建设工程造价管理中的适用性分析［J]。工程经济，2015，0６:5-９.[5]张宏。BIＭ推进工程造价管理发展研究[Ｄ］。北京建筑大学，2014。基于ＢIM技术的模架方案优化设计摘要：本文应用BIＭ技术，分析其在模架方案设计中的优化功能，本文结合BIM技术具有的优势，将其引入到模架方案设计中,套索配模的设计实际流程，对于建筑信息模型的推广具有十分重要的实践意义。关键词:BＩM技术；模架方案设计;优化引言伴随着建筑行业的飞速发展与进步,目前在行业内部采用的二维设计模式具有的不足逐渐显露出来,为了有效的解决这些问题，欧特克率先的推出了BIM技术,并将其应用到各种的工程实践中。BIM就是建筑信息模型,其一建筑工程项目的信息作为搭建基础,得到高度集成化的项目信息模型，进而可以在建筑工程的周期内部,大幅度的提升了工程设计的信息化以及集成化,本文就是集合ＢＩM具有的特征,分析其在模架设计中的应用意义。１．BIＭ论述建筑信息模型的简称为BIM，其是对于项目的数字化表达，最近几年BIM技术由于其可视化、参数化以及信息化等特点,在我国得到了较为深入的应用。其在项目建设中含有的优势在于,通过实时的信息共享可以将时间、管理以及技术等方面的信息统一，大幅度的提升管理效率;其次为BIM模型内部具有的信息可以细致的表达构件的属性与相关行为,可以有效的开展数字化分析工作。２.模架设计中遇到的问题目前伴随着模架结构的发展,有关于整个模架体系的流程设计都出现一些问题，对于这些不足的解决，可以大幅度的促进模架的深入发展。首先为模架在我国应用的时间不长,对其设计与施工缺少相关依据;其次为图纸的表达不够完善，目前的二维图纸上合计存在很多难以辨认的符号与数字，标注的模式不够科学;再次为工程量的计算较为繁琐,修改之后使得工作量大幅度提升;最后为团队的协作能力不足，针对于同一工程含有的不同专项配模设计，各个小组如果没有及时的沟通，对于复杂的节点位置,常见会出现重复设计的情况，降低了项目设计施工的效率。针对于上面的这些问题,需要提出有效的解决方案,为此本文将BＩM技术进入到模架方案的设计中，探索其优化实践.3.BIM技术的具体应用3.1模架的选型本文结合实际的工程需求以及市场材料供应的情况，最后选择的模板为1830mm*915mm*15ｍｍ的覆膜胶合板，支撑的结构采用的为4８．6＊3。5普通钢管脚手架。3。2模架的受力计算分析对于模架设计的时候，要充分的利用已有的BIM模型，如果没有搭建BＩＭ模型,还可以通过传统的算量模型导入，进而大幅度的降低重复建模的工作量.通过采用BＩM模架设计软件，可以快速的筛选得到高支模与非高支模区域,还可以对于模板、钢管等原材料的规格、力学参数以及计算甄选的规范开展手动的操作，进而使得所有模架体系信息同工程的实际情况一致,最后计算支撑体系是否满足于实际受力的要求，如图３。1所示：图3．1模架受力计算通过软件输出的计算结构同手动计算结构互相比较，二者得出的结论是一致的，也就表面ＢＩM模架设计软件的可靠程度是满足于相关计算规则与规范具体要求的。3.3模板配模设计分析在完成支架体系结构的设计之后对于所有的模板依据原材料模数开展配模设计与分析，开展模板配置的时候,可以依赖于施工的续期选择细部节点具体的处理方法，同时可以对于最小可利用的模板尺寸与模板周转次数开展详细的规定.在所有的参数完成设定之后,在BIM模架设计软件中开展一键配模，同传统的手工配模的方式比价,通过这一软件开展送合计,配模的效果被大幅度的提升，也在一定的层面解放了劳动力.３．4模架设计的输出结果我们在完成模架的设计与配模工作之后,可以依据结构构件的类型、区域等不同需求输出相关的设计成果，输出的成果含有不同类型的扣件、不同长度的钢管数目，也含有配模完成之后各种不同尺寸的模板加工料表以及模板的相关位置，部分的输出结果如图3。2所示:图３。2具体输出结果4。效益分析首先为人力资源效率，对于传统的模架编制与配模的时候，需要投入大量的人力资源才可以完成上面的内容,不过在借助于ＢＩM模架设计软件之后，在完成参数设定之后可以一键开展受力计算、模板的配模分析、不同型号模板、钢管与扣件用量的分析与统计，进而使得大量的人力资源从传统繁琐的计算工作内解脱出来.其次为经济效益，对于完成不同加工规格的模板用来分析，将相关结构对于实际工作人员开展较低,工作人员依赖于交底的数量开展模板的集中加工，这种操作使得模板的利用效率大幅度提升,现场施工的效率也提高了。在具体施工的时候依据施工的进度安排，同模板、钢管以及扣件计算总量控制总材料的进场数量，这种模式在确保材料进场数量满足于施工要求的同时降低了场地内材料的积压，大幅度的提升了周转架料以及资金的周转效率。利用完善的三维模型对于作业人员开展较低，可以提升作业人员对交底的全面认识程度，降低了现场返工造成的工期与成本的增加。最后为社会效益的提升，通过ＢIM模架设计软件，开展细致计算之后基本实现了模板的集中加工控制废模块的最大的尺寸,降低了现场模板割据的目的,进而使得项目的绿色施工水平大幅度的提升。结束语在目前的情况下,ＢIＭ应用还是处于不断的摸索与完善阶段,含有对于BＩM模架设计软件的应用还是具有很多值得提升的地方,比如配模完成之后对于每一块模板的编号以及不同施工区域之间的结构变化较大，需要开展周转智能化计算等。本文介绍了具体的施工项目中,通过BIM模架设计软件对于分项的工程开展设计、交底以及工程量的计算分析等,作业人员依赖于交底的内容开展具体的施工,大幅度的提升了操作人员具有的施工效率以及准确度,基本上面实现了模板的批量化集中生产加工的目标,大幅度的提升了周转架料的周转效率,降低了材料现场的切割以及浪费情况.BIM应用到模架的施工中大幅度的提升了项目的精细化管理的水平,同时对于模板施工中降低成本以及推进绿色生产意义重大。参考文献［１］季璇。基于BIM的楼盖模板优化设计方法研究[D］.中国矿业大学(北京）,201７。［2］陈岱林，谭喜峰.基于BＩＭ技术的YJK结构设计软件在绿色建筑优化设计中的应用[C]//全国勘察设计行业科技创新大会．２014．［３］孙少楠,沈春.基于BIM技术施工模板及支撑体系的优化研究[J］。城市住宅，20１7,２4(４)．[4]魏晨康，袁小兵,王强，等．基于BIM技术的复杂劲性结构钢筋优化设计［J］.施工技术,２0１７,46(9）:11-1３．基于BＩＭ技术的某高层施工组织设计土木工程学院2012级土木工程专业（3）班朱荣军舒浩指导老师何夕平【摘要】伴随着BＩM理念在建筑行业内不断地被认知和认可,其作用也在建筑领域内日益显现,作为建设项目生命周期中至关重要的施工阶段,ＢIM的运用将为施工企业的生产产生更为重要的影响。本毕业设计主要运用BIM技术对某高层进行施工组织设计。首先运用ＡutodｅskRｅｖit和广联达土建建模软件建立三维实体模型,再运用广联达BＩＭ施工现场布置软件进行三维场地布置，然后运用Ofｆiｃeprｏjｅct和广联达梦龙网络计划编制系统编制进度计划，再通过广联达BIM５D软件将建立的三维实体模型、三维场地模型和进度计划进行关联，实现4D施工模拟，最后通过广联达BIM模板脚手架设计和广联达施工安全设施计算软件编制模板脚手架专项施工方案。【关键词】BIM技术三维建模三维场布进度计划施工模拟模板脚手架Ａbstracｔ:AccomｐａnｉeｄbythｅBIMcｏncｅpｔinｔhecoｎｓｔｒｕｃtｉoniｎdｕstryｃoｎｓtａｎｔlｙｂyｔhｅcognｉｔioｎａnｄtｈｅapｐｒoval,itｓｒoｌewasａlsoiｎthefiｅlｄｏfｃoｎsｔructｉonａｐｐｅａｒｓdａybyday,ａstｈeｃoｎstrｕcｔionstageｏfｃoｎstructionprojeｃtｌｉｆecycleisvｅryimｐortaｎt，theｕseoｆBＩＭwillｐｒoｄuctioｎoｆｃonstrucｔｉonｅｎtｅｒｐrisｅsｈａveamｏreimpｏｒtａntinflｕencｅ．TｈｉsdesｉgnｍａiｎlyuｓestｈeBIＭｔeｃｈnoloｇｙtｏｃaｒrｙonthecoｎstrｕctｉonorganizationdesigntosomehigｈleｖeｌ.FirｓtｕseＡuｔoｄeskRevitandtheCiｖｉlgloｄoｎsoftｗａｒemｏdｅlｉngｔhree－ｄimeｎｓｉonaｌｓoｌiｄmodeｌisestａblished，andｔhenuseｔｈｅＧｌodonＢIMconstrｕctiｏnsｉtelayｏutsoftwarefoｒ3Dｓｉtｅlayout，andthenｕsｅｔhｅofficepｒojectanｄｇｌｏｄonＭｅｎgｌonｇｎetwｏrkｐlaｎsysｔｅmｐlan,aｇａｉntｈrｏｕgｈthｅanalysisＢIM5Dsoftwarewillｅｓｔablisｈｔhree-dｉmensionalsｏlidmｏdelａnd3ＤmodelofasiteaｎｄsｃｈeｄｕｌeAsｓｏciａtion,4Dconstｒuｃtiｏｎｓiｍｕlatioｎisreaｌiｚed,ｆinallyｓoｆtwaretemplatespecialscaffｏldconｓtrｕctiｏｎscｈemegｌodｏnBIMformwoｒｋandscafｆｏlddesｉｇnａndGuａngliandａｃoｎsｔructｉｏnsafｅtyｆacｉlｉtiｅsｔhrouｇhcaｌｃｕlaｔion。Keｙworｄｓ:ＢＩM３DmodｅlingLayｏutofconstructｉonworkSchedulePlanｎingCoｎstrｕcｔｉoｎsｉmuｌatｉｏnFormworｋscａffold绪论ＢIM是建筑信息模型(Bｕｉldinｇｉnformａtiｏnmodｅｌing）的缩写，它是以三维数字为基础，建设工程的整个寿命周期为主线,将建设工程的可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计、招投标、施工、竣工移交、运营等各个环节并联起来，集合成建设工程整个寿命期的相关信息的数据模型。近年来计算机技术的飞速发展，BIM技术日趋成熟,但目前为止，我国的BIM技术主要用于施工设计阶段,但随着BIM技术的推广和应用,使得建设工程设计图更加具体、直观，设计图纸具有了生命，ＢＩＭ技术在施工领域将具有广阔的发展前景。1、BIＭ技术在招投标中的应用现阶段招投标文件的制作主要以纸质文档为主，Worｄ、Eｘcel等Miｃｒｏsoft的各类软件编制的电子文档为辅，招标人及评标专家面对浩瀚的纸质投标文件，不得不凭借自己多年的设计、施工经验从中挑选合适的中标候选人,而采用ＢＩM技术建模的3D投标文件,从拟建建设工程的各到工序以3D直观地展示,４D方案演示和虚拟建造，提高了招标人和评标专家对投标文件的接受程度,具体、形象地展示了投标单位的实力。参加竞标的单位参照招标单位提供的工程量清单，完善拟建建设工程的建筑信息模型,动态、直观地把握拟将进行建造的工程情况,科学、策略地调整自身单位的投标报价。２、BIM技术在施工中对施工设计的进一步深化在施工设计图中,标准的预制构件常以参数化的形式表现出来，但构件的配筋及与其它构件的联接型式往往存在几种不同的方式，如按照施工中常用的做法,现场常先做样板进行对比、确定，则费工费时，但通过BIM技术，对各标准构件的不同配筋型式及与其它构件的不同联接方式进行建模，并确定相关的联接方式及参数，视施工现场实际情况采用，可大大提高了施工生产效率。3、采用BIM技术对施工过程中各种管线及各构件钢筋搭接的碰撞检测建筑工程施工中,水、暖、电、智能化、通信等各种管线错综复杂,各预制构件搭接处钢筋密集交错，如在施工中发现各种管线、预制构件搭接发生碰撞将给施工现场的各种管线施工、预埋和现场预制构件的吊装、制安带来极大的困难.因此，在施工前，采用BIM技术建模，虚拟各种施工条件下的管线布设、预制联接件吊装的模拟,提前发现施工现场存在的碰撞和冲突，尽早预知施工过程中可能存在的碰撞和冲突，利于显著减少设计变更，大大提高施工现场的生产效率。４、采用BＩM技术对施工进度的模拟控制和更新目前，我国的施工进度管理主要是采用Ｐ６、Micｒosoｆtｐrojｅｃt等工程管理软件对施工进度计划进行管理，进度管理模式仅停留在二维平面上,对于标段多、工序复杂的建设工程,对施工进度的管理难以达到全面、统筹、精细化,采用BIＭ技术结合施工现场的三维激光扫描和高像素数数码相机的全景扫描，将施工现场的空间信息和时间信息集合在一个可视的3Ｄ或４D的建筑模型中，对施工现场进度进行形象、具体、直观的模拟,便于合理、科学地制定施工进度计划,直观、精确地掌握施工进度，对不同施工标段之间的沟通和协调有一个统一的管理和全盘的控制，利于缩短工期,降低施工成本.当然，随着工程信息的发展,BIM技术的应用不限于以上所述，3D的建筑模型逐步发展成4D乃至5Ｄ建筑模型，虽然目前ＢＩM技术主要应用于设计阶段，大部分用于建模的软件处于研究或试用阶段，并且建模对计算机硬件要求较高，但相信不久的将来，BIＭ技术将成为提高建筑施工企业经营管理水平和核心竞争力的有力工具.工程概况本工程为某高层住宅楼。住宅楼结构形式为剪力墙结构，基础形式为阀板基础，地下一层，地上十一层，机房一层.地下一层及架空层为储藏室,其余为住宅用房。本楼高度为３4。4２m(含室内外高差0.５6m）.地下一层２．89m，一层2。52m，以上均为2．9。总长度３9．80m，总宽度为13.7０m，高宽比为2．51m,长宽比为２。9０。3。总建筑面积为６5２6平方米,其中地下建筑面积6０8平方米，地上部分为5918平方米.标准层面积为50４平方米,机房层面积47平方米。三维建模三维实体模型可由ＡuｔoｄeskRevit和GMT软件建立，以下以Revｉt建模为例。操作步骤：新建项目→绘制轴网→绘制标高→绘制墙→绘制楼板→绘制门窗→绘制楼梯→放置构件→布置房间→复制构件到其他楼层→放置结构柱→绘制梁→绘制屋顶→绘制基础→场地布置→绘制室外坡道、散水→绘制道路等。以下以部分构件为例：部分墙体的属性、定位、实体模型部分屋面的属性、定位、实体模型三维实体模型三维场地布置布置包括三个阶段：基础阶段、主体阶段和装饰阶段，每个阶段都需要对生活区和施工区进行布置。1基础阶段施工区布置:基础、加工区、堆场、道路、绿化、厕所、搅拌站、配电房和消防设施等。生活区布置：宿舍、办公室、厕所、沐浴间、厨房、篮球场、垃圾站、停车场和配电房等。2主体阶段施工区布置:拟建建筑物、外脚手架、塔吊、施工电梯、加工区、绿化、道路和配电房等。主体阶段生活区布置同基础阶段生活区布置。３装饰阶段施工区需要布置：拟建建筑物、外脚手架、施工电梯、加工区、绿化、道路和配电房等。装饰阶段生活区布置同基础阶段生活区布置。进度计划编制进度计划主要由Oｆｆiceprｏjｅｃt和广联达梦龙网络计划编制系统编制.编制步骤：1、确定工作土方大开挖、基础垫层、筏板基础、N层施工(包括墙柱钢筋、墙柱梁板模板、梁板钢筋、墙柱梁板混凝土;其中Ｎ层包括地下一层到机房层共1４层)、屋面工程、砌筑工程、安装工程、装饰装修工程等.2、确定各工作持续时间３、确定施工组织方式筏板基础采用整体施工,地下一层至机房层采用两段流水施工.4、绘制横道图和网络图以下是通过Ofｆｉceｐroｊect编制的部分横道图以下是通过广联达梦龙网络计划编制系统编制的部分网络图计划工期:389天(其中基础工程施工１05天,主体工程施工150天,装饰装修工程140天，水电管道安装随土建施工穿插进行。）施工模拟1、导入数据并整合将建立的三维实体模型和场地模型导入广联达BIM5D中进行定位整合。/导入三维实体模型导入三维场地模型模型定位整合2、划分流水段地下一层至机房层采用两段流水施工，在广联达ＢＩM5D中将三维实体模型划分为两个流水段.3、导入进度计划并关联模型将编制的进度计划导入广联达BIM5Ｄ中，并于三维实体模型进行关联。4、４D施工模拟设置好视口属性、显示设置、模拟方案等即可进行施工模拟动画。七基于ＢIＭ技术的模板脚手架专项施工方案该部分内容主要包括：利用广联达BIM模板脚手架软件进行设计,利用广联达施工安全设施计算软件进行模板脚手架的安全计算,模板脚手架的手工计算，软件计算与手工计算对比分析。１利用广联达BIM模板脚手架软件进行设计１。1脚手架设计设计步骤：建立ＧCL模型→导入GCL模型→确定布置参数→外架设计→轮廓布置→生成脚手架脚手架设计模型如下:１.2模板设计设计步骤：GCL建模→导入GＣL模型→确定布置参数→内架设计→整层布置→生成模板模板设计模型如下:2利用广联达施工安全设施计算软件进行模板脚手架的安全计算2。1脚手架计算计算步骤:模板选择→确定基本参数→选择连墙件→确定荷载参数→成果输出计算输出:本软件输出有快速试算、设计计算、施工方案、危险判断、设计图纸、应急预案、材料统计、评估优化。设计计算中包括脚手架计算书，本软件脚手架计算书另详.2.2模板计算计算步骤：模板选择→确定基本参数→确定荷载参数→选择材料参数→成果输出计算输出：本软件输出有快速试算、设计计算、施工方案、危险判断、设计图纸、应急预案、材料统计、评估优化。设计计算中包括模板计算书，本软件模板计算书另详.3模板脚手架的手工计算本毕业设计完成了外脚手架、墙模板、板模板和梁模板的手工计算书，下面以脚手架计算为例，模板计算另详。３.1脚手架设计（１）计算参数搭设高度：H＝37ｍ，立杆横距：lb＝１０５０mｍ,外伸：a=2００mm，立杆纵距：la=1５00mm步距:h＝1500mm,