BIM技术在钢结构施工中应用点的选择

刘桐宇

（甘肃第四建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730060）

1 BIM技术的钢结构工程施工现状

在进行日常设计与施工的过程中，往往会出现不同程度的问题，设计内容不具备可靠性与可行性，在安全系数方面无法满足预期标准，进而导致整个施工质量无法满足预期标准。为了避免类似的情况出现，施工单位在进行钢结构工程施工的过程中，需要利用较为先进的BIM技术，通过信息化手段完成钢结构工程的管理，确保监督工作能够得到有效落实，并降低外界风险所带来的干扰与阻碍，这样不但能够提高施工单位的经济效益，降低风险对于行业发展也会带来积极的影响。

2 钢结构工程施工中的技术难点

2.1 在复杂施工条件下安装方案选择困难

以应用角度来分析，钢结构由于本身所涉及的范围内容相对复杂，在专业性上要求较为严格，很容易会产生类似高空焊接的危险工序，同时存在着不同类型的作业需求，需要施工人员依照实际情况开展交叉作业，进而来确保后续工作能够顺利开展。正因如此，施工单位在进行施工方案设计的过程中，便需要依照施工进程、施工周期要求、经济性建设需求以及安全效率，从不同角度进行多层次的因素分析，进而来确保施工内容能够顺利开展。但是，就目前来看，我国施工单位在开展钢结构工程施工的过程中，很容易发生施工条件复杂的情况，进而导致整个安装方案选择困难，所起到的效果也不尽如人意。

2.2 构件数量大，信息难以统计

与其他建筑工程相比，钢结构工程本身所涉及的构件在数量上相对较多，使得整个建筑工程施工工程总量相对较大。在传统的施工模式中，施工单位往往会以文本形式为基础开展相应的资料记录与管理的过程中，在进行信息传输的过程中，便会发生信息缺失或者遗漏的情况，使得整个钢结构施工质量无法满足预期标准，后续的施工内容也会因此受到较为不利的影响。究其原因，是因为施工单位并没有依照钢结构工程进行技术手段的优化与调整，进而导致整个信息监管工作无法顺利开展，施工进程也会因此受到较为不利的影响。

3 BIM技术特点

3.1 可视性

相较于传统的施工模式，BIM技术的存在具有极强的可视性特征，能够帮助施工单位在短时间内进行施工内容的管理，通过相关的技术特性来提高施工精度，并对传统的施工模式进行全方位地优化，人员的施工效率也能够得到有效保障。其中，通过对BIM技术的应用，还能够实现三维板块的技术化操作，所要花费的人力成本相对减少，在效率上也能够满足预期标准，使得整个钢结构工程施工效率满足要求，对于施工单位自身的经济发展也会产生积极有效的促进作用。

3.2 经济性

经济性是整个钢结构工程施工过程中极为重要的特性，施工单位在进行工程管理的过程中，会涉及材料的应用工作。在传统的施工模式中，往往会出现以次充好或者是材料质量无法达到预期标准的情况，使得整个工程安全受到不利的影响，人员的生命健康安全也很难得到有效保障。相比之下，BIM技术能够对当前市场材料进行集成化管理，通过信息技术完成相应的判断与分析工作，这样不但能够有效降低成本支出，对于施工单位自身的经济发展也能够得到积极的促进作用。

4 BIM技术在钢结构工程施工中的实际应用

4.1 细化设计和深化设计环节

通过对BIM技术的应用，能够对整个钢结构工程设计内容进行细化与深化处理，加强人员对细节部位的管控力度，通过对系统软件的操作，来提高整个现场拼装工作的可靠性，缩短施工时间，对于整个建筑工程质量也会产生积极有效的促进作用。与传统的施工手段相比，由BIM技术所生成的设计图不但具有极高的精密性，在安全性方面也能够达到预期标准，施工单位在进行施工作业的过程中，可以根据实际情况进行施工维护方案的规划与设计，通过合理的手段完成信息数据的录入，以此来完成钢结构模型的维度生成，进而来满足施工单位的建设需求。

在这一过程中，设计人员能够依照自身的实际需求来完成建模视角的调整，以此来明确整个建筑工程中所存在的风险问题，同时，系统所具备的自动纠错系统也会同步运行，以此来帮助施工人员进行优化设计，降低地基错误所带来的不利影响，并为后续工作奠定良好的基础，等到建模的实际质量满足预期标准后，便可以进行生成功能进行钢结构施工图纸的生成工作。相较于平面CAD技术，BIM技术无论是施工质量还是施工效率都具有更为明显的优势，加上功能多样性，能够满足不同状态下的建筑工程施工需求，对于施工单位自身的经济建设与发展而言也会产生积极有效的促进作用。

4.2 钢结构施工的加工制造环节

与机械制造模式相比，钢结构工程所涉及的加工无论是制造阶段还是生产管理阶段，大多需要人工来进行干预与管理，通过合理的手段完成图纸的校验工作，并依照实际情况进行加工流程的优化，确保监督施工工艺能够满足工程需求。但是，由于管理手段的匮乏，技术规范的缺失，人员综合能力的不足，使得经常发生管理混乱的情况，主观性误差明显，进而导致施工单位自身的经济发展受到较为不利的影响，整个钢结构工程施工质量也很难满足预期标准。为了避免类似的情况出现，施工单位在进行钢结构工程化施工的过程中，需要利用智能化技术，以此来完成生产管理系统的构建，这就涉及BIM技术的存在。与其他技术相比，BIM技术本身所具备的特性能够有效提高施工单位的信息处理速度，并通过储存功能来完成不同施工工序的管理，以此来为后续工作奠定良好的基础。通过BIM技术特性的应用，施工单位还能够利用终端操作完成信息的读取与处理，这样不但能够有效降低信息滞后现象的发生，同时还能够对生产和数据进行及时的反馈，对于整个施工质量而言也会产生良好的促进作用。

5 BIM技术在钢结构工程中的应用

5.1 辅助施工现场平面规划

BIM技术的出现，能够对当前现场进行平面规划与引导，并结合实际数据开展相应的场地模型构建，以此来确保建筑施工质量能够满足预期标准。在进行施工现场零部件安装的过程中，相关人员需要依照BIM技术所提供的模型演化进行相应的施工作业，并对构件开展合理的堆放，使其处于最佳状态，而后再利用BIM=技术所具备的模拟性完成运输路线的规划，提高构件制作的稳定性，进而来确保现场施工质量能够满足预期标准，对后续的工作及其发展也会产生积极有效的促进作用。不仅如此，施工单位还能够利用BIM技术来完成模型的构建与优化，使得整个工程用电预留管理工作满足预期标准，降低土地资源的使用量，减少设施投资，以此来确保整个资源浪费现象能够得到有效管控。

5.2 钢结构深化设计

对于施工单位而言，可以通过对BIM技术的可视化特征完成钢结构的深化设计与处理，在这一过程中，需要施工人员利用软件来完成碰撞信息的设定与规划，结合实际情况进行管线的布设，并生成相应的碰撞报告，这样不但能够有效降低成本支出，同时还能够对整个工程的安全性产生积极有效的促进作用。通常情况下，相关人员在进行钢结构深化设计的过程中，所涉及的工艺阶段分为四部分，分别为：有关建筑实体模型的生成、工艺技术的优化、模型安全性的审核以及设计图纸的深化与生成。

施工人员可以通过对BIM技术的应用，完成各机构模型的构建与合并处理，并依照机电预留预埋方式来实现专业性的核对，利用技术特性判断是否存在着钢结构冲突的情况，在构件的尺寸数据上是否存在着偏差现象，预埋位置能否满足预期标准，并对问题开展针对性的处理，以此来提高施工效率，降低风险因素的干扰，并为后续工作奠定良好的基础。

比如说，当施工单位在进行BIM技术的应用过程中，发现有关钢结构和底板结构的核心筒钢筋产生了冲突问题，且位置关系不满足预期标准，便可以及时进行优化设计工作，以此来确保现场指挥工作能够顺利开展。

在进行精度管理的过程中，也会涉及BIM技术的深化设计内容，在这一阶段，施工单位会将整个环节进行精细化管控，通过对构件加工方式的管控，增强局部应用水平，并对整个构件运输过程开展针对性作业，进而来确保整个工程质量能够达到预期标准，人员的生命健康安全也能够得到有效保障。

图1 基础底板核心筒钢筋与钢结构的空间位置关系（截图）

5.3 辅助施工资源管理

对于施工单位而言，在进行钢结构管理的过程中，会涉及BIM模型的应用与管理，通过合理的手段进行工程信息的集成化管控，并利用三维技术来完成进度内容的优化与升级，并将所存在的空间信息与实践信息进行有效整合，从而来实现四维模型的构建，并提高该模型的可视性与稳定性，从而来满足钢结构工程施工的各方面要求。

与传统的技术手段相比，4D模型无论是在精度还是可靠性上都有着极为明显的优势，在进行实际操作的过程中，能够依照工程进度开展较为精准的分割与管理，并对不同阶段中所产生的参数变化进行有效的管控，以此来确保资金用量能够满足施工要求，管理人员能够通过对施工进度模拟模型的应用实现辅助工作，这样不但能够有效降低进度计划的不合理性，同时还能够及时开展纠偏作业，使得整个工程质量满足预期标准。在这一过程中，施工单位可以利用思维模型来完成进度的质量控制，依照施工进程以及流水段的分布来实现相关内容的调整，并利用交叉作业的性质来进行工序流程的优化，使得整个工序更为紧密，在效率上也能够得到有效提升。对于施工单位而言，通过对BIM技术的应用，不但能够有效降低成本，同时还能够满足能源分配方面的需求，对于其后续发展也会产生积极有效的促进作用。

5.4 钢结构拼装动态模拟

利用BIM技术对钢构件的拼装流水作业进行动态模拟，通过动画视频的形式（图2）进行技术交底，可使施工人员直观学习并掌握钢结构安装工艺和质量控制要点。

图2 钢结构安装动画（截图）

通过BIM深化模型，三维展现关键点的施工情况，对施工计划进行管理，优化施工任务，合理划分吊装施工流水段，辅助管理人员的决策更加契合现场实际情况。

6 结论

综上所述，BIM技术的存在，对于我国建筑行业有着极为重要的作用，同时也是现代钢结构工程施工中不可或缺的内容之一，通过开展BIM技术，不断能够有效降低外界因素的干扰，提高风险管控力度，同时还能够满足施工单位的经济建设需要，使得整个工程质量满足预期标准。