BIM在钢结构安装施工中的应用

BIM在钢结构安装施工中的应用

田黎明

 中国建筑第二工程局有限公司陕西分公司 陕西西安710000

摘要：钢结构是建筑工程中常见的结构类型，钢结构不仅具有较强的抗压性，与其他材质的结构相比，还具有较高的稳定性以及安全性。钢结构在建筑工程中应用，需要施工单位选择科学合理的施工技术，并且注意钢结构在施工应用中存在的问题，保证钢结构应用质量，提高建筑工程经济效益。本文结合工程实际，分析BIM技术在钢结构安装施工中的应用举措，明确了钢结构安装施工在空间定位测量和具体安装措施方面应用BIM技术的要点，具体包括测量放样、桁架组成、拼装过程以及吊装方案确定几部分。

关键词：BIM；钢结构；安装；应用

引言

现阶段，我国针对钢结构设计和施工已经建立起了相对较为完善的标准和要求，并在实践过程中吸取经验教训积极提升设计和施工的相关技术，推动了钢结构建筑领域的进一步发展。但现如今在对钢结构进行安装的过程中依然面临着诸多不利因素，例如，若是设计方案存在偏差便会在一定程度上增加钢材的使用量，并加大成本，与此同时，难以起到参考作用，无法真正提升生产和管理效率，所以有必要亟待积极引入BIM技术，为钢结构安装施工提供强有力的技术支持。

1钢结构技术应用的优势

1.1具有较强的可塑性

钢结构具有较强的可塑性，能够按照建筑工程需求，在较大的预应力条件下对钢结构进行塑型，钢结构在弯曲后不会出现断裂等情况，能够保证建筑工程整体的稳定性。建筑工程施工中对于钢结构需求较多，钢结构的可塑性特点能够使钢结构按照建筑工程要求进行变化，保证钢结构能够符合建筑工程要求，从而保证建筑工程质量。钢结构中含有较多的元素，其中碳元素能够保证钢结构的可塑性，提高钢结构的承载能力，保证建筑工程的稳定性。

1.2钢结构的性能优越

钢结构与传统建筑工程中混凝土材料相比，钢结构本身的硬度较大，具有较强的承载能力，能够发挥出建筑工程的优势。建筑工程在施工过程中需要保证工程整体的安全性，钢结构的性能较为优越，不仅具有较好的抗震能力，还能够抵御气象灾害，保证建筑工程整体的稳定性，减少外界因素对建筑工程的影响。钢结构的延伸性以及韧性与其他结构相比都具有较强的优势，能够根据建筑工程需求不断进行创新。

2钢结构安装工程重难点

2.1交叉作业问题

钢结构安装工程施工现场条件比较复杂，在安装过程中，不可避免地会存在其他班组交叉作业的情况，有时甚至有多个作业班组同区域施工作业，很容易出现质量和安全隐患，对于工期控制也十分不利。

2.2测量定位问题

钢结构安装工程施工难度大，钢结构和混凝土结构组成一个整体的复合结构，钢结构与混凝土结构间又以支座相连，需要安装工人具有一定的工艺水平，给安装作业增加了难度，必须保证测量定位的准确性，否则需要重复调整，浪费施工资源和时间。

2.3吊装机械问题

钢结构安装工程钢结构构件型号多、单件构件重量大，吊装、转运都比较困难，如果吊装机械选择不合理，容易影响施工进程、造成资源浪费，还会产生一系列污染问题，不符合绿色施工。

3BIM在钢结构安装施工中的应用

3.1拼装过程

钢结构安装工程工程规模相对较大，所以对于天幕钢桁架杆件的数量有着较多的要求，在施工现场通过小型汽车吊机的使用实现对其的拼装。为了能够切实保障其拼装的实际成效，在正式进入拼装环节之前，工作人员需要利用BIM技术进行动画仿真模拟，以全方位梳理钢桁架杆件，充分结合各种数据信息制订拼装计划，强化对于各个环节的合理把控。对于BIM技术来说，动画仿真模拟是其比较主要的功能之一，灵活应用这一技术能够帮助人员对构件拼装施工的全过程进行模拟，工作人员早在进行施工准备时应当进行4D动画模拟，将三维模型和项目进度时间有效结合起来，立足于施工组织设计对实际施工进行模拟，在此基础上制订更加科学可行的拼装方案。在吊装工作的过程中应当使用相关仪器展开对其的测量工作，这样便能够为杆件拼装合理性以及精确度的提升创造良好的条件。在开展空间桁架拼装工作的过程中，工作人员需要先确保拼装胎架搭设的合理性，同时保障下弦杆准备就绪，并完成两根上弦杆的准备工作，接下来便可以对腹杆以及横向腹杆进行安装，按照相应的顺序拼装空间桁架。

3.2空间定位测量

安装施工对于精确度和协调性有着较高的要求，传统的安装方式大多依靠工作人员自身经验，而BIM技术则能够帮助工作人员更加科学地对各个步骤和要点进行计算，切实保障计算结果的精确度和准确性，进而为后续安装施工的开展提供数据参考。合理使用BIM技术可以工程参建方提供更多的便利条件，以往大多是利用经纬仪和全站仪等设备展开二维平面图纸放样工作，而在BIM技术的支持下则能够在BIM放样机器人的移动终端中实现对于BIM模型的导入，并设置放样原点，放样机器人可以进行现场测绘、放样，并对安装工作进行指导，相对于固有的放样仪器和方式来说，BIM放样机器人的应用能够在极大程度上减少误差的出现，并减少工作量，同时达到缩短工期的效果。BIM技术的应用能够通过建立三维模型更加精确地实现空间定位测量。所以在实际开展测控工作的过程中需要严格遵循相应的原则，加强对重点部位的合理把控，并严格按照先整体后局部的顺序进行实施，工作人员应当结合现有条件完成高程控制网以及平面控制网的建立，并确保其具有较高的精度。工作人员需要对下部土建结构控制网展开科学合理的复核工作，在此基础上运用BIM技术构建起平面以及高程控制网。上述控制网的建立应当能够同土建结构控制网之间形成各自独立又相互统一的关系。在高程控制网的基础上进行高程测量，同时还要在BIM模型上对具体的数据及时进行标记，以便后续使用全站仪就近引测，工作人员需通过悬吊钢尺法以及直接量尺法的应用针对标高控制展开竖向引测工作。

3.3吊装方案确定

在正式开展天幕钢结构施工之前，工作人员需要综合施工现场以及施工图纸设计的各方面情况对施工方案进行初步确定。与此同时，还需全面详细分析机械设备吊运的能力，通过对于3DMAX软件的应用，在明确障碍物以及现场施工情况的基础上开展三维建模工作。工作人员可以在分析三维模型的过程中更加科学有效地实现对于起重吊装方案的分析和验证工作，这样便能够保障起重设备在各种情况下都能够发挥出其应有的吊装能力，并且还要尽可能减少在运行过程中所面临的同建筑物等相互碰撞的现象，进而更加科学合理地对最优吊装方案进行确定。在正式进入吊装环节之后，工作人员需要先采用分段的形式对圆管钢柱实施吊装，接下来再进行钢柱间空间桁架的吊装工作，然后便可以对临时支撑进行搭设，并进行平面桁架的吊装，最终便要按照相关要求进行侧向外撑以及外悬挑杆件的安装工作。

结束语

综上所述，灵活使用BIM技术能够从各个环节着手提升钢结构安装施工的合理性和有效性，对于建筑工程的高质量建成有着积极的促进作用。因此，相关工作人员应当在明确工程建设实际要求的基础上强化引入BIM技术，这样便能够从技术层面着手为安装施工的高效进行提供必要的支持，进而推动工程整体综合效益的进一步提升。

参考文献

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