導(dǎo)語(yǔ)：BIM技術(shù)施工方案優(yōu)化分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要:通過(guò)對(duì)bim技術(shù)與常規(guī)建造技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，說(shuō)明了BIM技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。以工程實(shí)際為例，從施工流程、施工場(chǎng)地布置、施工設(shè)備、施工技術(shù)方案優(yōu)化等方面對(duì)BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中的具體應(yīng)用加以闡述，提高了方案的科學(xué)性，使工程獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞:BIM技術(shù)；施工方案；優(yōu)化；應(yīng)用措施

施工方案與工程成本、質(zhì)量、進(jìn)度等因素緊密相關(guān)，但在實(shí)際施工方案編制中，大部分技術(shù)人員往往憑借自身經(jīng)驗(yàn)編制，忽視了不同項(xiàng)目在地質(zhì)、自然條件、周?chē)h(huán)境、人物機(jī)具供應(yīng)等多方面的差異，進(jìn)而影響施工質(zhì)量。對(duì)此，應(yīng)積極采用BIM技術(shù)，使施工方案得到有效的優(yōu)化，促進(jìn)建筑工程的精細(xì)化發(fā)展。

1BIM技術(shù)的特點(diǎn)

上世紀(jì)70年代，BIM技術(shù)在美國(guó)誕生，將建筑項(xiàng)目中的全部信息匯集在同一個(gè)模型之中，包括構(gòu)建信息、幾何特性、功能要求等，該模型還可對(duì)施工進(jìn)度、建造過(guò)程等進(jìn)行模擬和控制。通過(guò)將工程項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等全生命周期參數(shù)輸入到BIM模型之中，形成一個(gè)完整的信息載體，即可通過(guò)3D形式將建筑外觀(guān)模擬出來(lái)，幫助各參與方更好地理解項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況，清楚設(shè)計(jì)意圖，檢查設(shè)計(jì)中存在的矛盾與碰撞等不良情況。與以往常規(guī)的建造模式相比來(lái)看，BIM技術(shù)具有以下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)為[1]，BIM技術(shù)為三維數(shù)字化模型；通過(guò)3D模型為各參與方展示“真實(shí)的建筑”；施工前反復(fù)模擬，完善施工工藝，彌補(bǔ)施工漏洞；BIM技術(shù)采用工廠(chǎng)化的成本控制，可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)任意構(gòu)件的價(jià)格；在工作協(xié)調(diào)性方面為可視化設(shè)計(jì)。而常規(guī)建造技術(shù)為二維平面設(shè)計(jì)圖；通過(guò)設(shè)計(jì)交底，憑借專(zhuān)業(yè)知識(shí)，了解建筑平面、剖面關(guān)系；采用一次性施工模式；動(dòng)態(tài)控制，效果欠佳；在工作協(xié)調(diào)性方面為分專(zhuān)業(yè)、分工種。

2BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中應(yīng)用措施

BIM技術(shù)在工程施工方案優(yōu)化中主要體現(xiàn)四個(gè)層面，分別為施工流程、施工場(chǎng)地布置、施工設(shè)備和施工技術(shù)方案。以工程實(shí)際為例，對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用措施進(jìn)行分析和闡述。2.1工程概況。北京機(jī)場(chǎng)軌道線(xiàn)路作為新機(jī)場(chǎng)與中心城連接的交通樞紐，其定位為直達(dá)、快速、高品質(zhì)軌道交通專(zhuān)線(xiàn)，線(xiàn)路全長(zhǎng)為41.36km，高架區(qū)間全長(zhǎng)為16.209km。本標(biāo)段作為高架共構(gòu)結(jié)構(gòu)區(qū)間，總長(zhǎng)度為6444m，共構(gòu)段采用軌道交通與高速公路共線(xiàn)模式，全長(zhǎng)為5452m。該段采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，確保工程項(xiàng)目的順利高效完成。2.2實(shí)際應(yīng)用。（1）施工流程的優(yōu)化。在BIM技術(shù)優(yōu)化過(guò)程中，需要對(duì)項(xiàng)目相關(guān)資料、合同等信息進(jìn)行收集，制定出合理的總體目標(biāo)方案，涉及到質(zhì)量、進(jìn)度、安全等多方面目標(biāo)，并制定出相應(yīng)的合同措施、組織措施、經(jīng)濟(jì)措施。根據(jù)項(xiàng)目特征利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬分析，對(duì)施工方案的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，確定最終的施工方法。在實(shí)際方案編制中，采用BIM技術(shù)完成施工場(chǎng)地、施工設(shè)備、施工方案等各項(xiàng)工序的模擬與優(yōu)化，最終確定出最為經(jīng)濟(jì)合理的施工方案，具體流程如圖1所示。基于BIM技術(shù)的施工方案優(yōu)化分析趙一帆（福建二建建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建福州350003）摘要通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)與常規(guī)建造技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，說(shuō)明了BIM技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。以工程實(shí)際為例，從施工流程、施工場(chǎng)地布置、施工設(shè)備、施工技術(shù)方案優(yōu)化等方面對(duì)BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中的具體應(yīng)用加以闡述，提高了方案的科學(xué)性，使工程獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞BIM技術(shù)；施工方案；優(yōu)化；應(yīng)用措施（2）施工場(chǎng)地布置的優(yōu)化。合理的施工場(chǎng)地布置不僅可確保工程的順利進(jìn)行，還可提高工程經(jīng)濟(jì)性。如若場(chǎng)地布置不合理，施工面臨諸多坎坷則會(huì)延長(zhǎng)工期，造成人力與物力上的浪費(fèi)，更重要的還會(huì)降低勞動(dòng)生產(chǎn)率、誘發(fā)不安全因素。對(duì)于高架共構(gòu)段來(lái)說(shuō)，施工工藝較為復(fù)雜，應(yīng)合理地布置施工場(chǎng)地，縮短機(jī)械設(shè)備到場(chǎng)的運(yùn)輸距離，從而降低運(yùn)輸成本、提高環(huán)境效益。BIM技術(shù)的應(yīng)用可有效克服以往二維空間中信息集成困難等問(wèn)題，將場(chǎng)地相關(guān)信息輸入到BIM模型中進(jìn)行集成，并展示給管理人員，由管理人員對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行整體布置，使作業(yè)空間得到充分利用。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用還具備模擬功能，可針對(duì)不同階段機(jī)械轉(zhuǎn)移、構(gòu)件搬運(yùn)等進(jìn)行模擬，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)地布置的優(yōu)化，提高施工流暢性。采用BIM主流軟件Revit對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行布置和優(yōu)化。Revit建模軟件可合理設(shè)置地形工具欄，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)、周?chē)鷪?chǎng)地、環(huán)境信息模型等進(jìn)行構(gòu)建，對(duì)場(chǎng)地地形進(jìn)行繪制，科學(xué)規(guī)劃?rùn)C(jī)械設(shè)備區(qū)、構(gòu)件堆放區(qū)、車(chē)輛清洗區(qū)、鋼筋加工區(qū)、工人休息區(qū)等。待場(chǎng)地全部規(guī)劃完畢后，構(gòu)建相應(yīng)的空間模型，如機(jī)械設(shè)備、鋼筋加工、項(xiàng)目部等，使施工場(chǎng)地得到科學(xué)合理地優(yōu)化布置[2]。（3）施工設(shè)備的優(yōu)化。在本項(xiàng)目中，高架共構(gòu)段后架梁施工屬于有限空間架梁，應(yīng)與預(yù)制箱梁的自重、長(zhǎng)度、架橋機(jī)吊裝高度等因素相結(jié)合進(jìn)行施工，故而應(yīng)對(duì)常規(guī)架橋機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)天車(chē)橫梁、走行輪箱進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可不考慮旋轉(zhuǎn)座與平移座，將天車(chē)橫梁的端部截面朝上收緊，在橫梁的內(nèi)部設(shè)置輪箱鉸座，并以銷(xiāo)軸為中介，將天車(chē)橫梁與走行輪箱連接起來(lái)，盡量降低輪箱底部與天車(chē)橫梁上方間的距離，從而使架橋機(jī)的高度降低。在優(yōu)化完畢后，依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況與設(shè)計(jì)圖，對(duì)架橋機(jī)架梁過(guò)孔施工方案進(jìn)行編制。與BIM技術(shù)相結(jié)合，對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行施工模擬，通過(guò)驗(yàn)證、分析等方式，使該設(shè)備充分滿(mǎn)足施工需求，切實(shí)保障施工安全。在利用BIM技術(shù)對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，對(duì)于多種設(shè)備均與施工要求相符合的情況，可充分發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從中選出最佳機(jī)械設(shè)備，提高工程經(jīng)濟(jì)效益。利用該技術(shù)還可對(duì)施工機(jī)械參數(shù)與施工要求是否相符進(jìn)行判斷，并重點(diǎn)模擬關(guān)鍵部位，使施工安全性得到顯著增強(qiáng)。與此同時(shí)，利用BIM建模提高設(shè)備通用性，為施工工藝相關(guān)技術(shù)與數(shù)據(jù)積累提供更多便利。（4）施工技術(shù)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在本項(xiàng)目中，為了防止在冬季施工過(guò)程中，上蓋梁受到天氣因素產(chǎn)生不利影響，因此可先對(duì)橋梁上部進(jìn)行施工，然后對(duì)架梁進(jìn)行施工。借助BIM技術(shù)，通過(guò)動(dòng)畫(huà)形式展示出有限空間內(nèi)吊裝箱梁方案的合理性，進(jìn)而提高技術(shù)支持。與現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)特征、可施工空間、設(shè)計(jì)情況等多項(xiàng)因素相結(jié)合，利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬施工，并對(duì)施工技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，事先將各類(lèi)施工工序中存在的矛盾與碰撞等問(wèn)題進(jìn)行解決，確保整體工程的順利完成。本工程的施工技術(shù)方案包括施工方法、組織工序、施工機(jī)具等方面。在共構(gòu)結(jié)構(gòu)中包括上蓋梁、樁基、中橫梁、下墩柱、橋墩承臺(tái)等，其中在中橫梁上應(yīng)設(shè)置預(yù)制箱梁，將公路箱梁與上蓋梁連接起來(lái)。在常規(guī)的施工方案中，對(duì)中橫梁進(jìn)行現(xiàn)澆后設(shè)置預(yù)制箱梁，然后對(duì)上蓋梁進(jìn)行施工，架設(shè)公路箱梁。由于項(xiàng)目工期較為緊張，如若全線(xiàn)均采用常規(guī)設(shè)計(jì)方案，則難以在規(guī)定的工期內(nèi)保質(zhì)保量地完成。因此，需要對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。待上蓋梁與中橫梁均施工完畢后，將軌道預(yù)制箱梁設(shè)置在下部有限空間中，對(duì)BIM方案結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，架梁施工橋墩更加平穩(wěn)，縮短了工程期限，工程的經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升[3]。與此同時(shí)，BIM技術(shù)的應(yīng)用還可對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，從預(yù)制箱梁出場(chǎng)到吊裝施工完畢，對(duì)其中存在的碰撞、矛盾處進(jìn)行檢查，分析和預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并提出解決方案，提高整體施工方案的科學(xué)性與高效性。管線(xiàn)碰撞檢測(cè)如圖2所示。在工程方案優(yōu)化的綜合效益方面，BIM的投入與收益并非完全量化，在對(duì)BIM效益進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可利用投資利潤(rùn)率指標(biāo)對(duì)BIM的直接效益進(jìn)行衡量。為了提高數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性，引入ROI作為稅前利潤(rùn)與總投資額的比例，由于工程的周期較短，不考慮資金時(shí)間價(jià)值，根據(jù)工程實(shí)際需求進(jìn)行優(yōu)化后，效益情況可用公式表示為：ROI=T-CC式中，ROI為稅前利潤(rùn)與總投資額之比；C為BIM技術(shù)的投入成本；T為BIM技術(shù)的收益。

3結(jié)論

綜上所述，為了在規(guī)定時(shí)段內(nèi)保質(zhì)保量地完成工程項(xiàng)目，應(yīng)積極引入BIM技術(shù)，通過(guò)3D形式將建筑外觀(guān)模擬出來(lái)，檢查設(shè)計(jì)中存在的矛盾與碰撞等不良情況，并及時(shí)修正，使工程的經(jīng)濟(jì)效益最大化，促進(jìn)建筑工程健康高效發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]蘇相崗，吳泓康.BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中的應(yīng)用研究[J].建材世界,2016,37(2):67-71.

作者:趙一帆 單位:福建二建建設(shè)集團(tuán)有限公司