BIM技术如何进行方案优化?BIM技术的施工优化应用
在建筑施工中,我们总是会出现不同程度的工程失误,导致一系列的返工行为,造成了极大的物资浪费。而在BIM技术的引入之后,如今我们可以在利用BIM辅助施工方案可视化设计,建立施工方案的三维数字模型,优化工程整体的施工方案。接下来就让我们根据案例,看一看BIM技术的施工优化应用吧。
BIM技术在施工方案优化中应用措施
BIM技术在工程施工方案优化中主要体现四个层面,分别为施工流程、施工场地布置、施工设备和施工技术方案。以工程实际为例,对BIM技术的应用措施进行分析和阐述。
1、工程概况。
北京机场轨道线路作为新机场与中心城连接的交通枢纽,其定位为直达、快速、高品质轨道交通专线,线路全长为41.36km,高架区间全长为16.209km。本标段作为高架共构结构区间,总长度为6444m,共构段采用轨道交通与高速公路共线模式,全长为5452m。该段采用BIM技术进行设计与施工,确保工程项目的顺利高效完成。
2、实际应用。
(1)施工流程的优化。在BIM技术优化过程中,需要对项目相关资料、合同等信息进行收集,制定出合理的总体目标方案,涉及到质量、进度、安全等多方面目标,并制定出相应的合同措施、组织措施、经济措施。根据项目特征利用BIM技术进行模拟分析,对施工方案的合理性进行验证,确定最终的施工方法。在实际方案编制中,采用BIM技术完成施工场地、施工设备、施工方案等各项工序的模拟与优化,最终确定出最为经济合理的施工方案。
(2)施工场地布置的优化。合理的施工场地布置不仅可确保工程的顺利进行,还可提高工程经济性。如若场地布置不合理,施工面临诸多坎坷则会延长工期,造成人力与物力上的浪费,更重要的还会降低劳动生产率、诱发不安全因素。对于高架共构段来说,施工工艺较为复杂,应合理地布置施工场地,缩短机械设备到场的运输距离,从而降低运输成本、提高环境效益。BIM技术的应用可有效克服以往二维空间中信息集成困难等问题,将场地相关信息输入到BIM模型中进行集成,并展示给管理人员,由管理人员对施工场地进行整体布置,使作业空间得到充分利用。
采用BIM主流软件Revit对场地进行布置和优化。Revit建模软件可合理设置地形工具栏,对施工现场、周围场地、环境信息模型等进行构建,对场地地形进行绘制,科学规划机械设备区、构件堆放区、车辆清洗区、钢筋加工区、工人休息区等。待场地全部规划完毕后,构建相应的空间模型,如机械设备、钢筋加工、项目部等,使施工场地得到科学合理地优化布置。
(3)施工设备的优化。在本项目中,高架共构段后架梁施工属于有限空间架梁,应与预制箱梁的自重、长度、架桥机吊装高度等因素相结合进行施工,故而应对常规架桥机进行优化设计。对天车横梁、走行轮箱进行设计时,可不考虑旋转座与平移座,将天车横梁的端部截面朝上收紧,在横梁的内部设置轮箱铰座,并以销轴为中介,将天车横梁与走行轮箱连接起来,尽量降低轮箱底部与天车横梁上方间的距离,从而使架桥机的高度降低。在优化完毕后,依据施工现场情况与设计图,对架桥机架梁过孔施工方案进行编制。与BIM技术相结合,对架桥机进行施工模拟,通过验证、分析等方式,使该设备充分满足施工需求,切实保障施工安全。在利用BIM技术对施工设备进行优化时,对于多种设备均与施工要求相符合的情况,可充分发挥BIM技术优势,从中选出最佳机械设备,提高工程经济效益。利用该技术还可对施工机械参数与施工要求是否相符进行判断,并重点模拟关键部位,使施工安全性得到显著增强。与此同时,利用BIM建模提高设备通用性,为施工工艺相关技术与数据积累提供更多便利。
(4)施工技术方案的优化设计。在本项目中,为了防止在冬季施工过程中,上盖梁受到天气因素产生不利影响,因此可先对桥梁上部进行施工,然后对架梁进行施工。借助BIM技术,通过动画形式展示出有限空间内吊装箱梁方案的合理性,进而提高技术支持。与现阶段结构特征、可施工空间、设计情况等多项因素相结合,利用BIM技术进行模拟施工,并对施工技术方案进行优化设计,事先将各类施工工序中存在的矛盾与碰撞等问题进行解决,确保整体工程的顺利完成。
在常规的施工方案中,对中横梁进行现浇后设置预制箱梁,然后对上盖梁进行施工,架设公路箱梁。由于项目工期较为紧张,如若全线均采用常规设计方案,则难以在规定的工期内保质保量地完成。因此,需要对施工方案进行优化设计。待上盖梁与中横梁均施工完毕后,将轨道预制箱梁设置在下部有限空间中,对BIM方案结果进行验证,架梁施工桥墩更加平稳,缩短了工程期限,工程的经济效益得到显著提升。与此同时,BIM技术的应用还可对施工过程进行模拟,从预制箱梁出场到吊装施工完毕,对其中存在的碰撞、矛盾处进行检查,分析和预测施工中可能出现的问题,并提出解决方案,提高整体施工方案的科学性与高效性。
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