BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索

欧阳旭

（湖南天义建设集团有限公司，湖南 长沙 410001）

BIM （Building Information Modeling） 是指建筑信息模型化，以数字建模的形式将施工过程以3D形式展现出来。BIM技术应用在施工管理中能够保证工程管理的有效性、科学性，促进建筑事业的发展，得到了行业的认可。目前，如何更好地将BIM技术应用在施工管理中成为亟待解决的问题。

1 BIM技术概述

1.1 BIM技术定义

BIM技术将建筑工程施工管理从二维空间变为三维空间，利用数字化技术实现三维建筑空间展示。在实际应用中结合建筑工程情况模拟一个与现实建筑相近的工程信息库，从信息库中掌握建筑物状态信息、建造信息，以三维模型的形式显示出运动行为与空间对象情况。BIM技术贯穿施工管理全过程，影响着施工进度、施工质量、工程造价，有助于提高建筑工程质量，企业实现经济效益最大化。同时，保证现场施工安全，控制各种隐患问题。

1.2 BIM技术特点

第一，模拟性。BIM技术模拟性特点集中体现在工程设计阶段，BIM技术可以对建筑应用时出现的情况模拟，根据模拟结果确定设计方案的各参数。例如：紧急疏散、热能传导等都可以利用BIM技术。确定设计方案后，管理人员借助BIM技术进行施工进度的可视化，有助于及时发现存在的问题并解决、控制施工进度。第二，可视化特点。BIM技术可视化能够将施工时涉及的报表、效果图有效地完成，有助于方案设计、施工管理决策，确保工程质量与顺利施工。此外，可视化管理也可以确保施工方案更加清晰，增强业主信任度，推动企业长久发展。第三，协调性。由于建筑工程涉及的人员、材料、设备较多，现场施工管理是保证建筑施工顺利开展的基础前提。应用BIM技术可以将工程设计的数据整合并综合显示，保证发现问题及时解决，有助于施工管理人员进行时间、空间调整。

2 BIM技术在建筑工程施工管理中的应用

2.1 三维碰撞检查

因为建筑施工时存在很多构件和系统，为避免发生碰撞要求在施工前做好管线设计。传统设计形式是通过2D图纸进行碰撞问题评估，完成设计施工。不过，这种设计模式难以将个体和系统之间的碰撞全面展示，容易出现疏漏环节影响后续施工。为此，利用BIM技术进行三维碰撞检验可以将施工时可能出现的碰撞得到确切的展现，便于工作人员对方案进行细化，防止返工而增加工程造价。此外，管理人员还可以根据3D结构方案展开施工模拟，能够将施工方案中存在的问题真实展现出来，提高施工质量。

2.2 4D施工模拟

施工管理过程中受诸多因素影响，伴随着施工范围扩大使得施工时间延长，增加施工管理难度。加之，施工时一旦施工流程确定详细的施工环节完成，如果发生失误则需要经过二次返工。为避免这一现象发生，要求施工前对可能出现的问题展开综合评估，利用BIM技术将人力资源、材料、机械设备整合以3D模型的方式呈现出来，将模型和施工进度联系在一起就可以对总体施工过程创建4D施工信息模型，对各部门进行协同模拟，确保人力资源、材料、机械设备的妥善管理。此外，即使出现返工利用4D施工信息模型也可以得到有效控制，节约人力物力，提高施工质量。

2.3 精细化施工管理

随着工期的延长数据信息不断增多，传统人工管理已经难以满足施工管理要求，对施工现场控制具有较大难度。为此，利用BIM技术即可应对繁杂的数据信息，便于管理人员更加全面地进行数据管理。BIM技术的应用帮助工作人员快速且精准的搜集管理信息，在施工管理中得到数据信息的支持，避免浪费时间，提高施工效率，达到业主要求。例如：材料管理时应用BIM技术有助于管理人员了解现场使用情况，确定材料储存位置，避免受到影响。同时了解各施工环节对材料的需求状况，防止施工材料频繁运输，降低运输消耗。这样一来，不仅避免了材料浪费还提高了施工管理水平。BIM技术让施工信息更加清晰，工艺流程更加具体，避免传统施工管理不够透明而引发流程弊端，从源头上形成科学健康的行业竞争，起到促进作用。

3 案例分析

某建筑工程建筑标高58 m，基地面积88 079 m2，总建筑面积125 936 m2。该建筑结构复杂、分为土建结构、钢结构等，专业多、分项工程多、施工队伍多。由于工程施工管理复杂决定采用BIM技术，减少后期专业较差施工产生碰撞导致人力、物力浪费，节约施工工期。

3.1 土建施工管理

应用BIM技术在施工前模拟，施工时指导施工，结束后精度校正。其中包含：支撑维护结构、土建结构的碰撞检查、施工方案模拟、劲性结构复杂节点的钢筋排布、箍筋优化、剪力墙预留洞口定位、质量安全缺陷管理等。

3.2 幕墙深化施工管理

该工程外幕墙面积为90 000 m2，其中包含7 m2GRC幕墙，造型独特、结构复杂，GRC板最大尺寸为6 m×2.5 m，空间双曲面，制作加工、深化设计、运输、施工困难。应用BIM技术创建三维信息化模型，深入研究分析，包括：幕墙深化设计展示结果，利用可视化特点展开交流、分析。钢结构和幕墙之间1 m空间的构造层次分布。表皮模型和钢结构模型碰撞干涉。排水天沟、排烟管道、机电管线等设置。

3.3 钢结构施工管理

该工程在结构、施工方面难度较大且技术要求、施工要求严格，钢结构总用钢量为2.2 万t，传统二维方案难以全面展现结构特征，决定采用BIM技术指导施工。BIM技术应用包括：钢结构与土建结构的碰撞检测、构件吊装工序、部位的施工模拟、弯扭钢结构的空间定位、蜂窝钢结构巨型铸钢节点的设计及加工、胎架支撑体系的合理排布、大吨位吊装机械的位置合理分布等。此外，由于梁柱节点钢筋密集达到上百根且存在连接板，利用BIM技术创建该部分模型，展示梁钢筋、连接板位置，通过三维模型设计埋件锚筋、抗剪键，规避钢筋位置，防止钢筋与连接发生冲突。另一方面，锚筋、抗剪键选择穿孔塞焊，BIM技术科学规划钢筋排布，指导施工管理，避免返工，确保结构稳定。

4 结语

总而言之，BIM技术作为一种有效的管理方法，在建筑施工应用时利用计算机建模设计进行数据信息整合，便于管理人员直观准确地了解工程数据信息。在施工过程中通过BIM技术提供信息内容，同时根据模型要素内容展开控制。BIM技术具有应用简单、管理直接的特点，对施工的全过程管理，做到规范管理，具有更大的可操作性，有助于建筑施工管理效率提高，节约工程造价。