基于BIM 技术的装配式结构施工过程研究

李 科

(南阳师范学院 土木建筑工程学院，河南 南阳 473003)

随着我国城市化进程的不断加快，建筑业已成为国民经济支柱产业之一，同时随着我国对能源、环保问题的不断重视，对建筑业提出了更高、更多的要求[1]。装配式结构在工程质量、工期控制、成本控制等方面有着诸多优势，可以有效降低工程施工过程的能耗和污染，是一种高效、绿色、环保的建筑模式，从而得到了大力推广。

装配式结构在快速发展的同时，其在施工阶段所存在的诸多问题可能造成工程施工的可行性不足、工期的延长、施工难度的增加，从而能造成工程成本的上升、资源的浪费。将BIM 技术引入装配式结构的施工过程中去，可以有效避免上述问题的出现，可以带动装配式结构的快速发展。

1 装配式结构

随着现代技术的不断进步，装配式结构可以根据用户不同需要对结构构件进行预制制作，根据施工工艺要求进行结构构件的拼装，是一种高效、节能、环保的建筑施工方法。装配式建筑改变了传统的施工方式，可以凭借其构件生产的工厂化、施工过程的装配化特点，减少了施工现场搭脚手架、绑扎钢筋等工作，减少了设备及材料的投入，降低了工程成本，提高了生产效率，同时还可以有效降低施工工期，在最短的时间内取得最大的成效。装配式结构还具有施工过程噪音低、防止污染、工程质量及安全高等特点，所以装配式建筑在建筑市场得到了大力推广[2]。

装配式建筑在施工过程中也面临着诸多问题，亟需解决。装配式建筑的构件是根据设计要求预制成型的，在施工现场需要进行吊装、拼装，过程较为复杂，如果不能科学统筹安排安装过程，会造成施工周期的延长；同时装配式结构施工过程需要具有较高的施工管理水平，需要有专业的技术人才对各个工序进行严格要求精细管理，才能保证生产的标准化、操作的专业化、安装的机械化；再有装配式建筑整个施工过程需要项目各参与方协同工作，项目各参与方的协同程度和组织能力，也会影响到装配式结构的施工进度和质量。

2 BIM 技术

BIM 技术利用三维数字技术，集成建筑工程在整个生命周期内所需的信息和数据，可以完成工程的设计优化、施工模拟、现场管理等多项工作，具有可视化高、协调性强、模拟性好、优化合理、出图方便等优点。将BIM 技术应用到装配式结构施工过程中，可以将传统的二维施工图转化为三维施工图，施工过程更加直观、清晰，并且可以合理规划施工过程，进行精细化施工管理，加快工程进度。

3 BIM 技术在装配式结构施工阶段的应用

3.1 构件的标准化生产

装配式结构的一个重要的优势就是标准化生产带来的便利，预制构件的生产衔接了结构的设计与施工，构件生产人员需要和设计人员进行深入沟通，全面了解设计人员的设计意图，确保构件满足施工要求，以免延误工期[3]。将BIM 技术引入构件生产过程，可以通过建模，完成设计与生产的衔接，提高构建数据的精确性，同时可根据对原材料的需求情况，制定对应的材料采购计划、构件生产计划，可减少待工、待料时间，进行精细化生产控制。

3.2 施工场地布置

装配式结构在施工过程中，大量的预制构件需要进场，进场后构件的存储需要结合塔吊类型、运输路线、堆放场地位置等诸多因素，同时兼顾施工过程中不可预见的问题，进行综合规划，不合理的场地规划会严重影响后期工程施工过程。

3.2.1 塔吊的选取

装配式结构在施工过程中，由于其预制构件众多，塔吊的选取至关重要，直接影响到工程的施工效率。在施工过程中，可根据不同的塔吊型号、装设位置，以及设备作业覆盖面、输电距离等因素，制定不同的布置方案，利用BIM 技术对各方案进行模拟分析、对比，选取合适的方案进行施工。

3.2.2 构件堆放场地及运输路线的规划

装配式结构构件的存放场地应结合实际情况进行合理规划，场地内构件的存放量应满足楼层施工的基本需要，不得影响施工现场的交通情况。施工现场内的运输路线要考虑吊装、卸车等因素进行规划，不得影响其他作业。应用BIM 技术对施工现场进行模拟，可以对构建堆放场地进行合理布置，规划材料、构件进出场的运输路线，避免二次倒运、工期延长等问题的出现。

3.3 施工现场质量管控

施工质量的管理是工程建设项目管理的关键，装配式结构对此要求会更加严格。安装过程中出现的任何问题（如安装失误、尺寸偏差），都会影响到建筑质量。将BIM 技术引入施工现场质量管控过程中，可以通过构建施工模型，对不同阶段的施工过程进行模拟、分析，实时跟踪施工质量，避免安装失误，规避不可预见因素对构件的损坏，从而提高工程质量，提升工作效率[4]。

3.4 施工安全管理

利用BIM 技术，结合施工决策、施工方案，对整个施工进程进行安全监控，同时也可以识别施工过程中可能出现的安全隐患，对安全隐患做出直观、准确的判断[5]。在模拟过程中，可以根据出现的安全隐患，提出针对性的处理方案，提升施工的安全程度。

3.5 施工进度管理

项目的施工进度安排直接关系到项目能否按时竣工，这就需要技术人员做好项目实施计划，合理安排工期进度。但是，装配式结构施工的复杂性，导致技术人员对工作量和工程量无法做出准确判断，容易造成在人力、物力问题上出现偏差，影响工程进度。利用BIM 精确的模型数据，可以准确获取工程量和工作量，技术人员可以更加容易对工程进度进行合理、有效地掌控，简化工程进度，制定高效的进度安排计划，保证工程高效、有序进行施工。

4结论

通过BIM 技术，可以对装配式结构整个施工过程进行仿真建模，有效地解决装配式结构在构件生产、场地布置、质量管控、安全管理等多方面所存在的问题，切实提高工作效率，提高工程质量，降低工程成本，节约劳动时间，有利于装配式结构的快速发展。