王磊
中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410000
借助BIM软件,可以从根本上提升钢结构加工质量水平,运用开放式平台监管钢结构加工全过程[1]。同时,BIM软件还可以对钢结构加工期间的细部设计、制造及管理等全过程进行调整。利用BIM软件构建其开放式集成建筑模型,可以处理大容量数据,使创建的模型更加精准细致,适用于设计与施工环节中。
BIM软件可应用在钢结构加工期间的设计、开发、施工安装全过程,实施期间的信息流程较为可靠,结果准确性更高,可以切实保障钢结构加工期间的产品能够按时交付,增强实际生产加工环节的经济效益。
同对比分析钢结构加工传统三维绘图技术手段,BIM技术可以将钢结构加工内部结构利用三维模型的方式展现,为轻轨钢结构加工设计环节提供重要的可视化支持,确保工程在设计与施工期间的各环节均能够体现在模型之中,使施工人员准确掌握工程结构,及时发现设计方案存在的各类问题,制定出专项可行解决对策[2]。
通过将BIM技术高效应用在孟加拉国轻轨钢结构加工项目设计管理工作中,也可以为相关工作人员直观展现出轻轨钢结构加工结构空间关系特征,对实际设计方案进行不断优化,最大限度降低涉及变更问题发生概率。
本文以孟加拉国轻轨6号线CP02标车辆段钢结构工程为例,该项目主要由两个大型钢结构建筑即车辆维护检修厂房、车辆停放厂房和若干个其他辅助小建筑组成。本项目厂房建筑采购门式钢结构形式,主要架构包括钢架柱、钢架斜梁、支撑、檩条、系杆、山墙骨架,等等。厂房内部还有许多附属小构件,为轻轨车辆的供电、检修及建筑内部的照明、消防、通风等系统服务,需要从根本上保障附属钢结构加工质量水平,加强BIM技术应用效果。
在本项目钢结构加工过程中,深化设计主要用于将设计图纸转化为各类工厂加工图纸文件,以从根本上控制实际加工过程中的误差问题。相较于普通设计环节而言,深化设计工作所提供的施工图纸能够将各零部件编号、规格长度、工艺及螺栓规格数量标注清晰,直接应用于实际安装过程中。同时,钢结构施工图纸为单线图纸,图纸内部会提供零部件规格、重量、节点详图等内容。深化设计工作开展后才能够出零件图、构件图,为后续工厂加工、工地安装等环节提供更加准确的钢材料、材料种类、螺栓用量等信息。借助BIM软件,可以对构建起的模型信息进行集成与分享,构建起更加详尽的钢结构加工模型。具体来说,在构建钢结构深化设计模型过程中,需要严格遵循以下流程:
通过设立模型中的零件及构件编号,可以直接影响到出图效率、工厂配置、工地安装水平。由于在出图过程中会应用到过滤功能,因此做好编号工作也能够切实提升实际出图效率,便于后期工厂零件的加工以及装配水平[3]。编号的制定工作应当切实保障合理性、准确性、简单性,结合钢架组件结构特征完成编号设计工作。将构件所处于的位置作为编号制定的重要依据,使相关工作人员能够借助编号就可直接找到构件,从根本上提升了钢结构现场安装效率。现阶段钢结构加工模型建立过程中,由于存在多用户系统操作模式,导致同一构件的编号却不同,因此需要着重关注编号设立期间的标准统一性,明确编号规则。
在利用BIM软件构建钢结构加工深化模型过程中,还需要明确安装图纸内容,要求图纸内应当设有施工总说明、节点详、业主会议纪要、客户及产品加工需求等内容。重点审核图纸内构件规格、材质、焊缝等级、设计变更情况,确保安装图纸能够在后续指导安装工作有序开展期间发挥出重要作用。
为切实保障钢结构加工工作效率,在 BIM软件中会推荐使用多用户建模方式。将模型内不同结构设置单独状态,并分配给不同技术人员进行建模处理,从根本上提升后续建模过滤、材料统计、螺栓统计效率,使整个工作流程更为清晰。
如果构建起的BIM三维模型结构较为复杂,需要创建大量的视图,还需要严格遵循工作视图命名规则,确保工作人员能够根据名称直接找到自己责任划分内的视图;
在钢结构加工过程中采用 BIM软件,还可以高效完成碰撞检查工作,切实保障钢结构施工期间的准确性,最大限度控制现场设备与钢架生产过程中产生出的碰撞问题,从根本上保障实际生产效果;
国外轻轨钢结构深化设计工作的流程极为繁杂,在借助BIM软件构建起三维模型后,还需要对构件起的模型进行细致审核,确保模型内容能够深刻体现出实际深化设计意图[4]。在原有深化设计过程中,工作人员需要借助节点标准图对CAD图纸上的节点及构件进行深化处理,并在图纸确立后进行制作加工工作。由于钢结构加工会涉及到构件扩口处理,因此此种节点设计只能够使用摩擦型高强螺栓。BIM软件可以有效提升深化设计水平,控制工程施工期间的造价与施工成本。
由于多用户操作模式需要在不同电脑上操作,虽然建设期间的分工较为明确,但模型之间的联系存在,在数据库实际运行期间会经常出现数据库不一致、模型不一致问题,可以利用BIM模型中的校核数据库功能,对模型数据库进行校正与校正,确保数据及图纸的准确性。
在建立起正确的轻轨钢结构加工模型后,还需要生成零件及构件加工图纸,然后将图纸以及报表分别提供给不同部门。
在使用CAD软件期间,图纸编号较为自由,但存在的错误概率较大。BIM软件标号工作较为系统,然后准备时间较长,但不会出现误差问题,BIM软件主要就是构建起核心数据库在实际生产加工过程中涉及到的图纸及报表均需要严格遵照模型信息。在模型建立完毕后,不可过于着急出图,而是需要先对模型进行编号处理,注重检查材料表及构件表内容,避免在模型建立过程中出现材料误差问题。
如果发现模型建立期间存在标号较为奇怪的情况,可以借助软件内的过滤功能找到编号所处位置,清除编号后对模型进行校准。
如果构件编号存在不连续问题,极有可能是在建模期间误删部分零件导致,因此需要将原有标号选项打开,取消所选构件编号,对编号进行重新设置。
在轻轨钢结构加工工作开展过程中,需要结合轻轨钢结构生产加工特征,选择适宜的工艺生产图纸以及电气设备生产厂家。由于钢结构生产加工期间涉及到的流程较多,难免会出现图纸变更问题。利用BIM技术中的TS软件,可以将模型中设立的梁体、柱体、板体与各节点螺栓进行结智能化管控。如梁体属性发生改变的情况下,基于模型的属性也会随之发生变化,零件安装以及设备总布置图更改为现有状态,切实保障图纸内容的绘制水平。
不同图纸生成及管理要求不同,以零件图纸为例。钢结构零件图纸需要图纸内容清晰、简单、尺寸精准。零件图设计水平可直接反映出设计人员专业素质以及BIM软件的实际操作情况;在施工图纸绘制完毕后,施工人员通常需要较长时间理解图纸内部呈现出的空间构建关系,导致后续安装进程较为缓慢。因此在结构复杂的构件图纸绘制过程中,还需要提供各零件3D视图,要求零件空间位置可以准确反映在图纸上。
在工业加工前期制造管理过程中,需要为采购部门提供准确详尽的材料采购清单,针对清单内容进行询价与招标工作,通常情况下,设计清单的编制主要是由钢结构设计人员完成,结合清单内容对材料进行细致统计,并与客户结算。
在原有设计工作中,钢结构设计人员只可以提取大致用钢量,实际用钢数值的精准度不足。结算人员需要对每个钢构件都进行统计,统计过程中经常会出现误差问题[5]。通过使用BIM软件,可以从构建起的三维立体模型中自动生成螺栓报表、结构表面报表及材料报表,报表内容可详尽展现出不同结构的总量及规格,对保障工厂加工质量管理水平,从根本上提升钢结构加工制造期间的综合效益意义重大。
同时,与其他设计类软件相比,BIM软件具有更加强大的螺栓统计功能,在原有螺栓统计过程中,需要采用人工的方式对螺栓长度、数量以及实际安装情况进行准确计算,实际计算工作效率不高,且计算期间经常会出现误差问题。对于生产对象是较为复杂的钢结构而言,人工统计螺栓的方式并不可行,应当配合使用BIM技术软件,在构建起的钢结构模型中自动生产全面精准的报表,为实现钢结构生产期间的高质化与高效化目标奠定坚实技术基础。
在BIM软件建模前,不同生产期间的状态需要设置不同流程,使统计工作能够得到更加系统的管控。举例而言,如果想统计一个机组中的附属钢结构材料以及螺栓数量,可以在BIM软件中将状态显示成该机组状态的所有元素,而后利用模型中的零件信息输出报表。
BIM软件也会在轻轨钢结构生产与运输管理中得到充分利用,借助模型具体信息及内容对钢结构生产全过程进行状态管理,确保钢结构生产期间的各项时间概念能够进一步细化。通过对明确不同钢结构属性,制定钢结构生产期间的计划预制日期、计划安装日期等,可以对钢结构实际生产时的进度进行全程跟踪,并按照具体情况调整施工技术方案。
结合运输车辆实际运载重量,结合构件种类选择适宜的装车规格,统计装车重量。在构件出厂前,明确构件运输种类、装车重量以及货物发货日期等内容,切实保障货物运输水平,确保货物运输工作不会被其他不良因素干扰。
在轻轨钢结构施工期间,施工图纸主要为单线图,图纸只可以提供较零件的规格、材料以及节点详图等情况,需要对图纸内容进行二次深化处理。并借助BIM软件完成模型安装图纸的输出工作。
在实际施工期间,安装图纸主要供现场人员安装指导,对于较为复杂的多层结构,可以直接输出建筑工程的立面以及楼面布置图纸。如果钢结构生产环节中涉及到的结构形式较为简单,还可以只输出3D安装图纸,使图纸内部的部件安装位移、螺栓长度以及实际安装期间的各类情况更加详尽地表达出来,确保钢结构施工现场实际安装效果。
总而言之,通过将BIM软件应用在轻轨钢结构加工全过程中,能够实现图纸自动生成目标,确保各参与部门密切配合,以从根本上提升轻轨钢结构加工深化设计效果。为切实保障BIM技术应用水平,还需要在BIM软件技术上配合使用功能更加完善的TS软件,增强钢结构加工厂运行全过程的信息传输水平,切实保障轻轨钢结构加工工作开展效果。