BIM技术在钢结构施工方案优选中的应用.docx

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为：先在场地上定位搭设33个支撑架，然后由里到外对称安装并焊接屋盖钢拱梁，最后吊装并焊接外围附设钢结构，
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方案2钢结构安装流程
3、BIM在方案优选中的应用
传统的施工方案是以技术人员和专家的经验为主，无法定量地加以描述，并且不能对施工方案进行直观的比较、验算和优化，无法预测施工中可能出现的突发情况。BIM施工模型的创建将施工方案的全过程映射成虚拟环境，通过对此虚拟环境的操作来实现对施工全过程的观察、跟踪、控制和引导，最终达到验证、优化、调整、优选施工方案的目的。
在施工阶段，基于BIM的虚拟建造对施工方案的模拟，可以在虚拟的环境下发现施工过程中可能存在的风险，并针对风险对模型和计划进行调整、修改，用来指导实际的施工，从而保证项目施工的顺利进行。
创建BIM施工模型：
BIM施工模型不同于BIM设计模型，BIM施工模型用于指导施工，要能够真实地反映施工现状，如构件的拆分、施工段的划分等，而BIM设计模型则不包括这些内容。BIM施工模型除了包含建筑实体模型外，还包含施工机械、临时设施等施工过程元素模型。该工程在Revit软件上建立BIM施工模型，根据二维CAD图纸，按照现场施工组织计划及施工要求，对模型进行二次拆分，以便后续的应用及工程量信息的提取。
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BIM施工模型
3D施工工况展示及工程量统计：
BIM施工模型包括主体结构、机械、临时支撑结构、临时办公楼、施工围挡、大门等，尽可能与实际情况相一致，通过三维模型展示各节点的施工状态，这样可以直观、形象地描述施工现场，以便论证施工方案的可行性。
利用Revit的明细表功能，在BIM施工模型中统计钢结构构件的编号、类型、规格、材质、长度、体积等，并通过计算功能统计各构件的质量。其中，钢构件的长度、质量可为塔吊的选取作参考。同时根据构件起吊和就位位置、构件质量、安装空间等工况进行全过程模拟，分析安装可行性，进而合理配置堆场。通过统计，钢结构工程中有热轧无缝钢管、热轧H形钢梁、焊接箱形钢拱梁；材质有Q235B、Q345C。钢构件总计396件，其中整体提升部分57件；钢结构总用量约为500t，整体提升部分约为150t；单件分段吊装最重85kN，单件分块吊装最重95kN。
4D虚拟建造：
一般来说，通过BIM进行虚拟施工的步骤是：先利用BIM三维建模软件如Autodesk Revit创建3D BIM模型，在Micro Project软件中编制施工进度计划，最后将Revit的3D模型和Project施工进度计划集成到Navisworks软件中进行4D模拟。通过Project的进度计划和BIM三维模型的结合可以精确地对整个施工现场场景和施工过程进行三维展示和模拟。通过对钢结构安装工程可视化和施工过程的虚拟现实进行分析，可以提前找出施工中可能存在的问题，以采取有效的预防和强化措施，消除安全隐患，降低施工成本与时间耗费，同时验证、优化施工方案，最终制定最佳施工方案指导施工。
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将Revit模型结合预定的施工计划进度在Navisworks中进行4D模拟，分析预定的施工计划进度中存在的问题和矛盾，4D施工模拟预演主要涉及钢结构吊装、临时支撑架安装、机械设备辅助装置的安装以及机械设备调整4项内容。通过时间轴TimeLiner模拟动画观察并发现问题，使用4D施工模拟具有很大的优势，它可以非常直观地看到计划中的施工工序，从而发现存在的问题。在Navisworks中整合3D模型与进度计划，最终形成带有时间轴的4D BIM(3D+时间/进度)施工模型，如图7所示。（a—方案1；b—方案2）4D BIM施工模型
利用Navisworks软件中的Animator动画工具为内环整体提升部分钢屋盖的地面拼装和整体提过程以及其他钢构件、提升龙门架、临时支撑架的吊装编制动画进行施工模拟(图8)。基于BIM的构件虚拟拼装对钢结构加