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1、BIM 技术在高支模施工中的应用 华庆东 浙江城建建设集团有限公司 摘 要： 最近几年, 我国各地频频出现高支模坍塌事故, 不过, 随着时间的推移, BIM技术在高支模施工中的应用越发深入, 对高支模的施工安全和质量产生了重要的影响。本文结合 BIM 技术在高支模施工中经常用到的技术软件的具体操作方法, 重点阐述 BIM 技术在高支模施工中的应用, 从中得出 BIM 技术对高支模施工的作用, 包括施工中的施工管理、安全隐患的预防及优化施工方案等, 此外, 还能保证工程顺利进行, 不耽误工期。关键词： BIM 技术; 高支模; 施工; 软件; 应用; 作者简介：华庆东 (1987-) , 男,
2、工程师, 大专, 从事项目经理工作。收稿日期：2017-9-2Received： 2017-9-21 引言随着我国社会经济和科学技术的进步, 基础设施的建设也大力发展起来, 市面上出现越来越多的高层、超常规建筑, 而这些建筑都是依靠高大空间模板即高支模来顺利完成的, 所以说, 高支模是现今多数建筑能顺利建成的基础。但是, 近些年, 高支模坍塌事故却频繁发生, 甚至多数造成人员伤亡。这些事故的发生不仅威胁到施工人员的生命安全, 还会对施工单位造成相当大的困扰, 除此之外还会造成资源浪费, 给国家带来一定的经济损失。2 BIM 概述BIM 在建筑领域尚属于一种新技术, 具有模拟性、可视性、协调性、
3、优化性等优点, 这些优点也让它在近两年倍受施工企业的关注。BIM 技术主要是利用软件的操作, 形成三维模型, 并标注上各个构配件材质和尺寸等的参数信息, 同时把工程项目的参与人员信息、成本信息和时间信息与模型结合起来, 将其变成一个大数据平台, 这样项目的所有参与者都可以及时独立地查阅获取所需信息了。随着 BIM 技术的日趋成熟, 人们也逐渐了解其模型在创建后所展示的预警功能, 所以, 本文将 BIM 技术与高支模施工结合起来, 预先模拟高支模的施工过程, 对施工方案进行合理科学的检验, 对方案中不足的地方作进一步的优化处理, 以保证工程施工顺利进行。3 BIM 在高支模施工中的技术应用软件自
4、 BIM 技术引入中国, 我国建筑行业对 BIM 技术的使用还主要集中在项目的设计阶段和施工阶段, 对于高支模施工领域, 尚属摸索阶段。非但如此, 市场上还没出现专门搭建高支模 BIM 模型的软件, 现在的高支模 BIM 模型的搭建一般都通过其他领域的软件来完成, 其中常用的三种软件均来自于 AUTODESK 公司, 分别为 REVIT 软件、3DSmax 和 Maya 软件。接下来, 笔者将针对高支模模型的特点, 分别介绍这三种软件。3.1 REVIT 软件REVIT 软件作为 AUTODESK 公司研发的一款简单易上手的绘图软件, 一直为广大受众所喜爱, 该款软件不仅应用范围广泛, 还有相
5、当大的普及面。而在进一步研究后发现:REVIT 软件在直线横杆、支架等临时结构上的建模也颇有建树, 建模速度比较快, 还具有渲染效果, 模型外观不仅真实还具有一定的美感。同时, 该款软件还能赋予各构配件材质属性, 因此, 技术人员可通过 REVIT 软件对高支模的材料用量进行初步统计和管理, 既能选择多个构件, 又能删除多个构件中的单个构件, 为设计者提供读取信息, 同时方便设计者修改设计, 也在一定程度上实现了碰撞检查的功能。这些优点都能让施工过程变的更加清晰明了, 也为工程建造和施工准备提供了便利。在制作连接件模型的时候, REVIT 软件还可以提供标准的模具和参考信息, 使得做出来的连接
6、件模型更能反映真实的构造。3.2 3DSmax 软件众所周知, 3D 代表的是三维立体, 在这里 3DSmax 软件主要具有动画制作、场景布置、实体创建和输出的功能, 其中也包含三维立体。在用 3DSmax 软件创建形体的过程中主要会用到以下三种方式, 第一种是通过三维绘图工具直接形成三维形体, 第二种是先画出指定路径, 再通过三维放样形成形体, 第三种是先用 REVIT 软件做好高支模模型, 再把做好的模型导入到 3DSmax 软件中, 然后在该软件中处理这些高支模模型, 换句话说, 就是给高支模模型赋予材质信息, 而本文就是采用的第三种方法。3DSmax 软件中有丰富的材质库, 可以任意选
7、择, 除此之外, 设计人员可以在材质编辑器中随意编辑自己想要的材质属性, 比如说杆件的表面光滑程度、反光程度、颜色、材料类型等。另外, 设计人员还能利用 3DSmax 软件模拟施工环境, 如加入光源, 产生阴影效果等, 还可加入雾、星空等特殊效果, 这些效果都会让场景模拟显得更加逼真。3.3 MAYA 软件MAYA 软件在高支模行业领域内是一款标准应用软件, 主要应用于三维建模、动画和特效。该款软件在与 3DSmax 软件结合使用时能展现出最好的效果。一般情况下, MAYA 软件在建筑施工过程中是制作动漫三维图像的首选软件, 它拥有一套最完整、最实用、简单易上手的集成工具集, 专门制作复杂特效
8、。应用这三款软件搭建高支模模型的具体方法是:先用 REVIT 软件制作出二维平面图, 并且将杆件的相关约束信息加上去, 剖面图如图 1 所示。然后点击三维按钮, 自动生成高支模三维模型, 为了与三维模型作区分, 二维平面上会赋予纵横杆件、连接件等不同的颜色, 如图 2 所示。经过 AUTODESKREVIT 软件搭建出的整体结构模型如图 3 所示。最后, 在 3DSmax 中整理好高支模模型并导出, 随后用 MAYA 软件完成模型动画部分搭建并展示出来。最后形成视频文件, 更直观地展现高支模的施工过程, 供施工人员观看, 并指导施工人员的施工流程, 避免在施工过程中出现反攻的现象, 保证工程能
9、如期竣工。图 1 高支模二维剖面 下载原图图 2 高支模三维模型 下载原图图 3 高支模模型整体构造 下载原图4 BIM 技术在高支模施工中的应用4.1 控制模板成本BIM 技术最大的一个优点就是具有参数特质, 所以在搭设高支模模型的时候, 可以赋予模型钢管、连接件等各构件的尺寸、材料、型号等参数信息, 而且这些参数都是经过反复的实验和验算得出的, 同时利用 BIM 可视化环境对参数进行修改, 因此, 模型的参数信息都是很精确的。另外, BIM 技术还具有自动算量的功能, 利用这一功能可迅速根据楼层、结构形式等计算出钢管、连接件等的使用量并汇总, 这样就形成了项目的成本计划, 可以帮助项目管理
10、者对项目进行成本预测、分析与控制。对于模型引入的时间和成本计划, 在施工的时候能实时查询到现场材料的购买、人员的所需数量等, 从而从源头上降低施工成本。4.2 掌控施工进度建筑工程施工管理是一个动态的管理过程, 自从引入 BIM 技术之后, 工程施工形成了一整套工期计划, 项目管理人员可以对工程的施工进度进行精细化管理, 而且管理人员还能通过这套计划掌握某个时间段该完成的工作量。利用 BIM 技术集成性的特点, 施工单位可以实时、全面地了解各参与方的施工进度, 时刻把握高支模施工进程, 合理分配施工现场的资源, 避免施工方与资源供应商产生矛盾。4.3 优化施工方案针对高支模施工过程中可能出现的
11、难点和关键点, 可利用 BIM 技术可视化的特点, 将这些关键点部位以动画演示的方式展现出来, 比如辅助施工现场对施工缝梁板模、电梯井内模等细节部位进行模拟施工, 对这些施工方案进行分析并优化, 预先处理施工作业中可能出现的问题。在建立高支模支撑体系 3D 模型的时候, BIM 技术的介入能有效避免因为缺乏考虑主体结构构件的空间信息而导致的支撑件与墙体或柱子发生冲突的情况。将高支模施工方案与 BIM 技术结合起来, 便于项目管理者分析和规划整个施工方案;也有利于现场施工人员熟悉模板搭设环节的时间节点和搭设工序。通过高支模模型的动画演示, 施工方可以对原先的施工方案作进一步的调整和优化, 从而提
12、升施工效率。4.4 保障施工安全对高支模的施工方案进行审查的时候, 与传统的审核相比, BIM 模型利用可视化的优点有效避免审核工作量大、审核难度大、与审核人员沟通困难等各种问题。在引入 BIM 技术之后, 三维模型的动画展示对设计人员进行了有效的技术交底, 详细地展示了细节部位的构造和施工流程, 便于施工人员更直观地掌握详细步骤。对高支模施工现场可能出现的危险情况进行事先预演, 然后提出相应的安全防护措施, 提高施工人员的应急反应能力。通过 BIM 技术对高支模施工特点的把握, 把模板安装区域的不同部位、材料堆场、临边位置等区域按危险级别用不同颜色加以区分, 划出安全区域, 以三维动画的方式
13、给现场施工人员进行安全防范教育和技术指导, 从而确保现场的施工安全。5 结束语随着 BIM 技术在高支模施工中的深度运用, 高支模施工渐趋标准化和规范化, 同时科研人员对 BIM 技术在高支模施工中的探索也越来越深入。本文从 BIM 技术在高支模施工中常用的三种软件入手, 将这三种软件的优势功能结合起来直观展示了高支模 BIM3D 模型的施工方案, 提前发现施工方案的不足之处并加以改进, 方便技术人员操作。此外, 通过动画放映, 使施工人员对施工顺序有个大概的了解, 能更直观地学习在施工中可能遇到的重点和关键点, 从而保证施工安全和工程质量。参考文献1孙文进, 马显通.BIM 技术在模板工程中的应用J.中国高新技术企业, 2016 (3) :3940. 2孙运动.高支模技术在工程施工中的应用J.科技与企业, 2013 (12) :248. 3潘爱琴.高支模技术在工程施工中的应用J.江西建材, 2014 (14) :61. 4陈兵.基于高支模技术在建筑施工中的应用J.四川水泥, 2014 (7) :321.
