BIM技术在现代建设工程中运用探究
摘要
关键词
BIM技术;现代建设工程;碰撞检测
正文
1.BIM技术在现代建设工程中应用的优势
1.1有助于缩短项目设计周期
在工程项目初期阶段,设计人员借助可视化平台同步开展多专业协同作业,各系统参数实时交互更新,使得方案调整具有便捷性。针对较为复杂的节点构造中,利用模拟预演功能,BIM进而使原本分散的设计决策能够集中呈现,进而减少反复修改导致的时间浪费。
1.2碰撞检查可以提高设计质量
在施工过程中,较为常见的碰撞,主要包括管线交叉,结构和安装冲突、机电设备与暖通碰撞。这些问题一旦出现,将会导致施工过程的频繁返工。
而BIM技术的碰撞检查功能,在应用中,可有效检测并统计出发生碰撞的位置,在设计前期及时发现并做出调整,进而避免开工后延误工期,进而不断追加预算[1]。
2.基于现代建设工程的BIM技术应用要点
2.1土建、机电碰撞检查
在基础施工阶段,利用BIM模型,施工技术可通过集成地质勘探数据与地下障碍物信息,以提前模拟桩基布置与场地现有设施的位置信息。协同设计环境中,承台作为上部结构荷载传递至地基的关键构件,其平面定位与尺寸直接关系到整个结构的安全。当设计人员在模型中调整承台布局或增大其截面以满足承载力需求时,承台钢筋笼的水平投影范围,一旦超出地下室侧墙的轮廓线时,钢筋的现场安装中,施工技术就容易与土方开挖、基坑支护及防水层施工等前置工序产生直接干涉。此时,BIM系统内置的碰撞检测模块会对这一关系进行不间断的实时扫描。它主要将承台钢筋笼的每处弯曲及节点,作为一个独立的三维实体,然后将其与地下室结构模型进行精确的空间运算。当钢筋笼的部分区域,与地下室轮廓线所定义的受保护空间被系统算法所检测时,系统的警报功能会以红色标识,来将冲突区域在三维视图及所有相关的二维图纸剖面上进行详细标注[2]。设计人员接收到这一反馈后,能够迅速定位问题根源,进而评估调整承台位置、改变钢筋排布方式,或是与基坑设计方协商修改支护方案的可行性,从而在图纸进入施工阶段前,解决该隐患,避免造成施工成本增加。
而对于主体结构部分,重点核查框架柱纵筋锚固长度是否侵入设备基础预留洞口,以及剪力墙暗柱箍筋间距与预埋套管的净空距离;屋面层的检测则聚焦于女儿墙泛水高度与通风管道出屋面位置的竖向间距,确保防水层收头的可操作性空间。针对大体积混凝土浇筑体内部的冷却循环管路,需验证其走向是否与主筋绑扎节点产生干涉。实际应用时,施工技术需依据设计图纸,再利用相关的专业测量工具,并结合实际现场情况,对冷却循环管路的三维空间布局展开逐段排查,确保其可以在发挥冷却作用的基础上,不会与主筋绑扎节点产生冲突。
管道井垂直敷设时,不同标高的数据重叠这一问题,施工技术需进行详细的给排水碰撞检测。施工技术通常利用BIM的剖切功能,来逐层检查立管变径接头与楼板开洞边缘的安全距离;消防喷淋主管的支吊架设置需避开风管法兰连接部位,防止固定螺栓穿透保温层造成冷桥效应。
2.2综合支吊架设计与焊接监测
在该环节,BIM平台能够整合建筑、结构、水电各专业的荷载要求。在实际使用中,为确保综合支吊架荷载的科学性,设计人员需运用有限元分析技术对模型进行深入模拟。通过输入风荷载、地震作用力以及设备运行时产生的振动荷载,BIM平台可以实时展示综合支吊架在实际受力状态下的应力分布情况。基于系统分析结果,设计人员能够动态调整型钢的规格尺寸和连接方式。对于承受较大集中荷载的部位,转而选用强度更大的型钢材料;而对于受力相对均匀的区域,则可以适量地优化型钢的数量;大型设备的运输路径规划同样是项目中的重要环节之一。在这个过程中,施工技术需考虑临时支撑结构的底座的稳定性及荷载。此时,可以利用BIM平台,通过创建详细的三维模型,施工技术就能够直观地展示设备在运输过程中的运动轨迹以及临时支撑结构的布置情况。接着通过在虚拟环境中,不断进行多次模拟演练,以避免临时支撑结构与永久承重体系中的关键构件发生冲突。
幕墙埋件与主体钢结构的焊接作业面质量,会对后续石材挂板的安装效果造成直接影响。施工前,利用BIM平台的可视化功能,施工技术人员可以在电脑上清晰地看到角码安装后的实际效果,并与石材挂板的拼接要求进行比对。如果发现角度不合适,可以当场进行及时调整,从而保证幕墙系统的外观质量和密封性能。
2.3砌体排砖、脚手架模拟搭设
基于建筑信息模型的砌块预排布系统的引入,有助于施工技术人员精准计算不同墙体部位的模数组合关系。技术人员导入结构图纸后,软件自动识别门窗洞口尺寸及过梁设置位置,生成最优的组砌方式建议。对于异形柱边缘等特殊部位,采用切割砖块虚拟预拼装功能,直观展示咬槎节点的具体形态。通过参数化调整灰缝宽度补偿值,能有效控制累计误差对整体垂直度的影响。在材料统计方面,系统不仅核算标准砖用量,还能精确到辅助用砖和预制混凝土砌块的配置比例。针对加气混凝土等新型墙体材料的特性,模型会标注防潮层铺设标高与构造柱浇筑范围的衔接细节,确保施工工艺符合规范要求;进一步依托BIM平台的参数化建模能力,技术人员可构建包含悬挑工字钢、连墙件布置的完整支撑体系。Revit软件可以根据楼层高度自动匹配立杆步距参数,并校验斜撑杆件的角度偏差是否在允许范围内。防护栏杆的设置位置与主体结构预留洞口形成联动关系,当检测到安全通道受阻时立即触发报警机制。
扣件式钢管脚手架的转角处采用节点深化设计模块,可视化呈现大小横杆的交错方式及碗扣式接头的紧固状态。而对于高大模板支架系统,通常会通过加载活荷载模拟变形趋势,提前优化剪刀撑设置密度和扫地杆离地高度。
施工过程中,动态协同管理是BIM的一大优势。项目团队可以利用BIM的4D进度管理功能,将砌体作业面与脚手架拆除顺序进行时空关联分析。具体表现为:在模型中设置工序逻辑锁,确保基层砂浆强度达到设计值后方可进行上层墙体砌筑。若针对冬季施工场景,Revit软件能够自动计算保温措施对砌筑速度的影响系数,动态调整劳动力配置方案。而且,脚手架连墙件的受力监测数据实时接入云端平台,结合风速预警系统实现主动安全防护。当现场实测数据超出阈值时,模型自动高亮显示风险区域并推送整改指令至移动端APP。
结语:BIM不仅是一门技术,更是一种思维方式。BIM技术的应用可以极大提高建筑工程项目管理水平,提升设计质量,缩短建设工期,延长建筑寿命。未来,可加大BIM技术在工程项目投入力度,扩大应用范围,为安全生产、改造翻新、维护维修提供更多保障。
参考文献:
[1]徐静珂,周桂杰.BIM技术在建设工程项目全过程管理的应用[J].四川建材,2025,51(07):204-206+217.
[2]燕向阳.BIM技术介入建设工程项目全过程管理的研究[J].城市建设,2025,(12):31-33.
[3]赵义.BIM技术在建设工程监理精细化管理中的应用探究[J].建材发展导向,2025,23(12):94-96.
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