崔云峰

摘    要：在经济快速发展的前提下，我国建筑规模不断扩大，应用技术水平不断提高，就当下的建筑结构来看，钢结构已成为建筑领域应用最广泛的建筑结构，但钢结构存在模型复杂、结构体量大的弊端，致使施工人员在进行钢结构施工时的危险系数较高。BIM 技术作为数字化建筑设计及计算机技术的综合体，在建筑行业发展中的作用不容小觑，可帮助钢结构施工人员及时发现建筑施工中可能存在的风险，提升钢结构施工效率和工程项目施工的安全性。

关键词：BIM 技术;钢结构;施工管理;风险管理

1  引言

BIM技术是建筑信息化发展的成果，其在工程项目中的应用，表现出提升建筑质量、降低建筑成本、缩短施工工期等优势。但在实际施工中，由于建筑信息人才缺乏，施工单位忽视施工管理，BIM技术的优势难以发挥，影响建筑行业的进一步发展。就此，有必要对BIM技术在钢结构施工管理中的应用开展分析。

2  BIM技术概述

BIM的核心在于创建信息模型，此项工作的实现依托于计算机辅助技术，可全面整合各类建筑工程信息，创建模型并为相关单位的日常工作提供指导，达到提升施工效率、深化管理质量的效果。钢结构工程中，通过对BIM技术的灵活运用，可提升设计方案的可行性，确保施工质量，且BIM技术提供了一系列实用性工具，让数据共享效率得以提升。在建筑工程项目中，BIM技术表现出全面性、可视化、协调性等特点。就全面性而言，BIM技术可全面整合建筑工程项目的各类信息，如材料类型、材料规格、设备参数、设备供应商及设备性能等，为施工单位开展施工管理提供便利;就可视化而言，BIM技术可结合几何与物理信息，构建三维信息模型，以立体化形式呈现各类建筑信息，并将建筑施工的进度与成本等信息，以图表形式输出，使建筑信息更为明晰，为施工单位开展项目全生命周期管理提供参考;就协调性而言，BIM技术可实现建筑信息共享，将建筑工程项目的业主、设计单位、监理单位、供应商及相关利益第三方全部整合在同一个平台，统筹规划工程项目，提高施工管理有效性。

3  钢结构工程存在的问题

3.1  钢结构复杂

纵观现阶段钢结构工程的发展状况，普遍通过Auto CAD展开设计工作，此方式在现代化工程中的适应性明显不足，工作效率偏低，存在工作量较大的问题。若遇到复杂曲线的设计工作，必须在三维软件的支持下完成;深度设计中，若因施工需求发生变更，修改时将面临巨大的工作量，明显加重员工的工作负荷;绝大部分工作并不具备实际意义，仅是重复性的机械化工作，人员的投入与产出不成正比。与此同时，钢结构自身就具有复杂性，含大量的节点，因此Auto CAD这一传统方式难以满足工程需求。

3.2  施工问题

（1）钢结构工程质量安全中，科学选择、合理布置钢结构体系是其管理重点，如内蒙古某钢结构工程为超长跨度空间桁架结构，在设置支座中存在明显不合理情况，较大的倾覆力矩导致焊缝质量问题严重，临时支撑拆除后造成整体垮塌。此种设计为重大钢结构施工带来了诸多困难。（2）钢结构焊接质量。现场焊接中，由于对焊材使用不当、焊工资质把控不严、电流控制不严、返修措施不当、焊接工艺不正确等均可能造成焊缝质量问题。而焊接质量则是在于局部变形、咬边、夹渣、气孔，出现此种情况，则会降低钢构件结构质量。

4  BIM 技术在钢结构施工中的应用

4.1  动态建模

（1）BIM技术自身所具备的完整的建筑数据信息，可帮助管理人员在原有数据库的基础上建立建筑模型，钢结构设计人员可将钢结构设计形状、设计尺寸、应用材料以及施工工艺流程等相关信息逐步输入建筑模型设计流程中，在最短时间内快速完成钢结构3D设计模型，钢结构施工企业可借助施工模型信息开展项目施工。（2）钢结构设计3D模型的建立需要借助相关设计参数，BIM技术自身存储了较多参数数据及设计模型，因此，设计人员可借助系统工具直接进行3D模型参数计算。此外，由于BIM技术系统所具备的开放性，设计人员可借助自定义模式进行参数设计，提升钢结构3D模型设计的应用性。（3）钢结构施工项目存在人员繁杂、施工效率低及数据误差相对较大等弊端，导致钢结构施工管理工作无法顺利开展，常常出现项目施工延期、施工成本增加的情况。利用BIM技术进行模型设计，可对钢结构施工中的隐秘工程数据进行计算，科学分配施工人员的具体施工量，提升钢结构工程的施工效率和质量。

4.2  施工质量管理

在钢结构施工质量管理中，可应用BIM技术的施工模拟功能。在实际施工前，在软件中进行钢结构施工模拟，明确钢结构构件的拼装要点，及时发现施工中存在的质量隐患，为实际施工提供指导，保障工程施工质量，避免返工等问题的出现。在施工模拟中，施工单位根据区域划分与钢筋混凝土结构，将提升区划分为13个拼装单元，明确拼装单元的具体拼装顺序，进而制定各个提升区的提升施工流程、拼装区的拼装流程。根据施工流程、施工组织配置等信息，在Navisworks软件中进行施工模拟，将导出的BIM模型IFC格式文件导入软件中，利用软件的Animator工具，编辑模拟施工的各类动画，以适合观察的视角，抓取模拟动画，并对模拟施工过程的钢结构模型进行渲染，以视频形式输出施工模拟过程。在此基础上，施工单位获得规范施工的钢结构施工流程，以此作为技术交底与施工培训的工具，用于培养施工人员的专业技能，深化施工人员对钢结构施工的认识，规范施工人员的操作，保障钢结构施工规范进行，提高工程施工质量。

4.3  基于BIM技术的大型钢结构施工危险源管理系统打造

要想使用BIM技术进行大型钢结构施工危险源管理，就要借助其他的软件，Revit软件是与BIM技术结合最广泛的三维建模软件之一，一般要想打造一个可视化的建筑危險源管理系统，除了借助Access构建数据库，还要利用Revit进行三维设计、建造和维护。具体操作流程：（1）构建建筑施工工程的三维模型，通过建筑施工的CAD图纸和Structure功能，进行项目样板创建、结构柱布置、剪力墙生成等工作;（2）基于2.1部分所打造的数据库，创建安全设备防护构件库，对安全构件的构件族样、构件参数、施工部位进行系统统计，并以此分析外脚手架建立分析;（3）通过BIM技术的信息交互模块和信息采集模块表达，针对性地打造危险源管控方案。而针对部分复杂的工程管理，则要根据建筑设计人员的实际经验进行合理化分析。

4.4  钢结构项目模型设计阶段

钢结构施工项目的模型设计阶段，利用 BIM 技术可直观展示建筑的设计主体情况、电气系统模型以及管理模型，对设计模型进行深层次分析。同时，可根据新型数据对模型进行及时修改，这不仅能降低设计人员的工作量，还可直观看到修改后的设计情况，继而有效提升钢结构项目模型的可靠性。

5  结束语

综上所述，在传统钢结构施工的基础上引入BIM技术后，可提升施工流程的规范性，为建模、信息跟踪与共享等工作提供高效平台，成为风险管理的有力工具。因此，在类似的钢结构施工中，BIM技术值得被采用，具有较好的应用前景。

参考文献：

[1] 谢广荣.BIM技术在钢结构施工方案决策分析中的应用研究[J].钢结构，2019（3）：111～115.

[2] 曾念童 .BIM 技术在钢结构施工项目中的应用[J].建筑技术开发，2020（5）：1～2.