BIM技术案例分享：BIM技术在大型装配式厂房施工中的应用

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01工程概况

某装配式工业厂房项目位于西安市高新综合保税区内，总建筑面积5万㎡，建筑高度约21m，地下1层，地上2层，施工工期从2017年11月至2019年5月，该项目在国内预制程度较高，采用的预制构件类型包括: 预制型钢桁架双皮墙 ( precast truss wall，简称PTW) 、预制柱、预制梁、叠合板，而PTW为国内首次引进。

02项目难点

1、本项目预制构件共2.4万m?，1647种，6 960件，构件的生产、运输、堆放和现场吊装管理难度大。

2、预制构件普遍在20t以上，其中最重的预制 构件( 预制柱) 重32t，塔式起重机布置和吊装安全要求高。

3、构件中埋件和出筋种类多，空间关系复杂， 碰撞检查工作量大。

为解决上述问题，本项目采用Revit软件对结构和构件等进行建模分析，并对现场构件吊装顺序、塔式起重机布置进行模拟，在降低项目成本、缩短工期和提高建筑质量等方面取得了良好效果。

03BIM 技术应用

建模

在项目施工前，根据业主提供的二维图纸，使用 Revit 软件建立项目结构模型。由于该项目为PC结构，由多种类型构件搭建而成，需要先将每种构件建成族模型，再将全部构件族导入项目中，搭建项目的结构模型。项目模型的深度取决于族构件的精度，在建立族构件时，需要对构件尺寸、构件外部出筋、预埋件的尺寸和位置进行精确建模。本项目包含预制柱、预制梁、叠合板和PTW墙4 种构件，其中预制柱403种，预制梁294种，叠合板259种，PTW墙403种。

碰撞检查与优化

Revit建模后，将模型导入Navisworks平台，进行BIM模型的碰撞检查，主要包括:

1. 对预制构件内部的碰撞检查，即内部钢筋间的碰撞，钢筋与预埋件的碰撞，钢筋及灌浆套筒与管线接地盒的碰撞等;

2. 预制构件间的碰撞检查，即预制柱顶出筋与预制梁侧面出筋及与对应套筒空腔间的碰撞，不同方向的预制梁端面出筋间的碰撞等。碰撞检查完成后，根据碰撞结果对各构件进行调整，进一步优化部件间位置，有效减少施工中碰撞问题的发生。

碰撞类型包括硬碰撞、间隙和重复项等。硬碰撞指两个构件实体间发生碰撞，这类碰撞问题出现较多，对工程的影响较大。最小间隙指两个构件实体间并未发生直接碰撞，但两个构件间的距离小于设计规范要求，从而影响施工活动或不能满足净空要求。在项目模型进行碰撞检查时，可以根据实际需要选择其中一种。在 Navisworks 平台的 Clash Detective 模块添加检测，进行碰撞检查计算，检测完成后自动生成检测报告。报告中显示碰撞名称、碰撞距离、碰撞位置、碰撞类型、碰撞点、相互碰撞的项目等。根据碰撞检查结果，在模型中找到对应部位，针对碰撞点进行修改，逐一排查修改后再次进行复核碰撞检查，重复此过程，直到碰撞结果显示“零”为止。

本项目通过BIM模型碰撞检查，发现2层构件碰撞共23处。如G /22 -G /24 轴处2个预制梁的出筋相互碰撞，B /3 轴处柱上部出筋和梁侧面出筋相互碰撞。

工程量提取

在Revit 视图模块中能够创建明细表，根据计算需要选择相应类型，生成明细表。利用明细表计算工程量包括2种方式: 族参数和计算值。明细表利用族参数能够自动统计构件工程量。例如，需要计算一个构件的重量，通过族参数自动生成构件的体积，重量则通过“体积×密度”的计算值显示在明细表中。明细表统计工程量是按类别统计，统计结果为项目中所有预制柱、预制梁、叠合板的总量，如果想要统计每层的构件数量，可以利用明细表中的过滤功能进行分类统计。

施工方案优化

1.优化场地布置

与传统现浇厂房不同，PC厂房项目体量大，预制构件数量多，若不提前进行策划，会造成PC构件堆放分区不规范，堆场杂乱无章，后期可能造成堆场空间不足，构件无处安放等问题。本项目借助BIM技术，结合履带式起重机规划运输交通路线，对堆场构件布置进行优化，提高堆场利用率。

PC厂房主体施工以PC构件吊装为核心，塔式起重机在吊装过程中至关重要。本项目布置塔式起重机数量较多，采用BIM技术对布置方案进行模拟，尽量保证项目全部构件在塔式起重机工作范围内，且保证塔式起重机安装、拆卸时履带式起重机站位不影响其他作业施工，不占用交通路线，并以动画形式指导作业人员进行规范合理操作，指导作业流程。经过BIM 模拟对比，最终确定设置7台塔式起重机。

2.构件吊装仿真模拟

装配式厂房构件数量多，构件吊装质量决定整个项目质量。在正式施工前借助BIM技术对构件吊装过程进行仿真模拟，再根据结果对吊装方案和吊装流程进一步优化，确保构件准确、高效吊装。预制梁两端均有外部出筋，在柱顶处，4根梁的外部出筋上下错开搭接 ，若直接进行吊装，会因构件安装次序不正确导致返工，造成劳动力浪费和工期增加。借助BIM模型进行安装模拟，确定正确的安装次序，与施工人员做好交底，确保现场安装一次成功。此外，通过吊装仿真模拟将吊装过程中可能存在的安全隐患暴露出来，以便管理人员提前采取预防措施，避免安全事故。

本项目包含构件种类多、数量大，为解决构件发货、接收信息不准确，构件不知所踪，现场安装混乱的问题，采用BIM与二维码相结合的技术手段，通过建立BIM信息管理平台，实现构件信息共享，有效避免因个人错误导致的信息不准确，从而有效提高构件生产、吊运、安装管理质量和效率。

借助BIM技术确定吊装顺序，从而确定构件的生产顺序、运输顺序、堆放场地等，实现构件实时可视化管理。将三维BIM模型导入BIM信息管理平台，每个构件生成一个二维码，记录构件的编号、楼 层、尺寸、生产厂家等信息，构件厂生产构件时，直接将二维码卡片固定在构件表面。构件吊运过程中，构件厂根据二维码卡片信息记录发货清单，现场人员接收构件时，根据二维码信息再次核实发货清单上构件编号，安排构件堆放位置并做好记录。当现场发现构件损坏时，也能通过二维码信息确定该构件生产厂家，及时进行修补或重新生产，避免影响构件正常吊装。构件二维码卡片能帮助现场施工人员更便捷地完成构件定位、吊装，方便随时查询吊装构件参数属性、施工完成质量等信息，再将竣工数据上传至项目数据库，实现施工质量记录可追溯查询。

BIM模型在施工过程中的应用可全面提升工程造价行业效率与信息化管理水平，优化管理流程，高效率、高精准度的完成工程量计算工作。以上内容就是“BIM技术案例分享：BIM技术在大型装配式厂房施工中的应用”，更多BIM热点资讯/教程分享欢迎关注微信公众号“BIM实训”，也可点击下方免费下载领取精品学习资料。