浅谈BIM技术在高大模板中的应用

吴鹤 邓鸿阳

摘 要：目前，在建筑工程施工中发生的较大事故中，据不完全统计，由于模板支撑系统坍塌造成的事故人员伤亡人数占伤亡人数的比例较大。根据建筑施工行业相关部门及相关规定要求，超过一定规模的危险性较大的高大模板支撑分部分项工程，施工单位应当编制专项施工方案，并且组织专家论证对专项施工方案的可行性进行论证。BIM技术作为近几年兴起的新型技术，可以解决模板支撑体系工程设计过程中难以计算、绘图和计算等问题。因此，如何利用BIM技术在高大模板支撑体系中的进行合理应用，通过BIM技术保证模板和支撑架的安全性和可靠性，同时实现经济合理性是本项目需要解决的关键问题。

关键词：BIM技术;高大模板;安全性

1 引言

本文针对BIM技术在高大模板方案编制以及施工过程中应用的实践和经验，讨论了BIM技术在高大模板支撑体系工程中具体实现和应用中的优势。并且，如今建筑行业的快速发展，社会以及个人对建筑美观性以及高度要求越来越高，以及建筑结构的不规则性，导致高大模板在计算以及施工过程中难度加大，无法考虑到每一个细节，新型技术BIM的出现，在施工前期，可以通过计算、建模等功能使人对高支模支撑系统有一个直观的认识。由此，可以预见在建筑行业快速发展的过程中，BIM技术会越来越的到推广，从而达到普及、使用的目标。

2 BIM技术简述

BIM建筑技术也可以成为建筑信息建模，该技术具有很好的可视性：传统图纸以及施工方案一般由设计或者技术人员编制，难免会存在着一些问题，施工人员只得依据想象完成施工。此种模式对工程安全和质量产生了极大的影响，并且对于结构复杂的部位或者漏洞，仅仅只是依靠文字或者简单的CAD图纸来进行叙述，可能无法满足技术人员或者实际操作人员的理解以及认知。伴随着建筑行业的不断发展，BIM技术已逐渐开始步入建筑行业，至今已经得以了广泛应用。它能够将工程中的各参数进行分析，并通过三维立体的模式将施工方案的要求以及架体完成效果展示出来，通过真实、可视化的展示，使之更清晰明了。另外，BIM的的优势在于其可视化、模拟、优化和绘图功能。便于施工过程中的管理和控制，能够提前将较大以上危害部位暴露出来，能够及时、准确、可靠地解决施工期间的质量和安全问题。

2.1 建筑行业对高大模板的相关要求

高大模板支撐是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15kN/㎡，或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统。需要组织专家进行专项施工方案论证。由上述可以看出，高大模板支撑系统中常见的的结构类型为：跨度大、荷载大、截面大的混凝土框架结构等等

2.2 BIM技术在高大模板中的实例应用

本项目为徐州市睢宁县富泰厂房项目的办公楼，高大模板支撑体系涉及楼栋建筑面积为29786.62m?，建筑高度为23.9m;办公楼大厅及办公楼会议室模架支撑高度分别为8.88m、8.93m，梁最大跨度分别为15.6m和18.4m;最大梁截面为250mm*1350mm，属于高大模板支撑结构。项目技术人员利用BIM技术中的结构对该工程的模板支撑结构建立模型，能够直观的将高支模部位在制作的模型中体现出来，而不需要通过技术人员对图纸一点一点审查、查找，能够有效的节省技术人员的精力以及时间。尤其是在完成的制作完成的模型当中，能够对结构各种形状以及构件能够形成一个更加直观的感受。另外，该项目的关键信息包括工程基本信息、工程特性、支撑体系材料、地基不知，标高设置和一些相关的施工技术参数。项目设置信息的正确性与整个项目的操作和建模有关。项目基本信息包括项目工程名称、项目地址、施工单位名称、项目特性和抗震等级等其他参数。工程特征包括主体结构形式、基础形式、轴承模式、区域特征基础数据和结构要求、搭设用钢管的类型和尺寸。高程设置进一步定义了基础、墙壁、窗户、柱子、横梁、面板和楼梯的高度。选择时应注意以下几点：模板的设计及其支撑结果应使结构安全可靠，成本合理。

2.3 BIM技术的应用效果

使用BIM3D技术进行可以提前进行碰撞检测，可以优化模板搭设设置，减少施工期间因方案设计不合理，导致出现架体无法搭设、搭设不合理等可能出现的错误，避免造成返工，从而能够很好的加快施工速度并减少返工次数。然后，结构和建筑模型受到三维“缺失和泄漏碰撞”的影响，计算机可以智能地计算“冲突”组件的位置和数量，并获得文档数据，以避免架构和结构图。通过BIM技术能够为项目的结算奠定了良好的基础，特别适用于常用的工程量清单定价方法。此外，通过BIM技术，施工单位可以大大缩短招标文件的技术和商业准备时间。详细的规划，包括人员、机器、材料、材料和环的精心规划，对项目的顺利运行起着至关重要的作用。但是，由于时间限制，大多数项目的技术和业务解决方案无法在招标阶段详细完成。

3 工艺实施效果

3.1 实施效果

通过在项目高大模板管控中的应用，总结 BIM 技术创新点有以下几个方面：

3.1.1 提高了专项方案编制的针对性与效率。使模架设计能够精确到每一个构件和节点，提高了方案编制的针对性，减少了技术人员设计模架、受力分析所需要的时间，提高了方案编制效率。

31.2 实现了周转材料工程量的统计。软件自动生成工程所需模板实际面积，按设计人员要求计算各类周转材料，实现了周转材料的精确统计，为降低成本，控制损耗提供了有力的帮助。

3.2 效益评估

3.2.1 利用软件完成的模板设计精确度高、准确性好，较符合现场情况，较以往手工设计降低了错误率，提高了材料的使用效率。

3.2.2 可视化模型交底，提高了操作人员以及现场管理人员对技术交底内容的理解，降低了由于对方案了解不透出出现现场返工的可能性，避免了返工造成的成本工期压力。

3.2.3 分区域计算模架需求量，结合施工进度计划，按实际需要进退场各类周转材料，提高了周转材料利用率。

4 结语

总而言之，基于BIM技术方案编制以及现场施工效率，解决了模板工程设计架体布置中无法通过有效的直观性了解架体的缺点。BIM技术的可视化为模板工程的开发提供了施工支持，成为消除高模板支撑系统安全隐患要求的基本途径和可靠保障。

参考文献：

[1]孙文进 马显通.《BIM技术在模板工程中的应用》.中国高新技术企业.2016年

[2]华庆东.《BIM技术在高支模施工中的应用》.施工技术.2017年

[3]黄奇荣 武俊 刘曦 郭利伟《BIM技术在高大模板施工中的应用》.施工技术.2017