该项目是一个某智能化全封闭综合料场工程，网壳形状是正方四角锥﹐总体是拱型结构。网壳支承都是建立在下弦柱点周边支承基础上的，结构大小为网壳南北向总数量为50道轴线，柱距4m，1轴—50轴长度总共为380m;东西跨度方向A一K轴共96m，简壳最大垂直距离是53.6m，网格大小约为4m×4m，连外部构件的厚度一同算，总厚度可达3.95m左右。通过上弦支撑的应用，为不违反结构制约道路净空的规定，网壳支撑条件是要在1.5m高的钢筋混凝土柱之上施工。在垂直方向是通过3个独立网壳构成，每一个网壳就是一个区段，网壳跨度两侧下方布置平板支座带靠背支座。总体效果为图1所示。
图 1 某智能化全封闭综合料场工程效果示意图
BIM在方案中的应用难点分析
以前传统的施工方法，大部分是凭着技术人员与专家多年工作经验进行施工，没有办法用数据进行描述，也无法对施工方案进行直接计算、比较等，就更没有办法预测出施工过程中突然发生的问题。而BIM施工模拟的创建，将方案整个过程映射成为虚拟环境，就能够很真实地把施工方案展现出来，再凭借虚拟环境对整个项目施工过程进行全程掌控，倘若发现问题，即采取相应的措施进行处理，以便于达到比较.验证、完善、优化方案等目的。
在建筑项目施工过程中，通过建立BIM模型，对施工方案进行模拟。此模型可以采用模拟建筑施工的虚拟环境，能够发现施工过程中将有可能出现的问题与潜在风险。通过发现的问题与风险再对模型进行相应的调整与修改，直到虚拟环境中不存在问题与风险为止，这样就可以通过BIM模型来对实际建筑项目施工进行指导，从而有利于施工按期完成，同时还使施工质量得到保障。
应用BIM技术的优势在于为原料煤棚工程建设给予强大的技术支撑，并指导实践操作﹐帮助具体建设方编制有关施工措施，但要实现BIM技术的应用还需解决一些重点问题：
1)大体积挡煤墙三维可视化展示。应用BIM技术创建原料煤棚大体积挡煤墙﹑冷却水管﹑钢筋的三维模型，仿真模拟大体积挡煤墙实施过程，在冷却水管设计要求的基础上实现降温管控，并通过冷却水管及钢筋三维可视化模型的应用及时调整碰撞位置。
2)BIM技术在网壳吊装施工方法的应用。通过BIM技术的应用，仿真模拟网壳地面拼装前后步骤及方位，起步吊装、高空拼装等过程，可视化模拟汽车吊的停机方位、吊车臂伸长距离、吊车臂倾斜度，不断地模拟﹑仿真、尝试，最终形成一个优秀的吊装方案。
BIM施工模型构建
BIM施工模型与BIM设计模型还存在很多不同，前者主要用于对建筑项目工程施工指导，后者主要针对建筑项目设计过程进行指导，施工与设计是两个完全不同的概念与工序。前者能够对施工现状比较客观、真实地再现﹐比如施工各段的划分、构件的拆分等，此外，还包括施工机械﹑临时设施等过程，而后者就不能包含这些内容。该智能化全封闭综合料场工程就是运用Revit软件系统构建的施工模型，再依据CAD工程设计图纸，遵照施工现场有关计划安排与相关规定，对BIM模型进行第2次分解。其目的就是为了后续施工过程中应用与提取相关工程信息带来便利。BIM模型详如图2所示。
3D施工工况展现与工程量的统计
BIM施工模型主要包含多方面内容，甚至连施工现场的大门与围栏都能模拟出来，总之与实际状况一模一样，通过三维模型体现各节点施工情况﹐如此，就可以对施工现场进行更形象、更真实地展现。从而更方便对施工方案的可行性进行验证。
运用Revit明细表，对BIM施工模型钢结构件中的各种名称、编号、规格以及材质等进行统计。而且还能通过其计算功能对各构件质量进行统计，在这当中，钢构件的质量与长度可以作为塔吊选择的参考依据。此外，再依据构件开始吊位、质量以及安装空间等情况进行全过程的模拟，对其安装可行性进行分析，从而进一步对堆场进行合理配置。通过有关统计研究表明，S省H大学体育馆工程建筑包括Q235B与Q345C两类主要材质，钢构件总共近400件，其中整体提高部分有58件，整个项目钢构件总重量大约为500t，其中整体提升部分约有150t，单件分段吊装最大重量与单件分块吊装最大重量分别为85kN、95kN。
大跨度网壳吊装方案仿真模拟
启动Fuzor软件，将建立好的网壳起步模型导入软件，从而开展模拟起步网壳吊装过程。设置好汽车吊停机方位及起步网壳地面摆放方位，在应用程序中对汽车吊型号根据网壳吊装需求展开科学选择。具体如图3所描述。
图 3 汽车吊与起步网壳摆放位置
汽车吊行驶到预先设置好的方位，汽车臂缓缓地伸至预先设定距离，在延伸过程中必须根据汽车吊臂实施要求进行，具体如图4所描述。
图 4 吊装过程
在抓取网壳过程中，仿真模拟网壳吊装前后环节，汽车吊完成首段网壳抓取后需要实施网壳旋转提升，具体如图5所描述。
图5 网壳提升过程
结束高空施工后，要对北侧山墙进行施工，选用小拼单元散装方式进行，并且要根据沿轴线由上往下、自外到内的要求一步步完成。待网壳高空拼装操作结束后，再根据拼装前后顺序把山墙实施好。具体如图6所描述。
图 6 山墙安装
图 7 网壳整体完成
图7为网壳施工结束后的总体效果。利用模拟网壳起步区域及高空散拼的吊装，该项目采用的吊装设备达到吊装要求，优化、改进了吊装实施方案，能很好地完成项目施工。
出处：长春工程学院学报（自然科学版）2021年第22卷第4期
作者：唐徐林
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