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BIM 技术的装配式建筑施工组织设计研究

作者

赵延伟

天津建工科技有限公司 天津

引言:

近年来,国家相继出台多项政策推动装配式建筑发展,要求加速建筑工业化转型,达成建筑业绿色低碳发展目标。施工组织设计作为装配式建筑施工的核心指导性文件,直接影响着工程的进度、质量、成本与安全。然而,装配式建筑具备构件预制化、施工装配化、参与方多元化等特性,传统施工组织设计依赖二维图纸,存在信息传递不顺畅、协同效率低下、风险预判不足等问题,难以满足其复杂的管理需求。BIM 技术以三维建模为基础,集成建筑全生命周期信息。旨在为提高装配式建筑施工组织效率、保障工程质量提供理论参考与实践途径。

一、BIM 技术与装配式建筑施工组织设计的内涵

BIM 技术即建筑信息模型技术,是一种基于数字化平台,整合建筑项目全生命周期数据的技术体系,能实现建筑设计、施工、运维等阶段的信息共享与协同工作。装配式建筑是将建筑构件在工厂预制生产,运输至施工现场进行装配安装的建筑类型,具有标准化设计、工业化生产、装配化施工等特征。将BIM 技术融入装配式建筑施工组织设计,可通过三维可视化模型直观呈现施工过程,打破各参与方信息壁垒,实现施工全流程精细化管理。

二、装配式建筑施工组织设计现存问题

2.1 多参与方协同管理存在欠缺

装配式建筑施工涉及建设单位、设计单位、预制构件厂、施工单位、监理单位等多个参与方,各参与方的工作侧重点存在差异,并且传统施工组织设计主要依靠二维图纸进行信息传递,信息呈现不够直观,容易引发信息误解或出现信息遗漏的情况。同时,各参与方缺少统一的信息共享平台,设计阶段的构件信息难以及时、精准地传递至预制构件厂,致使构件生产与设计要求出现偏差。​

2.2 施工进度与质量管控出现滞后情况

在进度管控方面,传统施工组织设计制定的进度计划多为静态计划,无法动态反映施工过程中的实际变化。装配式建筑施工中,构件运输、现场吊装等环节易受天气、交通、设备故障等因素影响,一旦某个环节出现延误情况,静态进度计划难以进行快速调整,无法及时调配资源来弥补延误,进而导致整体施工进度滞后。在质量管控方面,传统质量管控主要依赖现场人员巡检,难以对构件生产、运输、安装等环节进行全面覆盖。预制构件在生产过程中,可能出现尺寸偏差、钢筋间距不符合要求等问题。

三、基于 BIM 技术的装配式建筑施工组织设计优化策略

3.1 构建 BIM 协同管理平台,实现多参与方信息共享

搭建基于 BIM 技术的协同管理平台,将各参与方纳入统一平台进行管理。设计单位在平台上传 BIM 模型及相关设计文件,明确构件尺寸、材料性能、连接方式等信息;预制构件厂通过平台获取设计信息,根据模型进行构件深化设计与生产,并实时上传构件生产进度至平台,方便施工单位与建设单位随时查看;施工单位结合平台中的构件生产进度与现场施工条件,制定合理的安装计划,同时将现场施工状况反馈至平台。

3.2 利用 BIM 模型优化施工流程,提升进度管控精度

在施工组织设计阶段,运用 BIM 技术构建三维可视化模型,对施工流程进行模拟与优化。首先,根据施工图纸与现场实际情况,在 BIM 模型中搭建施工场地布置模型,合理规划构件堆放区、吊装设备停放区、材料运输通道等,避免施工过程中出现场地混乱问题。其次,通过 BIM 施工模拟功能,对构件吊装、安装等关键施工环节进行模拟,提前发现施工流程中的不合理之处,如:因吊装顺序不当引发了施工拥堵、构件安装空间不足等问题,需优化施工流程与吊装方案,确定最佳施工顺序。同时,将 BIM 模型与进度计划软件关联,构建4D 进度模型(三维空间模型 + 时间维度),动态展示施工进度。

3.3 依托 BIM 技术实现施工全环节质量动态管控

借助 BIM 技术构建覆盖构件生产、运输、安装全环节的质量管控体系。在构件生产阶段,预制构件厂将构件生产过程中的关键参数,如:混凝土强度、钢筋绑扎情况、构件尺寸偏差等录入 BIM 模型,形成构件质量信息档案,监理单位可通过模型远程监督构件生产质量,针对不合格构件,及时提出整改要求。构件运输过程中,运用 BIM 技术结合 GPS 定位系统,实时追踪构件运输位置与运输状态,以确保构件按时、完好送达施工现场,避免因运输过程中的碰撞、损坏影响构件质量。在现场安装阶段,施工人员通过移动终端查看 BIM 模型中的构件安装要求与质量标准,严格按照模型指导进行施工;同时,运用BIM 技术结合三维激光扫描技术,对已安装构件的位置、尺寸、连接节点质量等进行扫描检测,将扫描数据与 BIM 模型中的设计数据进行对比,如若发现偏差,应及时调整策略,达成施工全环节质量的动态管控,保障工程质量与安全。

四、结论

本文通过对 BIM 技术与装配式建筑施工组织设计内涵的明确界定,剖析出当前装配式建筑施工组织设计存在多参与方协同管理欠佳、施工进度与质量管控滞后等问题,并针对性地提出构建 BIM 协同管理平台、借助 BIM 模型优化施工流程、依托 BIM 技术实现全环节质量管控等策略。研究显示,将 BIM 技术应用于装配式建筑施工组织设计,能够有效打破信息壁垒,提高多参与方协同效率,实现施工进度与质量的精细化管理,为装配式建筑施工组织设计的优化提供了有效途径。未来,可进一步探索 BIM 技术与大数据、人工智能等技术的融合应用。

参考文献:

[1] 鲁举安 . BIM 技术在装配式建筑设计及施工管理中的应用研究 [J]. 中华建设 ,2025,(09):97-99.

[2] 张芸 . BIM 技术在装配式项目中的创新应用与综合效益 [J]. 上海建材 ,2025,(04):6-12+28.

[3] 韩立红, 周广胤, 史学鹏. BIM 技术应用于装配式建筑的制约因素分析[J].河北工程大学学报 ( 自然科学版 ),2025,42(04):77-82.