作者：张洁静

出处：《绿色建造与智能建筑》 2025年第10期；国内统一连续出版物号：CN 10-1865/TU；国际标准连续出版物号：ISSN 2097-2253

主题：智能建造；钢桁架；吊装施工；工艺优化；BIM；数字仿真

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摘要：本研究以温州“天空之眼”人行天桥工程为研究对象，针对大跨度空间异形钢结构吊装施工中存在的精度控制难度大、结构受力复杂、施工环境制约等技术难题，提出了一套基于智能建造的吊装工艺优化策略。研究过程中，通过BIM与数字仿真技术进行施工预控，建立高精度测量与...（注：知网摘要页面显示不全，完整摘要需在知网进一步查看）。

一、研究背景与研究出发点

随着智能建造技术的快速发展，BIM、数字仿真等信息化手段正逐步融入钢结构施工的各个环节。大跨度空间异形钢结构因其造型优美、跨越能力强，在现代建筑与市政工程中应用日益广泛，但其吊装施工面临着突出的技术挑战。

传统的钢桁架吊装施工方法主要存在以下问题：精度控制难度大——异形钢结构构件形式复杂，高空对接精度要求高；结构受力复杂——大跨度空间桁架在吊装过程中的受力状态与设计状态差异显著，需精确把控；施工环境制约——城市核心区施工场地狭小、周边环境复杂，对吊装设备选型与作业空间提出严苛要求。在此背景下，如何借助智能建造手段对传统吊装工艺进行系统优化，成为该研究的核心出发点。

二、工程案例与提升方案

2.1 工程概况

研究以温州“天空之眼”人行天桥工程为研究对象，该工程为大跨度空间异形钢结构。

2.2 施工难点

1. 结构异形复杂：空间异形钢桁架形态不规则，构件定位与对接难度大
2. 精度要求高：大跨度钢结构吊装对安装精度有极高要求
3. 施工环境制约：作为城市人行天桥，施工场地和作业时间可能受到周边交通与环境条件限制

2.3 优化方案

针对上述难题，研究提出了一套基于智能建造的吊装工艺优化策略。具体技术路线包括：

1. BIM精细化建模：建立钢桁架结构的精细化BIM模型，为施工预控提供数据基础
2. 数字仿真与虚拟预拼装：将BIM模型与施工进度、组织设计相结合，进行专门的施工方案模拟与虚拟预拼装，提前发现并解决潜在冲突
3. 高精度测量与实时监控：建立高精度测量体系，对吊装全过程进行实时监控
4. 施工吊装虚拟仿真与方案比选：在钢桁梁吊装前，结合施工现场条件、钢桁梁类型、机械设备吊装能力及安放位置，进行施工吊装虚拟仿真模拟和对比分析
5. 信息集成与竣工模型交付：整合施工过程中的信息，形成全面的项目竣工模型，为电子化竣工交付和运维阶段的BIM应用提供数据基础

通过上述技术手段的综合应用，实现了从施工预控、方案优化到过程监控、竣工交付的全流程智能建造管理。

三、提升方案对比分析

该优化方案的核心突破在于将BIM与数字仿真技术贯穿施工全过程——从施工前的虚拟预拼装和方案比选，到施工中的高精度测量与实时监控，再到竣工后的信息集成与数字化交付——实现了传统“经验驱动”向“数据驱动”的转变。

四、研究结论与工程应用价值

4.1 主要结论

1. BIM+数字仿真是智能建造的核心抓手：通过BIM精细化建模与数字仿真技术进行施工预控，可有效解决大跨度空间异形钢结构吊装施工中精度控制难、结构受力复杂等技术难题。
2. 虚拟仿真比选提升方案科学性：在吊装前进行施工吊装虚拟仿真模拟和对比分析，可科学指导吊装设备选型与工艺参数确定。
3. 全流程信息集成实现闭环管理：从施工预控到过程监控再到竣工交付，BIM信息的全流程贯通实现了智能建造的闭环管理。

4.2 工程应用价值

• 为异形钢结构吊装提供范例：以温州“天空之眼”人行天桥为工程载体，为同类大跨度空间异形钢结构的吊装施工提供了基于智能建造的系统性优化方法。
• 推动施工管理数字化转型：该研究展示了BIM与数字仿真技术如何从“辅助工具”升级为“核心手段”，为钢结构施工管理的数字化转型提供了可复制的技术路径。
• 为全生命周期管理奠定基础：通过构建集成了施工管理过程信息的竣工模型，为项目的电子化竣工交付和后续运维阶段的BIM应用提供了坚实的数据基础。