在建筑施工领域,高支模(高大模板支撑系统)因其结构复杂、安全风险高,对施工方案的科学性与精确性提出了极高要求。随着BIM技术、三维建模与工程计算软件的发展,传统手工绘图和经验判断已难以满足现代工程精细化管理的需求。那么,高支模施工方案用什么软件做?本文将从行业实践出发,深入探讨当前主流的专业软件工具,并结合实际案例,详解如何利用这些软件制定科学、安全、高效的高支模施工方案。
一、为什么需要专业软件支持高支模方案编制?
高支模通常指搭设高度8m及以上、跨度18m及以上、施工总荷载15kN/m²及以上或集中线荷载20kN/m及以上的大尺寸模板支撑体系。这类结构一旦失稳,极易引发重大安全事故,因此必须通过科学手段进行力学分析与构造优化。
传统方法依赖人工计算和二维图纸,存在以下问题:
- 计算精度低,易遗漏关键受力点;
- 无法直观展示空间关系,影响交底质量;
- 变更频繁时修改效率低下,容易出错;
- 难以实现多专业协同设计(如结构、机电、土建)。
而借助专业软件,可实现:
- 三维可视化建模,提前发现碰撞问题;
- 自动完成荷载分配、杆件稳定性验算;
- 生成标准化技术交底文档,提升施工效率;
- 与项目管理系统集成,实现全过程数字化管控。
二、高支模施工方案常用软件推荐及功能详解
1. 广联达BIM施工模拟平台(GCL+BIM)
广联达是国内建筑信息化领域的领军企业,其BIM施工模拟平台集成了建模、算量、施工模拟与安全管理模块,特别适合用于高支模专项方案编制。
- 核心功能:支持Revit模型导入,自动识别梁板柱等构件;内置中国规范数据库(如《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130),自动校核立杆间距、步距、剪刀撑布置是否合规;可进行荷载模拟、变形预测与稳定性分析。
- 优势:本地化适配度高,符合国内标准;提供一键生成PDF版专项方案报告,含计算书、构造图、节点详图;与广联达造价软件打通,便于成本控制。
- 适用场景:适用于中大型房建项目、市政桥梁现浇段、体育场馆等复杂结构的高支模设计。
2. PKPM-BIM结构设计模块(PKPM-S)
由中国建筑科学研究院开发,PKPM是国家认可的权威结构分析软件,在高支模领域应用广泛。
- 核心功能:支持多种支撑形式(碗扣式、盘扣式、门式架)建模;可输入风荷载、地震作用、混凝土浇筑顺序等因素进行动态模拟;具备“逐层拆除”分析能力,评估不同工况下的安全性。
- 优势:计算理论成熟,结果可靠;可导出符合住建部格式的计算书;与PKPM施工组织设计模块联动,形成完整的施工策划闭环。
- 适用场景:适用于政府投资项目、装配式建筑、超高层建筑的核心筒区域高支模设计。
3. Revit + Navisworks + Robot Structural Analysis(组合使用)
对于追求极致精度和国际接轨的项目,常采用Autodesk生态链组合:Revit建模 + Navisworks碰撞检测 + Robot结构分析。
- Revit:构建高精度三维模型,定义材料属性、荷载类型,支持IFC标准输出。
- Navisworks:进行多专业模型整合,检查钢筋、管线与模板支架是否存在冲突。
- Robot:进行有限元分析,验证支撑体系的整体刚度和局部稳定性,尤其适用于异形结构(如曲面顶棚)。
- 优势:灵活性强,适合复杂异形结构;成果易于交付给业主或监理单位审查。
- 适用场景:适用于海外EPC项目、地标性建筑、博物馆类特殊造型工程。
4. 其他辅助工具:Excel公式计算器 + CAD制图
尽管高端软件日益普及,但在某些小型项目或预算有限的情况下,仍可借助Excel+CAD组合完成基础工作:
- Excel:编写简易公式计算立杆承载力、连墙件间距、抗倾覆验算;可设置条件格式提醒异常值。
- CAD:绘制平面布置图、剖面图、节点详图;配合AutoCAD Plant 3D可用于简单支撑系统布设。
- 局限性:无法进行动态模拟,需手动调整参数,易出现人为错误。
三、高支模施工方案编制流程(以广联达为例)
以下是基于广联达BIM施工模拟平台的标准操作流程,适用于大多数房建项目:
- 第一步:模型创建与导入 —— 使用Revit或直接在广联达内搭建楼层结构模型,包括梁、板、柱、剪力墙等,标注标高、轴网、洞口位置。
- 第二步:高支模区域识别 —— 在软件中划定高支模范围,系统自动识别该区域内需加强的支撑构件(如主次梁交汇处、悬挑部位)。
- 第三步:参数设置 —— 输入材料信息(钢管直径、壁厚、扣件类型)、荷载值(混凝土自重、施工活荷载、风荷载)、支模高度、立杆间距等。
- 第四步:计算与验算 —— 软件自动运行力学分析,输出各杆件应力比、稳定系数、位移变形数据;若不满足规范要求,会提示红色警告并建议优化措施。
- 第五步:可视化输出 —— 自动生成三维动画演示搭设过程、节点详图、施工顺序;导出Word/PDF格式的专项方案文本,包含计算书、安全措施、应急预案等内容。
- 第六步:专家评审与备案 —— 将电子版提交至建设主管部门备案,必要时召开专家论证会,利用模型进行现场讲解,提高审批通过率。
四、典型案例分析:某超高层办公楼高支模方案优化
项目概况:某城市CBD核心区写字楼,地上38层,地下3层,首层为6m高的大堂,拟采用盘扣式脚手架作为高支模支撑体系。
初始问题:原设计采用传统CAD画图+Excel计算方式,未能准确考虑风荷载叠加效应,导致部分立杆稳定性不足。
解决方案:
- 引入广联达BIM平台,重新建模并加载风压荷载工况;
- 软件自动识别薄弱节点(如转角处立杆密集区),建议增加斜撑数量;
- 优化后立杆最大应力比由0.98降至0.75,满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》要求;
- 最终形成的方案文档被专家组一致认可,顺利通过专家论证。
五、未来趋势:AI赋能与云端协同将成为主流
随着人工智能与云计算的发展,高支模方案编制正朝着智能化、云端化方向演进:
- AI辅助设计:根据历史项目数据,智能推荐最优支撑布局,减少试错成本;
- 云端协同:多人在线编辑同一模型,实时同步进度,避免版本混乱;
- 移动端集成:工人可通过手机查看施工图纸、扫码获取节点说明,提升执行一致性;
- 数字孪生应用:将施工过程映射到虚拟空间,实现全过程动态监控与预警。
可以预见,未来高支模施工方案不再只是纸面文件,而是融合了大数据、AI算法与物联网感知的智能决策系统。
结语
综上所述,高支模施工方案用什么软件做?答案并非单一,而是取决于项目规模、预算和技术水平。无论是广联达、PKPM这样的国产利器,还是Revit+Robot组成的国际组合,都各有优势。关键是选择合适的工具,结合严谨的计算逻辑与丰富的现场经验,才能真正打造出既安全又高效的高支模方案。掌握这些技能,不仅有助于规避安全隐患,更能推动建筑行业向数字化、精益化迈进。





