BIM案例:BIM技术在柳州公共交通03标的应用
工程概况
(1)工程名称:柳州公共交通配套工程一期(门头路至莲花山庄)土建施工03标
(2)工程地点:广西壮族自治区柳州市
(3)工程规模:三站四区间,线路长度约2.88km
(4)工程造价:8.2亿
工程难点分析
(1)地处交通枢纽核心地带,管线迁改及场地布置复杂。
(2)工艺工序复杂繁琐,需要进行大量的工艺模拟协助项目管理人员施工。
(3)局部存在盖挖逆作法施工,施工技术难度大。
应用目标
实现项目全生命周期内BIM应用,将BIM技术落实到技术管理的各个阶段。具体体现为:在前期策划阶段协助驻地布置场地布置、管线迁改等,帮助相关方案达到最优化;施工阶段通过结合BIM技术,让施工方案更加直接,确保BIM对技术方案的100%的覆盖。
BIM技术应用
1、项目部驻地策划
项目前期筹划阶段,由于地处柳州市繁荣地段,所能布置的场地狭小,项目驻地后期功能性要求较强,对绿色施工、照明要求、噪声控制等要求过高。针对上述问题,应用BIM技术对项目驻地进行深化设计,合理布置办公区、生活区、会议室等的布置及格局,在屋面结构位置设置绿色施工相关要求的附属设置等结构。并通过漫游观察,优化设计不合理的地方,达到一次成型,效果最优的目的。
2、施工场地策划
由于轨道交通车站位于城市道路中心,施工场地狭小,施工周边环境复杂,交通流量大,后期施工过程中协调较困难。针对上述问题,应用BIM技术对车站施工场地布置进行合理规划,科学布局,使土地利用率达到最优,同时避免因布局不合理导致后期的返工,从而节约成本。
3、管线迁改及保护
根据前期管线调查的结果,施工场地内存在大量管线,如电力、燃气等,这些管线基本对后期正常施工产生了很大的制约,如不妥善处理,在后续施工中存在很大的安全隐患。针对上述问题,应用BIM技术建立三维模型进行深化讨论,确保最优化的管线迁改及保护方案,从源头上消灭安全隐患。
4、工艺工序模拟
柳州轻轨03标为三站四区间,车站为地下两层结构,盾构施工;涉及到钻孔灌注桩、高压旋喷桩、钢支撑、大体积混凝土、高支模等施工难度大、质量要求高的工序。针对上述问题,在施工前,利用三维模型,对关键工序进行施工模拟,进行施工流程的预先建造仿真,验证方案的可靠性和准确性;基于三维模型制作可视化交底视频,对管理人员和操作工人进行可视化技术交底,让施工人员更容易更直观地理解施工控制要求,提高工程施工质量。
5、盾构管片优化
原初步设计图纸采用在管片内侧全环预埋2cm厚钢板作为连接结构,管片生产时预埋钢板难度大,施工质量难以保证。针对上述问题,应用BIM技术对轨道梁与管片的连接结构进行深化设计,取消预埋钢板,优化为预埋U型螺栓,从而降低特殊管片的施工难度,提高特殊管片生产质量。并对优化后的连接结构申报了发明专利。
6、单侧支模架设计优化
双龙站为地下二层结构,需要使用单侧支模架施工,如何合理化设计单侧支模架的结构,确保其既能满足施工质量和安全要求,又能最大限度的节省材料。针对这个问题,主体结构分段及负一层、负二层侧墙高度等具体情况,对单侧支架模架进行预制加工设计,优化单侧支模架的各项参数,提高单侧支模架的利用率。如根据侧墙高度设计钢模板分块尺寸,通过不同组合满足不同高度侧墙模板安装的要求。
7、盖挖逆作法可视化交底
由于河东枢纽站位于道路交叉地段,局部需要进行盖挖逆作法施工,盖挖逆作法施工结构复杂,对结构处接口防水处理要求高;基坑结构布置及场地布置繁琐。针对上述问题,项目充分应用BIM技术建立盖挖逆作法土方开挖模型、主体结构模型,实体化各构件的相对关系,展现各交接部位的细部结构,对关键部位进行可视化交底,指导现场施工,保证施工质量。
8、地下管线改迁
由于河东枢纽站位于十字路口,地下管线密集且基坑临近周边建筑,车站范围内管线有雨污水管、自来水管、强电、弱电等管线,且车站周边无迁改路由,只能从车站上方通过;针对上述问题,首先为为验证迁改方案的可行性,应用BIM技术建立车站主体结构模型和管线迁改模型,对两个模型进行碰撞检查,避免管线与车站主体结构产生冲突。
9、绿色施工围挡优化
由于科技大学站位于交通繁荣接口位置,为提升项目施工场地的整体形象,提升公司在柳州市的企业形象。项目使用BIM技术对施工围挡进行优化,结合现有围挡的安全可靠性及绿色施工理念,建立绿色施工围挡三维模型,并进行渲染出图,基于三维模型进行讨论并修改完善,从模型中导出CAD图,并编制绿色施工围挡作业指导书,指导现场施工。
10、盘口式脚手架(主体结构支架)优化
原初步设计图纸采用在管片内侧全环预埋2cm厚钢板作为连接结构,管片生产时预埋钢板难度大,施工质量难以保证。针对上述问题,应用BIM技术对轨道梁与管片的连接结构进行深化设计,取消预埋钢板,优化为预埋U型螺栓,从而降低特殊管片的施工难度,提高特殊管片生产质量。并对优化后的连接结构申报了发明专利。
双龙站主体结构脚手架采用盘扣式脚手架,施工过程中存在一定的危险性,为验证施工方案的合理性。项目应用品茗安全计算软件对高支模支架进行不同方案的对比分析,比较各支架方案的优缺点,选择最优支架方案,提高安全性能的同时节约成本,缩短工期。
BIM技术应用总结
项目由于客观因素,在车站主体结构施工开始前,有大量的技术工作需要落地,而这些技术工作离不开BIM工作的开展。在这个过程中,族文件的合理使用至关重要。同时,BIM相关工作人员对现场落地技术的理解关系到BIM技术能否切实有效的利用到点上。(作者:李智)
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