BIM在装配式设计建筑中的应用:中煤三十三新北花园项目BIM在装配式项目的深度应用
一、项目概况
1、项目基本信息
新北花园(一期)项目位于淮北市烈山区,项目规划用地面39042.07m2,总建筑面积120009.35m2,其中住宅面积94666m2、并配套社区用房、地下车库等。本工程为装配式建筑,预制化率30%。地上8栋单体和1栋社区中心,其中住宅楼3#楼为26层、5#楼为25层,1#、4#、6#、8#楼为28层,2#、7#楼为30层,社区中心3层。建设安置房890套,总投资约3.4亿元。由中煤矿山建设集团淮北安屹房地产开发有限公司2018年4月竞得土地开发建设,于2018年7月进场施工,合同工期510天。
2、项目难重点
(1)质量目标高
工程开工伊始就确立了高标准的质量目标,在施工过程中严要求,以确保各项目标实现。确保获得的主要奖项如下:淮北市建设工程“相王杯”奖、安徽省建设工程“黄山杯”奖、安徽省文明示范工地、安徽省建筑业绿色施工示范工程、广联达BIM应用示范工地(已获得)、安徽省装配式建筑示范工程(已获得)
(2)施工组织难度大
预制构件种类多、数量大,工程所需吊装的构件达14700余块,不同构件又分成77种。
(3)施工技术难点多
套筒灌浆:主楼1至4层为现浇结构,5层及以上为整体装配式结构,最为重点和难点的是4层转换层,这一层是衔接上部的重要一层,最为重要的是18块套筒连接的承重墙,所预留的钢筋与预制墙板精确度要达到100%,否则无法安装。待安装完毕后,一段时间内进行套筒灌浆,采用灌浆机高压注浆,并重点控制套筒内是否注满、是否漏注,并跟踪检查。
3、应用目标
淮北新北花园(一期)项目是安徽省装配式建筑示范工程,也是淮北市重点民生工程,是中煤三十三工程处第一个装配式建筑+BIM技术应用的工程。本工程涉及上百种装配式构件型号,施工单位面临着进场构件型号与数量难以提取、施工现场物资分配码放难以控制、施工过程中构件指标含量难以统计等问题。项目部利用BIM相关软件通过手机端将图片、视频、文字等信息发送至网页端指定位置,方便项目部时刻查看并记录施工进度、质量、安全情况;还可将上述信息与图纸的相关位置关联,更精准地把控项目,通过网页端数据统计,快捷地展现施工现场问题,为施工提供便利,也为后期的施工索赔及洽商变更提供依据。
二、BIM应用策划
1、应用内容
(1)视频制作
(2)构件跟踪
(3)现场精细化管理
(4)BIM5D云端协同
(5)项目数字周会
2、应用策划
为了确保BIM技术应用在新北花园(一期)项目顺利开展,项目部成立了领导小组,组建了BIM工作室。其中工作室共计4人,每人分工明确,责任到人。.以下是BIM领导小组及实施小组的组织机构。
项目领导小组分工
三、实施过程
1、准备阶段
根据装配式的特点选定应用点,编制BIM实施方案,为了使应用标准化,更是编制了新北花园(一期)BIM5D应用标准,根据方案推进,安排系统的人员培训,于2019年4月2日在项目会议室召开启动会,签订了联合推动方案。
2、应用过程
(1)视频制作:三维渲染动画,给人以真实感和直接的视觉冲击。借助BIM手段可以直观地进行项目虚拟场景漫游,在虚拟现实中身临其境般地进行方案体验和论证。在招投标过程中充分展示施工企业的能力,给业主更为直观的宣传介绍,提升中标几率。
(2)构件跟踪
结合本工程实际情况并经过小组认真讨论和多方验证,我们认为影响现场装配式构件吊装进度的主要原因有以下四条:个别构件质量不符合要求、构件不能及时进场、构件缺失信息可追溯性、构件过多堆放。小组针对4条要因,制定了以下对策措施:
通过BIM数字平台生成具有构件信息的二维码,项目各参与方通过扫码可共享构件信息,并且与中煤远大工厂进行联动,针对不同的构件类型设置不同的工序级跟踪项,然后通过这些跟踪项去跟踪构件的状态,每个构件都能够跟踪到位,现场的进度、质量同时也能管控到位,最终实现以构件为主线的施工工序级精细化管理。
在构件生产前,工厂管理人员可以在BIM数字平台自主提取现场相应的排产计划及运输计划,保证工厂生产、调度准确无误,避免构件返厂。
将工厂纳入BIM数字平台体系中,质检员可以第一时间将未能满足要求的构件信息反馈到工厂,工厂即时就可以做出调整,确保施工现场进度不受影响。
同时通过平台全面掌控
(3)现场精细化管理
利用BIM5D手机端项目周计划任务派分,让现场生产管理人员清晰自己的每周工作任务;待现场进度采集后,可以实现各个参与方实时掌握施工进度;及时发现现场进度偏差。
首先现场施工员负责编制各自负责区域下周施工进度计划,上报生产经理进行审核,审核通过后进行汇总,然后在5D平台网页端进行任务派分,明确时间、责任人等内容。
生产经理在BIM5D平台网页端进行任务派分后,现场施工员会收到任务通知,现场施工员通过手机端实时反馈现场施工情况及任务完成状态。
最后形成进度汇总
(4)BIM5D云端协同
基于BIM5D项目管理协同平台,项目各参建方可以查看实时各专业模型信息、现场施工进度、质量安全问题等信息,及时发现现场进度偏差、问题整改完成情况。
(5)数字项目周会
通过手机端采集项目生产、质量、安全岗位数据,并通过云平台自动汇总、分析形成项目周会数据;通过数字周会的模式提高项目周会会议效率,减少扯皮,使得会上数据分析更加完善,清晰,支撑项目精细化管理。
(6)其他应用点
劳动力统计:通过移动端记录现场的每个区域、每个楼层、每个工序的工种类别、各工种的人员数量,优化现场人力资源投入提供看板;为后续跟分包单位或者劳务结算时,提供数据支撑。
质安管理:通过手机对质量安全内容进行拍照、录音和文字记.录,然后网络同步至云端模型,实现跟踪留痕。
质安评优:通过质量评优对分包单位进行排名,评优
施工日志、影像资料管理:借助BIM5D施工现场管理平台汇总质量、安全、进度等模块中的相关照片信息,如生产进度照片、劳动力统计照片、隐蔽验收照片、质量安全问题照片、电子施工日志等。
资料管理:WEB端上传项目资料根据职责划分设置预览、下载、创建、修改、删除、授权等权限。
3、应用效果
作为全公司第一个运用BIM平台的装配式工程,以一种“BIM+”的方式来改进工程各干系组织和岗位人员的交互方式,以提高交互的明确性、效率、灵活性及响应速度,避免了以往施工过程中部门与部门工作交叉沟通带来的不便捷;强化了工程项目全生命周期内的各个层级管理活动的可视化、实时化、高效化,可让项目管理层实时掌握项目各项情况,实现快速决策,迅速审批。实现了管理升级,显著缩短工期,节省成本,提高公司效益。
(1)构件合格率(对原标段随机检查400块构件,其中合格393项,合格率为98.25%)
通过现场实际检查,装配式构件施工过程中的合格率已经可以得到保证,活动前后合格率对比如下:
(2)新北花园(一期)项目获得了安徽省装配式示范项目,并在2019年到2020年陆续获得了安徽省安全生产标准化示范工地与淮北市质量标准化示范工地。
(3)社会效益:新北花园(一期)项目顺利开展了淮北市装配式质量、安全标准化观摩会,并受到了淮北市业内人士的高度认可。
(4)经济效益:经过此次活动,项目标准层施工速度提升至到了5天一层,达到了目标预期,每层施工工期相比周边省市的同类型项目节约了2天左右,并结合全穿插式施工方式取得了良好的经济效益和社会效益,以7#楼为例节约工期45天,节约成本41.2万元。
(5)企业标准化建设:实现了预制构件全过程跟踪,现浇构件工序级管控。工厂生产、构件运输、现场安装达到了无缝衔接,形成一套闭环式信息化管理模式。
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