BIM技术应用不多?看完这个项目你就不这么想了!(上)
来源:南通二建集团技术服务平台
1.1工程简介
南通二建商办楼位于启东金融建筑产业园的最北侧,该园区是办公、营业、会议的重要场所,同时也是新城区政府办公区域和中央商务区域的交界地带,不仅承担了必要的经济服务职能,同时也是展示城市整体形象和文明建设成果的重要窗口。园区将贯彻绿色生态智能的建筑理念,成为城市的标志性建筑。本工程由A、B两座塔楼及裙楼组成,建设用地面积约17749.71平方米。总建筑面积约96469.84平方米,其中地上建筑面积约 69084.66平方米,地下建筑面积约27385.18平方米。
图1 南通二建商办楼效果图
图2 南通二建商办楼效果图
1.2工程难点
1.2.1本工程作为本市重点工程、安全工程、廉洁工程、环保工程、民生工程、创鲁班奖工程,社会期望突出,政府(业主)要求高,需要多方共同努力才能完成既定目标。
1.2.2本工程基坑面积约1.4万平方米,呈正方形,东西最长约145m,南北最宽约120m,基坑周长约485m。挖深9.60m,承台、集水井、电梯井、主楼部分局部超挖0.4~4.8m。
1.2.3本工程内部结构复杂,高大支模区域较多,最高达16.8米,大梁最高达2.7米。
1.2.4本工程地下室剪力墙为清水混凝土,施工质量控制难。
1.2.5本工程地下室结构复杂、大梁较多、净高不足,管线综合排布困难。
2.1采用BIM技术的原因
2.1.1公司层面
本公司作为施工企业,一直十分重视BIM技术的研究,公司通过边学习边总结的方法,选取公司内部合适的项目作为BIM试点,实打实的挖掘BIM在项目上的应用价值,为公司推广BIM技术积累经验,提供公司在行业中的BIM竞争力,同时也为培养公司BIM人才团队提供服务,最终为BIM在施工行业乃至建筑业的发展提供一个宝贵的经验。
2.1.2项目层面
南通二建商办楼、地下车库项目作为启东市重点项目,从项目开始就定位确保鲁班奖,公司内部极其重视该项目施工管理的质量,采用BIM技术可为项目精细化管理添砖添瓦,增添项目亮点,于此同时通过BIM技术的实施达到节约成本、缩短工期、辅助施工的目的。
2.2 BIM技术应用概述
2.2.1软硬件环境
2.2.1.1软件介绍
本项目BIM应用涉及到使用的软件如表1所示:
表1 BIM应用软件
2.2.1.2硬件介绍
表2 硬件配置
2.2.2BIM组织介绍
集团技术中心成员与项目部主要成员组建项目BIM团队,具体组织结构如图:
集团技术中心BIM小组成员分工
表3 集团技术中心BIM小组成员分工
2.2.3 BIM技术应用思路
2.2.4模型创建、使用和管理标准
2.2.4.1命名标准
项目实施前期,为统一实施管理,应制定模型构件命名方式,模型中的构件命名应包括:构件类别、构件名称、构件尺寸,构件名称应与设计或实际工程名称一致
2.2.4.2模型图形管理
应根据项目各参与方的企业标准及使用习惯制定项目的模型配色及线型要求,并应符合以下原则:
1)具体实施根据项目要求而定,模型颜色应与设计图纸保持一致;
2)模型二维配色及线型应清晰鲜明,符合出图标准要求;
3)机电专业可根据系统划分三维配色体系,三维配色应采用不同色系方便区分不同系统分类。
2.2.5信息交换要求
目前工程领域内使用的软件众多,产生了各种格式的文件,这些文件之间还存在的复杂的关联关系,这些关系也是动态发生变化的,不同格式和不同年份版本对信息传递有直接影响,对这些工程软件存储内容的管理已经超越了普通的文档管理系统的范畴。梳理好各个软件的格式要求,不仅改进了标准的文档管理功能,而且能够良好地控制工程文件之间的关联关系,并自动维护这些关系的变化,减少了参与人员的工作量。
3.1施工准备
3.1.1模型建立与图纸会审
项目初始依据建模标准,建立LOD400标准的模型,通过模型的检查累计发现图纸问题100余项,并形成了图纸问题报告,在图纸会审中及时与设计沟通,确保建筑工程从设计端到施工端的良好过度,从而达到了提前预判构件间的相互冲突和可视化沟通,实现BIM技术的应用价值。
图4 商办楼结构模型
图5 问题报告
3.1.2方案比选
项目开工前,由集团领导与项目经理组织对项目的各个阶段进行方案策划,其中包括建筑幕墙、地下室布局、清水混凝土的排布、项目场地的布置等。通过BIM技术的可视化应用,将方案意图更加直观的表达,加快推进方案的选择,通过正向设计的手段,现有模型后有图纸,通过模型导出施工图的方法,大大提高了工作效率。
图6 地下室布局方案比选
图7 项目部的方案比选
图8 场地布置方案比选
3.1.3场地布置
运用BIM技术,合理划分工作区域,在各施工阶段合理布置施工道路、材料堆场和加工区,选择最佳的布置方案, 1:1全景呈现整个施工现场,真正做到了策划在前,精细化施工。
通过BIM技术的模拟性、优化性特点,将塔吊按照整个建筑的空间关系来进行布置和论证,极大地提高布置的合理性。然后通过链接其他模型,如施工道路、临时加工场地、原材料堆放场地、临时办公设施、饮水点、厕所、临时供电供水设施及线路等等。让前期策划一次成优,返工率为零,充分做好事前控制,节约工期。
图9 现场平面布置图
临时设施是为工程建设服务的,它的布置将影响到工程施工的安全、质量和生产效率,三维虚拟临时设施对施工单位很有用,可以实现进行临时设施的布置及运用,还可以帮助施工单位事先准确地估算所需要的资源,以及评估临时设施的安全性,是否便于施工,以及发现可能存在的设计错误。并根据所做的施工方案,将安全生产过程分解为的维护和周转材料等建造构建模型,将他们的尺寸、重量、连接方式、布置形式直接以建模的形式表达出来,来选择施工设备、机具、确定施工方法,配备人员,通过建模,可以帮助施工人员事先有一个直观的认识,在深入的研究怎样去施工和安装。
图10 办公区
图11 生活区
3.2质量管理
在工程质量管理中,既希望对施工总体质量概况有所了解,更要求能够关注到某个局部或分项的质量情况,从工作程序方面讲求的则是动态管理和过程控制。基于此特点, BIM 模型能够作为一个直观有效的载体,无论是整体或是局部质量情况,都能够以特定的方式呈现在模型之上。基于这样的理念,将工程现场的质量信息记录在BIM 模型之内,可以有效提高质量管理的效率。
3.2.1样板模型
建立的BIM样板模型,使用模型对施工方案进行实验,在施工前对构造方式、工艺做法和工序安排进行优化调整,有效指导工艺加工与现场施工,提高施工质量和效率,降低施工难度和风险。通过实物样板和三维样板的结合让班组对整个施工工序和质量标准有更深入的了解。
图12 样板模型
3.2.2实测实量操作手册
利用BIM技术建立实测实量操作指引,规范产品质量实测过程的程序、取样方法、测量操作、数据处理等具体步骤和要求。提供产品质量实测的操作方法,尽可能消除人为操作引起的偏差。让质量员直观的了解实测实量操作方法。
图13 实测实量操作指引
3.2.3质量管理平台应用
通过移动端将采集的质量问题上传至云端,与相关责任人数据共享。平台模型对信息进行集成,方便问题记录分析、整理。在每周的质量例会上针对BIM5D平台显示的问题实施整改,追踪检查直至质量问题整改完毕。
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