项目模型外观效果图:
结构BIM模型图:
钢结构BIM模型图:
机电BIM模型图:
建筑1A栋和1B栋幕墙BIM模型图:
场地布置模型图:由于施工场地面积小,总建筑面积大,项目需要对施工场地进行合理规划并进行分区域材料管理。
地下室阶段场布图:
主体结构阶段场布图:
装饰装修阶段场布图:
型钢混凝土细部节点技术方案模型图:
钢结构复杂节点模型图:
钢结构模型BIM深化:钢结构节点施工图
白玉龙:项目总工程师
职责:制定BIM实施方案并监督、组织。
吴荣林:BIM及技术工程师
职责:利用BIM模型优化施工蓝图及施工方案。
丁光毅:BIM及技术工程师
职责:运用BIM技术开展专业深化设计,进行碰撞检测并充分沟通、解决、记录;图纸变更及管理。
王贺征:BIM及技术工程师
职责:预算及施工BIM模型建立、维护、共享、管理;各专业协调、配合;提交阶段竣工模型,与各方沟通;建立、维护、每周更新和传送问题解决记录。
丁慧玲:BIM及技术工程师
职责:采集及复核测量数据,为每周BIM竣工模型提供准确数据基础;利用BIM模型导出测量数据指导现场测量作业。
一、BIM模型应用于工程重难点 及 解决 措施
(1)既有场地空间有限,平面布置难度较大
简要分析:
1) 基坑边线已贴近红线,东、西、北侧围墙距基坑边线不足3m,且南侧有椰子树影响。
2) 场内无法修建环场道路,施工通行需走场外道路,但是由于本工程临近国家一级渔港、占用场外道路施工将影响渔民作业。
解决措施:
1)使用BIM技术分阶段绘制平面布置图,合理安排场地,材料堆放,及时做好动态调整,保证场地的利用率。
2)结合BIM模型找出支撑梁上找出合理位置,搭建栈桥,方便材料的堆放与周转。
3)结合BIM技术,为关键材料、设备制定进场时间和存放空间的动态存储台账,保证场区内道路通畅,避免二次搬运。
(2)主体结构造型复杂,支撑选型难度较大
简要分析:
主体结构塔楼设备层至屋面层结构悬挑4.2m,悬挑端承受荷载的三根悬挑梁高度为2.85米,悬挑结构距离地面高度为132.13米,是目前世界线荷载最大的高空悬挑劲性混凝土结构梁。大悬挑结构模板支撑体系设计复杂、施工操作难度大、安全防护要求高,现场施工极具挑战。
解决措施:
1)使用BIM技术深化设计节点辅助施工方案的编制。邀请专家组进行论证,经反复论证最终确定施工模型,在31层做型钢悬挑硬防护,在32层安装钢结构平台,在平台上搭设超限构件模架体系,并利用BIM技术辅助验算安全性。
2)使用BIM技术绘制悬挑位置模型,将钢平台、模架体系、防护体系施工过程制做成模拟动画,进行工序交底。
(3) 外立面安装工期紧,单元幕墙施工困难
简要分析:
项目塔楼幕墙采用单元式幕墙,单块幕墙体积较大,无法使用正常的运输工具运送。而且幕墙工程安装周期较为紧张,高层处楼体造型造成幕墙安装较为困难 。
解决措施:
1)利用BIM技术完成项目所有种类幕墙的节点绘制,深化出图,所有节点一次成型, 避免返工。
2)对幕墙施工工序进行制作BIM施工模拟动画,并利用BIM软件比对分析选择最高效率的施工方式,并对工人进行工艺交底,提高总包交底能力;
3 )运用 Rhino 曲面设计和数据分析,仿真模拟幕墙真实信息,据此严格控制项目设计、安装的误差率,切实把控项目设计、工艺以确保工程整体效果,大大提升幕墙质量。
BIM创新价值点:
(1)项目部拟采用施工现场平面布置与材料智能动态存取管理技术的应用解决场地空间有限,塔吊布置选型困难的问题
基于材料在具体时间下空间信息的唯一性,从四个方面展开创新应用:
1) 进行多方论证,筛选适合做动态进出场管理的材料或设备;
2) 基于BIM技术绘制场地模型并进行分割,编制编码和命名规则,建立场地分割单元的网络管理台账;
3) 基于施工进度,为执行动态存取管理的材料附加进出场时间信息;
4) 以天为单位,结合材料的进出场信息对拟分配的场地存储单元进行验证,确保符合搬运距离成本低、存放时间短等原则; 观察和研究执行过程,收集问题并改进,形成总结经验。
项目关联BIM模型
场地分区BIM模型
(2)结合GIS、色差模型的智慧工地数据可视化表达应用 当前智慧工地所采集到的生产要素信息大多以文本、表格等形式体现,可读性较低,不同种的数据关联性差。
1) 自主搭建智慧工地基础数据展示平台,通过MQTT等协议将供应商提供的智慧工地硬件设备的数据提取到自主数据平台
2) 借助百度地图等开放平台,实现智慧工地硬件设备的GIS地理信息注册;
3) 实现后台数据与轻量化模型(BIMFACE引擎)和地理信息平台的挂载与可视化表达。
4) 整合地方职能监管部门及业主、集团要求,综合考虑超高层项目各施工阶段实际总承包管理情况,集成现有各智慧工地和智能建造模块内容,打造基于物联网技术 的B IM管理平台,总结出一套适用于属地化的通用和非通用需求管理要点,切实推行各信息管理内容,对现场安全质量、环境、塔吊、升降机、车辆、员工实名制、视频监控等系统进行实时监控,问题暴露,相关负责人及时整改落实,对现场人机料法环进行数字化监控,提高项目部整体管理和沟通效率,同时推动智能科技的发展。
BIM示范应用
(1)利用BIM技术,解决设计结构凸变处的施工难题
主体结构塔楼设备层至屋面层结构悬挑4.2m,悬挑端承受荷载的三根悬挑梁高度为2.85米,悬挑结构距离地面高度为132.13米,是目前世界线荷载最大的高空悬挑劲性混凝土结构梁。大悬挑结构模板支撑体系设计复杂、施工操作难度大、安全防护要求高,现场施工极具挑战。
1)利用BIM技术进行方案设计,结合数学模型开展方案比选,辅助专家论证会进行决策
2)利用物联网技术采集钢平台、模架体系、防护体系的实际运行状态(如受力、变形),与BIM模型结合,实施特殊区域的数字孪生。
3)利用BIM动画软件制作施工过程动画,进行可视化交底
(2)利用BIM结合三维扫描技术辅助精细化管理,解决幕墙施工困难的问题
项目塔楼幕墙采用单元式幕墙,外运电梯无法运输。项目工期紧,幕墙安装工程量大。结构四个角的收缩、凸出结构增大了施工难度大。
利用BIM技术完成项目所有种类幕墙节点绘制,深化出图,制作施工模拟动画,运用Rhino曲面设计和数据分析,仿真模拟幕墙真实信息,据此严格控制项目设计、安装的误差率,切实把控项目设计、工艺以确保工程整体效果,大大提高施工效率和工程质量。
1)借助BIM技术、三维扫描技术进行幕墙节点及零部件的预拼装,将拼装环节进行拆解,每个关键工序均在三维扫描模型和BIM模型拼装验证并调整后再进行实际拼装。
2)幕墙Rhino深化及出图
Rhino 结合 CAD 完成幕墙深化出图,包括幕墙预埋件深化、平立面优化、幕墙节点优化、型材断面深化等图纸。
幕墙工程施工方案模拟-FT-01系统铝板飘带单元幕墙施工
幕墙施工方案模拟-FT-02系统屋顶单元幕墙施工
机电部分BIM应用点:
碰撞检查:
通过Navisworks对叠合模型中不同系统间的碰撞问题进行检测查找,并形成碰撞报告,分层分部位组织召开专题会进行分析解决,对不能解决的问题及时反馈设计院进行修改,已累计解决16580个问题。
净高分析:利用Fuzor软件对BIM模型的重点区域净高进行分析,出具净高分析图,同时召开BIM净高分析例会邀请业主单位给予意见,并对模型及时进行调整。
净高分析平面图
漫游净高分析
施工模拟:基于BIM施工模型,对细部节点的安装工艺及操作流程进行施工工艺动画模拟,来对工人进行技术交底,提高交底的质量。
虚拟样板:创建三维虚拟样板BIM模型,引导制作实体质量样板,达到指导现场施工,确保现场工程质量。
支撑体系深化设计:借助模架体系设计软件进行模架设计,辅助模架施工方案编制及出图,计算材料使用量。
中建一局集团第五建筑有限公司
丁慧玲、丁光毅、白玉龙、吴荣林、王贺征