社会组 项目编号:1058 2022-09-19

BIM技术在天河潭生态度假区仿古建筑群中的应用

1. 项目概况

天河潭生态度假区占地面积88万平方米,位于贵州省贵阳市花溪区,紧邻国家级新区贵安新区,极具丰富的旅游资源,集喀斯特山、水、林、洞等自然资源、少数民族风情等人文景观及历史遗迹为一体,创新地将自然和文化有机结合来保护和弘扬人文遗产,深入挖掘少数民族文化中的生态文化资源,提升生态文化自信。积极响应习总书记指出的“绿水青山就是金山银山”及“增强文化自信”。天河潭生态度假区项目为贵州省重点工程,其中游客服务中心工程及其附属工程太阳广场位于生态度假区入口处,总占地面积为30580.85㎡,总建筑面积为30262.45㎡。建筑采用仿古风格,造型多变,结构复杂。在景观设置上,工程大量融入贵州少数民族标志元素,对施工精度、施工质量要求高,施工难度大。景观绿化覆盖率高,绿化形态丰富,花卉植被种类众多,绿化地形塑造、景观小品规划等施工要求高。 根据国家现行《建筑信息模型施工应用标准》中模型精度要求,本项目BIM模型精度均按LOD400建立。

2. 模型成果展示

进行项目全专业BIM模型建立。

游客服务中心结构模型.png

游客服务中心结构模型

游客服务中心建筑模型.png

游客服务中心建筑模型

游客服务中心机电模型.png

游客服务中心机电模型

太阳广场模型.png

太阳广场模型

三维场布模型.png

三维场布模型

外脚手架模型.png

外脚手架模型

满堂架模型.png

满堂架模型

假山模型.jpg

假山模型

民族文化标志建筑模型.jpg

民族文化标志建筑模型

整合模型.png

整合模型

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景观模型

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原始地形模型2.png

原始地形模型

数字地质模型.png

数字地质模型

竣工模型.png

竣工模型

3. 团队组织概况

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4. BIM模型应用价值点

一、”样板引路,虚拟先行“

通过BIM技术对工艺工法进行可视化模拟,优化节点工艺,制作可视化交底视频,制作实物样板,以展现构造层次、明确质量标准,有效预防质量通病,避免返工、保证施工质量和进度。

可视化模拟.png

可视化模拟

实物样板.jpg

实物样板

二、边坡开挖精确放线

传统边坡开挖线的确定,只能在现场采用逼近法逐点定位测量,野外工作量大,对测量人员技术水平要求高,易出现以直代曲,导致观光道边坡线形不圆顺,影响外观质量。应用BIM技术在数字地形模型上依据设计坡比快速生成开挖线,提取开挖线坐标,进行开挖线放样,精确开挖,大大降低了野外作业量,避免了超欠挖,缩短了工期,线形美观。

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三、边坡支护

生态度假区内边坡支护工程要求框架布局合理,坡面平整、线形美观。应用BIM技术模拟锚杆孔位排布,以便选取最优排布方案。施工效率提高了近两倍,施工成果美观优质。

边坡模型.png

边坡模型

锚杆孔位排布.png

锚杆孔位排布

边坡支护效果.png

边坡支护效果

四、预埋件定位

由于预埋钢筋定位不准确,构造柱钢筋现多采用后植筋技术,而后植筋往往会出现破坏结构成型面、破坏混凝土自防水、植筋强度不够等问题,采用BIM技术可有效解决预埋钢筋定位不准确的问题,结构整体性好、可靠性高,降低了渗漏风险,缩短了工期,节约了成本。

二次结构模型.png

二次结构模型

预埋点定位.png

预埋点定位

预埋点位平面图.png

预埋点位平面图

五、异形构件模板设计、预拼装模拟及数字化加工

仿古建筑屋脊均采用牛角造型,牛角为钢筋混凝土材质,牛角模板制作安装施工难度大,精度不高。应用BIM技术进行异形构件模板设计、拼装模拟,进行数字化加工,大大降低了施工难度,节约了模板材料,保证了施工质量。

仿古建筑屋脊造型.png

仿古建筑屋脊造型

模板预拼装.png

模板预拼装

模板加工尺寸一览表.png

模板加工尺寸一览表

六、模架受力分析

应用BIM技术进行模架受力分析,在减少计算量的同时也可有效规避计算错误,确保施工安全,混凝土构件几何尺寸准确,工作效率较手算提高了近3倍。

脚手架模型.png

脚手架模型

计算书.png

计算书

参数调整.png

参数调整

七、块料排布模拟

传统施工往往是非整砖铺设,影响美观,块料也需要现场切割,施工效率低下,还会产生大量废弃余料,应用BIM技术进行块料排布模拟,做到整砖排布,优化非标准砖料的排布位置,在节约材料的同时,满足施工质量的要求。

砌体排布模拟.png

砌体排布模拟

地砖排布模拟.png

地砖排布模拟

八、假山骨架排布及面层施工模拟

假山造型多变,施工难度大,对假山原型进行航测,应用GIS软件密集提取假山原型坐标,合成假山外壳,等比例缩小,并对假山进行造型优化及细节设计。

假山原型航测.png

假山原型航测

假山三维外壳.png

假山三维外壳

进行塑型钢筋网片及内部骨架深化设计,最大程度使假山塑形钢筋网片与内部骨架紧密贴和,使面层混凝土厚度均匀,避免应力集中,大大提高了施工质量,也为项目缩短工期近20天。

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九、无障碍通行模拟

通过自行车在场区内漫游通行,并设置碰撞参数,排查筛选出障碍物,逐一排查逐一修改,使残疾人在景区内通行无障碍。

无障碍通行模拟动画.png

无障碍通行模拟动画

十、监控模拟

应用BIM技术全面模拟监控探头布置方案,依据探头参数控制监控范围,优化探头布置点位,保证不出现无效探头,监控无死角,确保游客安全。并且使每一处的监控探头都能融入周围景观环境,达到与仿古景观和谐一致、自然美观的要求,将设备参数录入模型,可供后期设备管理及维护所用。

监控模拟.png

监控模拟

监控布置模型.png

监控布置模型

装饰灯造型.png

鸟巢造型.png

监控探头伪装

设备参数.png

设备参数录入模型

十一、消防模拟

模拟消防救火路径及人员疏散路线,选取消防实施最佳方案,合理布置消防设施,保证景区消防工作顺利实施,保证人员疏散通道畅通,最大限度确保景区人员生命财产安全。

消防模拟动画.jpg

消防模拟动画

十二、竣工实景模型单体化

竣工完成后采用无人机进行贴近摄影测量,生成精细化实景模型,将BIM模型在保留信息的同时进行轻量化、透明化处理,与实景模型进行叠加,在统一的管理平台上进行数据读取,实现了实景模型的单体化,实现了虚与实的结合,解决了实景模型“一张皮”的问题;解决了BIM模型零散、文件大、源文件格式复杂访问困难等问题,满足精细化管理及智慧景区建设的需要。

单体化.jpg

竣工实景模型单体化

十三、施工进度控制

提前预设施工环境,编制施工进度计划,实时录入实际进度,应用BIM技术及PDCA循环理论实现施工进度动态管理。

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施工进度管理

十四、施工质量及安全管理

将质量及安全控制要点及验收标准录入模型,应用BIM软件,在移动端对施工工序进行监控,在发现问题后,第一时间进行信息的收集、存储、派发、处理、反馈,真正意义上实现质量及安全跟踪管理。

移动端.png

移动端使用

十五、施工资料管理

应用BIM软件进行施工资料管理,可精确查找、全方面比对,实时更新,多方共享。

资料管理.png

资料集中管理

十六、BIM信息协同共享平台

在施工现场,使用移动端上Fuzor Mobile软件进行施工质量检查,可对照构件的质量控制要点及验收标准,检查现场施工是否满足设计及规范要求。

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在移动端Fuzor Mobile软件上对具体问题直接进行标注,并保存。

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将整改信息上传BIM信息协同共享平台,并在平台上向技术人员发布任务,对具体问题、整改时间以及要求进行描述。

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技术人员在平台上实时接收任务,在规定时间内督促责任班组完成整改,并在平台上实时更新整改进度及情况,平台记录所有任务流程,做到信息可追溯、责任可划分。

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十七、BIM+二维码

使用BIM+二维码技术,提高信息传递及查询效率,实现无纸化办公。

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移动端扫描使用

十八、族库管理平台

将族库录入平台集中管理,便于集中存储、检索。

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十九、太阳广场民族文化景观施工

度假区浓缩了各民族文化元素,把少数民族文化和旅游开发结合起来,让游客在欣赏景观的同时,加深对民族文化的了解,增强了民族文化自信。

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二十、BIM+GIS

通过无人机航测及GIS软件处理,获取GIS模型。

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应用GIS软件剥离植被,提取含坐标信息的三维点,得到实测地形图,结合地勘资料,应用BIM软件得到数字地质模型,复核设计地面数据,根据规范中土壤分类标准,准确高效计算各类土壤的挖填工程量,利用符合要求的挖方体作为广场及道路填料使用,剥离原有种植土按施组要求堆放并作为后续绿化用土。

二十一、BIM+放线机器人

应用BIM+放线机器人技术,大大提高了施工效率,帮助项目缩短工期近20天;放线精度提高,提高施工质量。

放线机器人1.png

Trimble Connect平台

放线机器人2.png

Trimble RTS机器人全站仪现场放线

二十二、BIM+3D打印

工程中民族文化标志建筑施工难度大,造型复杂不规则,传统施工方法,难以表达设计美感及意图。应用BIM+3D打印技术,为拟物仿真建造技术提供解决方案,完美展现景观小品形态。

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3D打印

二十三、BIM+VR

通过VR体验,逼真的情景模拟让施工人员更直观地了解违规操作带来的严重后果,从本质上提升其谨慎和防卫意识。

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二十四、四季模拟

对整个项目范围绿化景观进行四季模拟,可以预先感受绿化方案在一年四季的变化,可以根据模拟结果,修改绿化方案,包括选择种植植被种类、种植造型、植被颜色搭配等等,以确保一年四季都可展现不同的美。

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BIM技术在天河潭生态度假区仿古建筑群中的应用

中铁五局集团贵州工程有限公司

王勇、成潜、李秋赤、冯江、骆锐

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