一、項目概況
項目重難點分析:
該工程緊鄰周邊建築,開挖深度深、地下室設3層機械車庫,標高要求苛刻,機電深化設計工作量大,管線排布困難。
二、BIM應用背景及實施路線
1.採用BIM技術的原因
(1)專業多,協同作業難度大
項目涉及建築、結構、給排水、暖通、電氣、樓宇自動化控制、幕牆、裝飾裝修等多專業,協同難度大。
(2)管理目標高
傳統管理模式信息反饋不及時,工作效率低,難以實現標準化管理,實現項目各項指標一次成優。
(3)中標成本低
合同中標成本低,急需通過高效管理實現降本增效。
(4)人員素質
管理人員年輕化,管理經驗不足及勞務人員技術水平參差不齊。無法滿足項目對人員的要求。
2.BIM技術應用目標
將BIM技術與項目管理體系相融合,固化管理流程,最大限度降低因人為因素給項目管理帶來的差異,實現項目管理同質化、精細化。
3.BIM應用點的選擇
根據項目重難點分析與實際需求,從企業應用清單中選取所需應用點。
取原則:以本工程的特徵及實際需求為導向選取應用點,確保可給項目帶來實際應用價值,達到降本增效的目的。
4.BIM技術總體實施路線
(1)BIM總體實施流程
(2)土建BIM實施流程
(3)機電BIM實施流程
BIM出圖流程:
施工流程圖:
三、BIM軟硬件配置
1.硬件配置
為滿足BIM實施需求,項目配備了4臺專業圖形工作站和2臺服務器。
其他相關BIM應用終端設備:
2.BIM軟件選擇
項目團隊在項目施工過程中通過運用Revit、鴻業BIMSpace、Fuzor、EBIM等軟件進行安全、質量、進度及成本管控,保證了項目的精細化管理和順利施工。
四、BIM實施依據
1.應用標準
根據多年BIM技術應用的經驗,結合發展大廈項目特點,公司制定了《BIM模型構建標準》、《BIM實施標準》,並編制了《BIM執行策劃書》。保證了模型精度和BIM技術在施工管理過程中的順利運用。
統一各類族類型,命名規則及填充樣式等。
2.族庫管理
(1)模型精度要求高
(2)設備種類多樣
(3)現有族庫無法滿足項目需求
五、施工綜合應用
1.基於BIM技術的可建造分析
2.土方平衡
利用Civil3D對工程項目土方開挖及場地平整進行綜合分析:
(1)建立三維高程圖
根據地勘設計院提供的場地實際高程,導入REVIT軟件,利用BIM技術快速生成場地實際三維地形圖。
(2)精確場地平整計算
建立場地平整模型,與實際場地地形圖進行場地平整模擬計算。(計算便捷精確度高)。
(3)土方方案分析
根據項目特點,場地面積6923平米,建築物佔地面積5504平方米.土方過程開挖倒運在此類項目具有很高的應用價值。
(4)土方方案比較
通過BIM技術土方平衡方案優化,模擬兩種土方開挖、倒運、回填方案。直接為項目在土方施工階段降低成本約40萬元。
3.施工三維場布
本工程南側緊鄰原有建築,施工場地狹小,利用廣聯達場布軟件模擬施工現場機械設備、物資料場、施工道路規劃等,將現場分為A、B兩個區,A為主樓施工區,B為材料加工區,實現人、材、機統一分配、實現施工場地動態管理。
4.土建BIM綜合應用
5.機電BIM綜合應用
6.關鍵工序施工模擬
施工模擬技術是一種先進行模擬,後進行實體建設的過程,利用BIM技術可直觀模擬、展示關鍵工序施工過程及完成效果,將該技術帶來的價值歸納為“做沒有意外的施工”。
工程化預製加工:
將機房模型進行分段拆分,提取各構件、管段預製信息,出具預製加工圖及相關料單。
模型拆解與分解:
利用HYspace軟件將管線模型進行分段拆分後,提取非標準長度管段預製信息,出具預製加工圖。
工廠化加工:
將加工圖交至廠家,廠家按加工圖預製生產,提前對非標長度管段進行切割、坡口和管段焊接。
工廠化拼裝:
材料設備進場時,通過掃碼將材料設備分類提前調運至相應樓層進行定位拼裝,實現基於BIM技術的施工工法革新。
7.裝飾裝修模型綜合應用
裝飾裝修模型與土建、機電模型整合,在Fuzor中與VR設備對接進行,隨時查看模擬裝修效果,為業主提供三維可視化方案比選。
8.5D協同管理平臺應用
項目引進EBIM協同管理平臺,建設、監理、施工等參建各方通過該平臺形成以云為中心的協同溝通管理機制,為項目的安全、質量、進度、成本管控等提供數據支撐,協助管理人員有效決策和精細化管理,從而達到各項工作有效協同,齊抓共管,確保工程質量一次成優的目的。
8.1 安全管理
(1)人員安全管理:生成二維碼,錄入個人信息,可通過實時查詢掌握施工人員入場教育、進出場時間及違反勞動紀律等情況,實現人員信息化管理;
(2)安全文明物品管理:根據物品登記信息,對安全文明物品狀態實時跟蹤,責任到人;
(3)危險源管理:全覆蓋監控危險隔離區域並設置紅外報警系統,及時將現場情況反饋到管理平臺中,有效解決現場管理中出現的紕漏;
(4)臨電安全管理:使用信號傳輸功能,實時將臨電使用狀態傳輸至管理平臺,專業管理人員以此獲取臨電使用情況,進行檢查。
(5)施工機械安全管理:持證上崗,專人負責,定期維修保養,將維修記錄上傳至管理平臺,隨時查看機械設備運行情況。
8.2 質量管理
工長使用移動端進行現場檢查,方便實體與模型進行對比,隨時查詢模型信息,對於發現的問題,可在模型上直接批註,同步到雲端,實時發送問題、下達任務,共享視圖視口及圖片等,實現跟蹤留痕跡以及信息的協同溝通與管理。
8.3 進度管理
將BIM模型導入協同管理平臺,以施工進度為主線分解至工序級,生成模擬進度,與實際進度進行比對,直觀反映進度偏差,及時糾偏調整。根據模擬施工順序指導各相關責任人合理調配人、材、機等資源組織施工,嚴格執行計劃管理,確保工程按時按質竣工。
8.4成本管理
由BIM模型導出每月施工量,編制材料計劃,合理安排材料採購及進場,過程中嚴格控制材料使用量,並結合廣聯達計價軟件進行報量及人工費結算。通過預算成本與實際成本進行階段性對比,實現項目成本動態管控。
六、BIM技術應用亮點
1.放樣機器人弧形牆體精準放樣定位
機器人弧形牆放線:
將BIM模型導入Pad中,連接放樣機器人,間隔0.9米定位放線,結果同步實測,數據直接返回到BIM模型中,校核模型與現場互相吻合。
2.協助地下室擋土牆單側支模技術攻克
地下室南側車庫擋土牆與基坑護坡距離僅23cm,無法採用常規支模施工。通過建立擋土牆模型,模擬單邊支模工藝工序,參考模擬數據優化實施方案,達到一次成優。利用模擬數據進一步優化方案,達到施工一次成優。單邊支模施工工藝:支設胎模單側模板→澆築胎模→胎模範圍防水及防水保護層施工→外牆結構梁板鋼筋綁紮、模板支設、混凝土澆築共分三次施工完成。
3.基於BIM技術的大面積支管穿梁工藝
地下車庫:
(1)層高較低
地下室層高4.8米,局部層高6.8米,層高低。
(2)梁高較高
最大梁0.95米,機電安裝可利用淨空間小。
(3)管線錯綜複雜
項目涉及給排水、暖通、電氣等多個專業管線。
(4)機械車位對淨空間要求高
2層機械車位≥3.6米,3層機械車位≥5.6米。
管道貼梁佈置,自噴登高管≥1.15米,平均登高管長度為0.93米,需設置豎向固定支架保證系統安全運行。若採用管道穿梁佈置,可減少管道交叉碰撞一百餘處,減少登高管長度達752m、支架長度達566m,可利用空間提高200mm,滿足原有機械車位安裝需求。經各方認可,最終選擇則管道穿梁佈置方案。
方案一:
方案二:
數據對比表:
利用BIM技術進行綜合排布,深化模型報請設計單位校核後,輸出深化設計圖紙、預留套管定位圖及加工清單,進行預製加工。
管道穿梁設置,套管的預埋及封堵施工難度大。定位不準確、固定不牢靠、封堵不嚴密,會造成後期預埋套管無法使用或安裝管道不同心。為保障支管穿梁工藝的順利實施,項目部組織編制了《大面積填充式穿梁套管施工方案》,確保預留套管一次成型。
基於BIM技術的支管穿梁施工工序:
大面積支管穿梁模型與實際效果對比圖:
(PS:該案例為“華春杯”BIM大賽獲獎作品,參賽單位:陝西建工第九建設集團有限公司、陝西建工第一建設集團有限公司 )