【BIM学院】第两百四十期 湖南省湘潭市天易江湾广场项目BIM应用

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项目简介

?项目地点：湘潭市湘潭县天易示范区

?项目总投资：10亿元

?占地面积：293亩

?建设规模：总建筑面积约21万平方米

?BIM参与人员：谭喆、易威、赵英杰、杨玉泽、谢地、洪大雄、陈娜娜

?建设内容：9万平方米的6栋高层住宅，6万平米市政文体公园，4万平米的下沉式商业广场及800米环形风情水景街，1万平米高端餐饮休闲会所以及1万平米的地下停车配套。

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项目特点

? 工程施工难度大：特别是巨幕影院、健身会所、空心楼盖等施工部位；

? 工程总包管理模式新：项目专业分包众多，交叉作业面广，工序穿插困难；

? 工程技术复核部位多：楼梯坡道净高复核、图纸变更复核、高支模方案优化、结构有限元分析、商务工程量复核等；

? “BIM ”信息集成要求高：BIM全生命周期各个阶段集成信息，最终应用于物业管理。

二

【施工技术】BIM技术应用

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BIM助力项目管理

作为三公司自筹自建的项目，由于其管理模式新、工程专业多、技术难度大等一系列特点，运用BIM技术辅助工程全过程管理成为项目部的最佳选择。基于以上项目重难点，BIM工作站本着以问题为导向的应用原则，开展后续的BIM应用工作。

图1-1 BIM技术应用框架

项目经理部将BIM技术应用于项目的安全、质量、技术、进度、商务、信息化等管理方面，实现了项目精细化管控，提高了项目管理效率，使工程达到了良好的经济效益与社会效益。相关应用成果已于国家级期刊《工程建设与设计》发表论文《三建·天易江湾创新管理模式探索》。

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BIM＋VR技术应用

本项目在开工之初便制定了工程质量目标为：省级安全质量标准化示范工程；湖南省住宅工程质量常见问题专项治理示范工程。为迎接各类观摩，项目BIM工作站精心筹划布置了BIM＋VR应用展示区，获得各界好评，达到了良好的观摩效果。

图2-1 观摩人员体验BIM＋VR

为贯彻落实项目样板先行的交底制度，BIM工作站针对质量样板区和标准层样板户型进行了提前建模，在施工前对工程进行全方位展现，对施工难点和重点进行可视化的交底和方案论证，并利用VR技术对现场施工员进行交底，发现施工中存在或可能出现的问题，通过此项举措最终确立了样板展示方案，减少实际作业返工。

图2-2 虚拟样板间BIM模型

在土木行业中，受限于行业特点与技术限制，长期以来人们不得不采用抽象的概念表示非常丰富的信息，用比较抽象的图形和精炼的语言来描述复杂的场景。但是这种传递方式与信息处理受到信息接收者所从事职业、知识结构以及理解能力的影响，交流起来较为困难。如何更好的展现工程信息成为目前急需解决的问题，而VR技术的出现为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。

为更好的宣传企业文化，增强企业知名度和竞争力，公司BIM中心与湘潭广电合作，于湘潭广电大楼演播厅入口处布置了湖南三建BIM＋VR展台。并以三建·江湾广场项目为范例，建立项目BIM＋VR模型，吸引了各界人士体验参观，达到了提升企业形象，展现企业实力的目的。

图2-3 湖南三建BIM＋VR企业展台布置

基于BIM模型的VR虚拟现实技术的应用，实现了项目的精细化管理，促进了建设项目信息化进程。同时，BIM VR技术的使用改变了人们长期以来对建设项目的固有印象，提升了项目品位，达到了良好的经济效益与社会效益。目前本项目BIM＋VR相关应用成果已在国家级期刊《智能建筑与智慧城市》发表论文《BIM＋VR虚拟现实技术在施工中的应用》。

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二次结构深化设计

根据图纸说明并结合相关标准规范要求，在建筑模型中创建构造柱、圈梁、门过梁、反坎、门槛等二次结构构件，并生成材料明细表精确提取单层材料运输量，对构件进行平面标识，输出二维和三维深化图，指导现场施工。

图3-1 标准层二次结构深化设计

通过模型交底让施工人员了解每个部位的砌体类型，避免出错。并生成材料明细表精确提取单层材料运输量，精确计算数量和成本，避免二次转运和材料浪费。

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广场群桩三维有限元力学分析

本项目广场部分地质状况复杂，在前期的地质勘测中发现地质状况不佳，为了验证广场群桩的承载力是否达到承载要求，BIM工作站采用有限元分析软件对文体公园南广场群桩基础进行了力学模拟与分析。

图4-1 群桩及土体模型

分析的第一步需要创建分析模型，利用力学分析软件分别对桩体、土体建模。其次建立了分析部件、赋予材料属性、定义接触、施加边界条件与荷载、划分网格。计算过程中逐渐对群桩分级加载5000KN～60000KN,加载增量为5000KN，分别得到每级荷载对应的沉降值，绘制荷载沉降曲线。

随着桩弹模增加，桩顶沉降是减小的，但减小的幅度不大。随着土体弹模的增加，桩顶沉降是减小的，且减小的幅度很大。说明土体弹模是控制桩沉降的主要因素。

图4-2 群桩荷载—沉降曲线

由图可知，桩基础的竖向承载力一般是通过桩本身的荷载沉降曲线来确定，由桩基规范可知：对陡降型荷载沉降曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值作为极限承载力，可知文体公园群桩的极限承载力是 20000 KN。根据规范与图纸得出群桩上部荷载是7500 KN，7500 KN<20000 KN，所以结构是安全可靠的。

根据三维有限元模拟的结果，提取荷载沉降的数据，绘制荷载沉降曲线得出极限承载力满足要求，验证了文体公园广场群桩的安全可靠性。

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无人机点云倾斜航测

项目工作站采用无人机进行非接触式实测实量，快速全面地获取结构的点云数据，实现可视化、全面、真实地反映实测实量结果。同时将点云数据与BIM模型对比，快速检查实体与设计的偏差。三维扫描是连接BIM模型和工程现场的纽带，有效的推进 BIM模型应用于现场管理，提高工程精细化管理水平。

图5-1 会所点云倾斜航测模型

三

BIM应用价值

（1）整理出各类图纸问题212处，江湾地下室碰撞检查发现500多个碰撞点，及时处理避免了后期返工，共计节约工期45天。

（2）利用广联达BIM钢筋算量软件进行提前建模，发现广场部分钢筋含量过高，通过与设计院减少钢筋总量106.39t，节约工程成本40.4万。

（3）信息化管理：通过云端迅速共享，工作任务快速指派，提高工作效率，同时也增强了项目总承包管理力度。节约沟通成本10万元。

（4）本项目BIM技术应用产生了进度、成本、技术、信息化管理等方面的效益，取得了良好的社会效益与经济效益。并通过全项目部的集体努力，我项目已成功创建省级质量及安全观摩工地，住建部绿色施工科技示范工程及集团全优工程也已立项成功。

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