本文将为您详细介绍广西民族剧院项目应用BIM的全过程,共6小节,内容充实,建议收藏学习。
1 、项目概况;2、BIM技术常规应用;3、BIM技术重点应用;4、基于BIM5D平台的施工管理;5、BIM应用总结;6、未来BIM应用规划。
项目概况
1.1 项目简介
广西民族剧院项目位于南宁市江南区滨江公园亭子文化街内,为广西壮族自治区重点形象工程和重大推进项目,由广西建工第一建筑工程集团有限公司承建。
项目地下1层、地上3层,总建筑面积为19279.78㎡,高度为30.3m,包含1000座的戏剧院、非物质文化遗产体验厅以及相关配套服务用房。
项目为设计—采购—施工(EPC)总承包项目,其中建筑物地下部分为钢筋混凝土结构,地上部分为装配式钢结构,工程中包含土建、人防结构、消防系统、空调暖通、声光系统、给排水及智能化等系统建设。
1.2 项目难点
(1)施工组织难度大: 分包单位众多,多专业交叉施工协调难度大,施工组织难度高;
(2)工艺要求高: 项目建筑等级为甲等剧场,对工程结构、室内外精装修、舞台工艺设备安装等施工精度要求高。
(3)涉及地下市政污水管道迁改工程: 项目地下室正下方15m深处有一根直径2.8m、日流量达40万m3的污水管穿过,需要我方将该大直径污水管道不停水迁改至工程主体范围外。
1.3 BIM应用管理措施
为保证项目BIM技术落地实施,项目根据集团公司建立了一系列BIM应用标准、实施方案,并且定期组织员工进行BIM技术应用培训,确保BIM技术能与施工现场紧密结合。
BIM应用标准 BIM应用方案
1.4 BIM技术应用实施规划
根据项目的特点以及每个施工阶段来定制相应的详细BIM应用目标,尽可能使BIM技术应用效益达到最大化,将BIM技术应用到项目建设的全过程。
项目BIM技术应用总体规划
BIM技术常规应用
2.1 场地规划
由于场地及周边环境限制,在不同的施工阶段需采用不同的车辆行走、材料运输路线,为解决这一问题,项目运用BIM模型根据现场不同施工阶段不同的限制条件来规划施工道路,使得施工道路更科学合理。
基础施工 地下室施工、顶管施工 钢结构、建筑施工
因项目舞台、非遗厅上空较高(最高达22m)室内防火涂料施工需要用到专用升降机进行施工,由于项目室内砌体已基本完成施工,为避免升降机进场时破坏成品或墙体阻挡无法进入室内,项目运用BIM技术提前规划机械进场路线。
模拟检查 规划合理路线 机械进场
2.2 工程算量
根据各分部工程的BIM模型进行算量,统计项目的土方、砖模、混凝土、钢筋、砖砌体、二次结构等工程量,将输出的工程量清单或下料单作为材料采购、现场施工、现场收方的参考。
工程算量
多算对比
2.3 技术交底
项目就钢结构与土建施工关键交叉点的问题,运用BIM技术制作其施工模拟视频,明确钢结构与土建各工序的前后顺序,向现场管理人员、技术员进行可视化交底,提高施工现场的沟通效率。
动画模拟 可视化交底
2.4 辅助选材
运用BIM技术对项目效果进行渲染,为业主提供多种不同风格的外装饰材质与配色方案,加快业主对材质选择的速度,成功为项目争取更多的施工时间。
不同材质选择
BIM技术重点应用
3.1 钢结构深化
钢结构设计深化: 运用BIM软件建立钢结构模型,对钢结构的钢柱脚、桁架、楼承板、型钢梁等进行深化设计。
钢结构模型 参数深化
钢柱脚连接节点优化: 对项目地下室钢柱外包混凝土柱进行检查,钢柱外包的竖向钢筋容易出现与钢柱钢板冲突、梁钢筋锚固长度不足的问题,因此提前对该节点进行深化。
连接钢板深化前 连接钢板深化后
钢结构构件优化: 项目将钢结构模型导出到相关BIM软件中,基于钢结构模型来建立土建模型,过程中发现钢结构与土建存在有较多的冲突,尤其是落地窗、门等,可能会由于结构问题无法安装,延误工期,因此项目就钢结构问题要求修改设计。
窗与钢结构深化 门与钢结构深化
钢桁架拼接: 运用BIM软件根据优化后的桁架模型,导出桁架详图、桁架拼接示意图,用于现场桁架拼接与起吊点确定,加快桁架进场吊装速度。
钢桁架拼接
大跨度桁架支撑: 项目中存在部分大跨度桁架,其中单个桁架最重达26吨,跨度达28m,吊装难度大,且无法一次性吊装完成,需用到临时支撑系统,因此项目运用BIM技术辅助编制吊装方案,根据项目地下室顶板的结构特点以及桁架跨度等,经验算后选择最安全、最实惠且安拆方便的临时支撑方式。
跨度桁架支撑
钢结构吊装模拟:项目根据大跨度桁架吊装施工方案制作吊装模拟视频,用于可视化技术交底,提高大跨度桁架吊装效率,提高钢结构安装工人的安全意识和质量意识。
吊装模拟视频 桁架吊装
3.2 GRC外装饰深化
GRC龙骨深化:运用BIM软件对GRC外装饰进行建模,检查GRC内部龙骨设计的合理性,避免螺丝、钢板、龙骨发生冲突或错位等问题。
GRC内部龙骨深化
GRC线条深化:通过模型检查、修改GRC线条与主体结构冲突、或设计不合理的部位,使得装饰线条更加美观。
线条冲突优化前 线条冲突优化后
线条优化前 线条优化后
GRC与外架优化:通过模型发现GRC外装饰安装时,容易与建筑外脚手架发生冲突,对此项目运用BIM技术检查GRC外装饰的安装范围,提前发现问题并对外架进行优化,避免外架拆除或装饰柱返工。
GRC装饰与外架冲突 脚手架优化后
3.3 辅助编制迁管方案
本工程项目用地内有一根直径达2.8m的污水管从工程主体下方穿过,为保证工程结构主体的安全,必须将污水管迁移至工程结构主体范围外。由于地下污水管为江南区排污干管,污水日流量达40万m3,污水管的所属公司要求在管道迁移过程中必须保持污水管每天24h畅通,不得截停污水。因此我们运用BIM技术来策划、选择经济合理且最安全的施工方案。
经过对三个对策的研究比对后,发现人工下水和爆破施工都存在危险性系数大、可控性低、成本太高等问题,因此我们决定选用自主研发的新工法:地下排水管不停水接驳装置施工。
方案确定后,项目使用建模软件进行精细建模,并运用BIM技术中施工模拟的功能来模拟和论证该方案的可行性,并将该模拟动画制作成视频。
BIM模型分析
3.4 机电深化
项目各个楼层各类机房众多,包括水泵机房、空调机房、进排风机房、冷冻机房、发电机房、网络机房、加压机房等十余个不同类型的机房,且项目中包含了升降舞台、灯光音响等各类智能化设备,整体水电管线密集,安装工程量大,空间有限、管线净空要求高,为确保能协调好各个专业的施工,提高空间利用率,项目借助BIM技术进行管线深化。
整体机电模型 水泵机房模型
项目将水电管综模型导入合模软件中,进行各专业碰撞检查,并导出碰撞处的截图和具体数据,用于优化管线、解决碰撞问题;管线优化后导出相关图纸指导现场水电安装施工。
碰撞检查 碰撞数据统计
3.5 窗与幕墙优化
项目外形呈民俗风格,外窗形状多为复古的窗花、相对复杂的图案,且项目窗种类多达109种、窗形最高达7.3m、最长达21m,外窗窗框、幕墙骨架等均较为复杂,加工、安装难度大,因此项目运用BIM技术对项目窗、幕墙进行深化,提高安装质量、控制成本。
外窗风格 幕墙窗样式
运用BIM软件建模时,发现多处定制类门窗与结构冲突、小部件因结构无法安装使用的问题,针对这些问题提前修改结构或者修改定制的门窗部件,避免后期返工,提高幕墙窗的安装效率和质量。
窗与结构边缘冲突 冲突优化后
固定件与结构柱冲突 冲突优化后
建立参数化窗族,模型精度详细到明确螺栓数量、型材规格等信息(LOD400),再根据每个窗的类型导出所有部件的参数信息,辅助窗框型材、幕墙龙骨、螺栓、固定件等施工下料,提高下料精确度,保证施工质量与控制成本。
窗构件
参数化设置 下料统计表
项目部分幕墙、窗的龙骨等安装较为复杂,且项目管理人员多为缺乏安装经验的年轻人,因此项目运用BIM技术制作模拟幕墙、铝合金窗的安装模拟视频,用于项目管理人员、施工作业班组的可视化技术交底,提高现场的安装效率以及施工质量。
交底流程 组织交底会议
基于BIM5D平台的施工管理
4.1 进度计划管理
项目根据总进度计划结合相应分部的工程量,通过BIM5D平台对现场人员分配周任务和材料采购计划,明确责任人,并优化工期,检查人材机是否满足现场施工需求,及时发现拖延进度的问题并及时纠偏;并且根据进度计划严格管理重型塔吊的租赁使用,避免出现重型塔吊闲置窝工的现象。
项目总进度计划 月任务、周任务发配
问题显露 问题分析
4.2 质量安全管理
项目运用BIM5D平台的质量、安全管理系统,分配质量、安全巡检员,对施工现场发现的质量安全问题进行记录并通知相关责任人进行解决,提高施工现场的质安整改效率,改善施工现场的安全性,并提高工程的质量。
质安巡检系统记录与闭合
分公司月检要求的整改数量减少30%
监理下发的现场整改数量减少40%
4.3 数据管理
项目运用BIM5D平台建立项目数据库,以便管理人员查阅相关的图纸资料、照片资料、方案资料、和相关模型,及时谅解设计变更的情况,并借助平台开展日常生产例会,提高会议效率。
模型与资料数据
4.4 构件跟踪
项目运用BIM5D平台对项目钢构件进行实时跟踪,相关负责人对钢构件的进场时间、安装时间、安装部位以及安装质量进行严格跟踪管控,现场吊装效率和吊装质量均有所提升。
钢结构构件跟踪
4.5 二维码交底
项目将复杂节点、关键节点的BIM模型上传至5D平台中,并做注释,用于现场管理人员、施工班组的可视化技术交底同时制作二维码,粘贴于施工现场,便于管理人员工人随时查看,提高对现场工人的沟通交底效率。
高大梁模板 钢柱脚
BIM应用总结
5.1 管理效益
(1)BIM人才培养: 在进行BIM技术实施的同时注重BIM人才的培养,为未来公司BIM技术发展储备人才力量;
(2)提高管理效率: 现场运用BIM技术、BIM5D平台进行施工管理,使项目的安全、质量、进度、成本等提升了一定的管控能力;
(3)提升工程质量: 施工现场利用BIM技术对管理人员、作业人员进行更直观的可视化交底,提高现场人员的沟通效率,提升工程项目的施工质量。
5.2 直接经济效益
(1)土方核算: 项目运用BIM软件核算土方量节约土方外运成本;
(2)土建返工费: 项目运用BIM技术提前发现土建墙体门窗与钢结构、机电设备管线类的错误冲突,节约返工费;
(3)GRC深化: 项目运用BIM技术对外墙GRC进行深化设计时发现GRC外装饰与外脚手架冲突,节约外脚手架返工费;
(4)塔吊拆除: 项目经过广联达BIM5D平台周密的进度计划管理,成功在计划的工期内完成所有钢结构构件的安装。
5.3 间接经济效益
(1)成本管理: 对工程部位的工程量进行统计算量,以计划材料采购进场、消耗等,严格控制成本,防止材料采购过多、材料浪费等现象发生,并且根据材料进场消耗、现场施工实际情况来提前计划材料采购。
(2)进度管理: 项目结合施工现场分区和BIM5D平台,将管理责任按施工区域和不同专业分配至个人,由个人负责该专业该区域的管理并落实上级下发的任务,从而达到优化工作流程,压缩工期、提高工作效率的效果。
(3)工程结算: 项目运用BIM技术来计算、核对各个分包单位、分包队组的结算工程量,杜绝谎报、瞒报工程量的现象发生,防止项目部利益遭受损害。
(4)设计变更: 项目应用BIM技术及时发现图纸的错误,及时向设计院反馈,提前解决问题,避免了后期施工不必要的返工情况,节约经费。
未来BIM应用规划
将持续深入应用BIM技术,将BIM技术融入项目的室内精装修工程,在精装修领域继续探索BIM应用点和研发新工法、新技术。
将本项目所实践和积累的BIM技术应用经验应用于新的工程项目中,继续探索BIM技术应用,深入巩固BIM技术力量,提高企业的技术竞争力。
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