双地铁上盖超高层综合体杭州城北万象城项目

双地铁上盖超高层综合体杭州城北万象城项目

BIM   及智能建造技术应用

陈礼都

中建三局集团有限公司（沪）浙江分公司

     

       

1、工程概况

       

杭州城北万象城项目位于杭州市余杭区杭行路与良运街交汇处，本项目处于城北副中心国际商务区核心位置。地块北侧为规划市政公园，南侧为商住混合街区，东侧为成熟住宅区，西侧目前为一期住宅施工区域。

本工程占地面积62191平方米，总建筑面积467774.6平方米，地上建筑面积272955.6万平方米，地下三层建筑面积194819万平方米，由西北侧高层商场、东南侧超高层办公（最高点高度为285米）、南侧独栋商业及底部裙房组成，旨在建成后为当地带来全新消费概念和生活体验的高端商业办公区，引领商业新高度。

     

       

2、 实施策划

       

本项目由于双临地铁，北侧道路地铁4号线，东侧10号线，项目开工初期地铁也正同步施工，基于错综复杂的工况背景，我司通过  BIM  技术和数字化应用为项目实现降本增效；

组建了项目级  BIM  专业团队，制定了各项实施流程和应用标准。

     

       

3、施工  BIM  应用

       

项目落地实施近50项  BIM  应用；

施工准备阶段，翻建各主要专业LOD400级施工深化模型，实现了临建策划、图纸会审、碰撞分析等重要基础应用。也搭建  BIM  协同平台实现各参建方协同管理；

深化设计阶段，全专业的深化优化为项目的方案比选、施工建造带来可观的成本效益。比如土方底板坑中坑基于模型工程量对比得出的优选方案节约混凝土647方，钢筋32.98吨；避难层尤其是机房设备等管综优化化解楼层穿越和碰撞交叉问题；塔冠构造混凝土结构改钢结构，整体工期缩短4到6个月；还有像幕墙、市政管网与周边地铁的深化等等。

在四面包围的狭窄空间里，要实现3大6小共9个基坑的施工作业，对平面布置和交通转换提出了极高要求，我们通过  BIM  模型，实现了从土方开挖到目前主体结构封顶各个阶段的布置模拟，基于模拟的高效性，先行性，成功解决施工机具，材料堆场布置困难以及工序穿插流水工况复杂等问题。截止目前进度较计划已提前一年时间。

在方案策划，施工交底中充分发挥三维可视化作用；

由于临地铁对基坑保护提出了高要求，我们在每一道支撑梁上装备监测感应器，自动采集形变位移等数据，上传至Hippo平台，进行信息化处理，监控平台能自动的进行安全报警，实时监控，确保基坑施工安全。

当然我们也在诸多工艺工序内容上进行了相应模拟，例如安全标化工地模拟、二结构施工工艺模拟、地铁防护棚施工方案模拟、土方开挖与施工模拟、4D进度模拟等，达到优化、可视化作用。

在形象进度管理方面，我们也采用多种BIM解决方案，计划模型与实际模型的对比；无人机航拍与720全景；倾斜摄影+GIS应用。

当然我们也在很多常规应用中发挥价值，变更管理、净高分析、漫游动画、深化出图、工程量计算，样板引路等等。

     

       

4、BIM常规应用

       

针对工程项目精益建造，我司提出了三减两降一提升的实施目标。项目  BIM  团队结合本项目施工特点，在众多方面进行了深入研究。

由于考虑近地铁施工，为确保基坑围护安全稳定，原工况设计的是近地铁基坑待远地铁基坑施工至底板后才进行施工，我们通过建立三维有限元模型，对提出的流水错层开挖的设想进行复核校验，发现结果满足我们的安全稳定要求，所以敲定新的方案，项目工期整体缩短6个月。

超高层爬架南北分片提升，我们在构配件的定位和安装上进行了相关的模拟，同时也对特殊部位，例如翻板连接，爬梯处处理和塔吊附墙件位置做了节点大样模型，综合优化和示意交底。结合爬架模型，进一步深化设计，排布出不同尺寸网片的最佳组合方案。

商业裙房及地下室单层面积达6万方，体量大，采用先建模后自动布设构造柱圈梁等，导出深化图纸，相较手动排布构造柱深化图纸缩短2天时间每一层楼。使用深化后的图纸交由设计院复核并出具联系单。在软件中按规范要求设定参数，实现自动排砖、导量及出图，避免现场材料浪费，节约成本320万。由机电  BIM  团队根据施工图纸进行预留洞口深化设计，在模型中进行洞口定位和标记出图，针对复杂预留节点进行三维可视化交底，良好避免洞口挪移拆改现象。

塔楼硬隔离使用MIADS有限元软件建立力学计算模型，进行分析验算；

模板脚手架采用模型自动排布和输出工程量、图纸以及施工方案；

创新性提出的楼层叉车导轨系统，极大地提高楼层间材料周转效率，被收录入公司金点子成果汇编；

项目试点的单塔多笼电梯项目，已投入使用，采用六大核心技术。一部搭载4个梯笼的新型循环施工电梯，相当于常规2部双笼施工电梯的运力，极大提升物资运输效率，有效缓解本项目塔楼垂直运输压力。项目团队对其中的主要核心构件进行了有限元计算分析，确保核验计算符合安全要求。

超高层与商业结构的复杂性，施工工程的消防以及突发事件，人员应急逃生组织难度大，为了更好规划快捷生命通道，团队利用pathfinder软件进行人员疏散模拟，建立楼层平面和逃生楼梯系统，对应不同阶段形象进度的安全逃生进行模拟，制定合理高效的逃生路线。

     

       

5、  BIM  +智慧工地

       

本项目智慧工地系统将计算机技术、物联网、多媒体技术、网络技术、视频处理、大数据、云计算、VR&AR等技术相结合，为工程管理提供了先进技术手段，构建工地智能监控和控制体系，实现对人、机、料、法、环的全方位实时监控。

以下是我们项目的数字建设平台，内包含多板块数据，通过终端智能设备，物联网技术，将施工建设数据实时上传至建设平台，为项目决策管理提供重要依据。

这是我们项目智慧工地的系统清单，后面内容是对系统清单应用的内容展示。比如像实名制管理、人员跟踪定位、VR安全教育、慧眼AI、AI防疫、智能车牌识别、机械管理、安全管理、无人值守智能地磅、扬尘噪声监测、智能水电等等。

     

       

6、  BIM  实施效果与总结

       

项目  BIM  团队始终以降本增效，真正应用落地为目标，通过  BIM  技术和数字化应用为项目累计节约成本1715.8万元，成本计算方式为方案优化前后造价费用对比分析得出。

项目自2020年9月开工至今，组织观摩20余次，迎接各项检查40余次。

发表论文3篇，申报科技立项2项、绿色施工1项。

总结来说，项目目前还处于施工过程阶段，前期一定程度指导了项目施工及优化，也通过积累形成了丰富的数据库和应用经验，后续将继续探索和深化应用，力争为同类型项目总结更系统、更便于实施的应用方案，打造数字建造工地的标杆！