BIM 技術(shù)在環(huán)球中心項(xiàng)目施工中的應(yīng)用分析

(南陽(yáng)市三亞建筑有限公司， 河南 南陽(yáng) 473000)

BIM 技術(shù)在環(huán)球中心項(xiàng)目施工中的應(yīng)用分析

李學(xué)東 陳振坤

(南陽(yáng)市三亞建筑有限公司， 河南 南陽(yáng) 473000)

本文以環(huán)球中心 T6 辦公樓主樓部分為主進(jìn)行分析研究，總結(jié)了環(huán)球中心項(xiàng)目的工程概況及工程特點(diǎn)；該工程施工重點(diǎn)及難點(diǎn)為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，項(xiàng)目參與方多，信息管理難度大、交叉施工節(jié)點(diǎn)多、機(jī)電專業(yè)管線安裝復(fù)雜；針對(duì)環(huán)球中心項(xiàng)目詳細(xì)介紹了 BIM 技術(shù)在碰撞檢測(cè)、結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、重難點(diǎn)施工部位交底、方案評(píng)選以及施工進(jìn)度控制中的具體應(yīng)用。

BIM 技術(shù);高層建筑;環(huán)球中心T6;施工模擬

1 .研究背景及意義

隨著城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，我國(guó)建筑業(yè)成為推動(dòng)全國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。截止到現(xiàn)在，建筑業(yè)仍然保持快速的發(fā)展，但是，我國(guó)建筑業(yè)的工程管理水平仍然低于世界平均水平。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)際建筑業(yè)信息化率僅為 0.03%，與世界信息化率的 0.3%相比差距高達(dá)10倍。所以說(shuō)我國(guó)在建筑施工領(lǐng)域的潛力是巨大的，在建筑領(lǐng)域提高信息化率是未來(lái)幾年的發(fā)展趨勢(shì)。在這種發(fā)展趨勢(shì)下 BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

通過(guò) BIM 的虛擬施工技術(shù)，可以提前發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的問(wèn)題，從而在問(wèn)題未發(fā)生前通過(guò)相關(guān)方法把這些問(wèn)題進(jìn)行解決，通過(guò)實(shí)際的施工與模擬的施工對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工中的不足，通過(guò)協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的矛盾，確保施工進(jìn)度的順利進(jìn)行，增加了施工方對(duì)施工進(jìn)度的的控制水平，降低了施工成本。本文以環(huán)球中心 T6 項(xiàng)目為主進(jìn)行分析研究，探討B(tài)IM 技術(shù)在建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用，為施工企業(yè)利用 BIM 技術(shù)進(jìn)行施工提供了思路，具有一定的實(shí)踐價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，有利于 BIM 技術(shù)的推廣。

2 .建筑工程案例

2.1 工程概況

本工程以環(huán)球中心 T6 辦公樓主樓部分為主進(jìn)行分析研究，建筑基地位于A市B大街與C路交叉口東北角，本工程為位于五層裙房商業(yè)上部的塔樓，本部分為辦公樓，建筑面積為 71707.58 m2。本工程為超高層建筑，地上 41 層，地下 3層，塔樓采用鋼筋混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，附房采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。辦公主樓分高、中、低三區(qū)，低區(qū)為六層至十四層，中區(qū)為十六層至二十八層，高區(qū)為三十至四十一層，主體建筑高度為 179.70m，室外高差為1.00m。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為 1.0。

2.2 工程特點(diǎn)

環(huán)球中心 T6 項(xiàng)目工程特點(diǎn)如下所示：（1）環(huán)球中心 T6 辦公樓項(xiàng)目地下室深度較深、建筑面積較大。環(huán)球中心地下室面積為 33403.7 m2，地下室共分三層，地下深度為-14.65m。降水難度比較大，要同時(shí)解決在施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)抗浮問(wèn)題。（2）環(huán)球中心 T6 辦公樓項(xiàng)目為組合型結(jié)構(gòu)。環(huán)球中心采用的是混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)形式具有工期短、施工方便等特點(diǎn)。（3）環(huán)球中心 T6 辦公樓項(xiàng)目機(jī)電專業(yè)管線種類繁多且布置錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)機(jī)電專業(yè)的安裝提出了較高的要求。

2.3 施工重點(diǎn)及難點(diǎn)

環(huán)球中心項(xiàng)目具有以下施工重點(diǎn)及難點(diǎn) （1）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，項(xiàng)目參與方多，信息管理難度大。T6 辦公樓采用混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)；機(jī)電專業(yè)包括電氣、給排水、消防、通風(fēng)空調(diào)等。同時(shí)本項(xiàng)目的業(yè)主、設(shè)計(jì)、顧問(wèn)、參建單位等項(xiàng)目參與方合共 20 多家，每個(gè)單位除了要了解本專業(yè)的圖紙信息外，還要掌握其他專業(yè)的信息，信息管理難度大。（2）交叉施工節(jié)點(diǎn)多。為了在工期限定時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目建設(shè)，各專業(yè)之間存在大量的交叉施工，如鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)交叉施工，對(duì)工程質(zhì)量、進(jìn)度控制等都有較高的要求。（3）機(jī)電專業(yè)管線安裝復(fù)雜。地下室管線種類復(fù)雜，分布密集，管線安裝過(guò)程中圖紙精細(xì)度不夠?qū)е鹿芫€之間碰撞較多，對(duì)施工質(zhì)量要求較高。

3 .BIM 技術(shù)在該工程項(xiàng)目施工中的應(yīng)用

以環(huán)球中心建筑建模為例，可按單體建筑物所處區(qū)域劃分模型，對(duì)于結(jié)構(gòu)模型可針對(duì)不同內(nèi)容，再分別建立子模型，構(gòu)建模型需遵循三個(gè)基本原則。 一是一致性：模型必須與 2D 圖紙一致，模型中無(wú)多余、重復(fù)、沖突構(gòu)件。模型反映對(duì)象名稱、材料、型號(hào)等關(guān)鍵信息。二是合理性：模型的構(gòu)建要符合實(shí)際情況，例如，施工階段應(yīng)用 BIM 時(shí)，模型必須分層建立并加入樓層信息，不允許出現(xiàn)一根柱子從底層通到頂層等與實(shí)際情況不符的建模方式等。三是準(zhǔn)確性：梁、墻構(gòu)件橫向起止坐標(biāo)必須按實(shí)際情況設(shè)定，避免出現(xiàn)梁、墻構(gòu)件與柱重合情況。樓板與柱、梁的重合關(guān)系應(yīng)按實(shí)際情況建模。所有墻板模型單元上的開(kāi)洞都必須采用編輯邊界的形式繪制，以保證模型內(nèi)容與實(shí)際情況一致。

針對(duì)環(huán)球中心 T6 辦公樓部分，BIM 技術(shù)在該工程施工中的應(yīng)用主要有以下幾方面：

（1）BIM 技術(shù)在碰撞檢測(cè)中的應(yīng)用。在超高層項(xiàng)目中往往存在因施工圖紙精度不夠等原因而導(dǎo)致各專業(yè)之間的碰撞問(wèn)題，尤其是地下室部分的機(jī)電專業(yè)，管線種類繁多，分布密集，在實(shí)際施工中碰撞的問(wèn)題較多。 通過(guò) BIM 建模軟件建立結(jié)構(gòu)與機(jī)電專業(yè)的模型，通過(guò)設(shè)定碰撞檢查規(guī)則，使用 Navisworks2015 軟件對(duì)結(jié)構(gòu)與機(jī)電專業(yè)、機(jī)電與機(jī)電專業(yè)進(jìn)行碰撞檢查，通過(guò)碰撞檢查提前發(fā)現(xiàn)施工圖中的問(wèn)題并及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)院進(jìn)行圖紙的修改，確保在施工前解決碰撞問(wèn)題，保證施工的順利進(jìn)行。

（2）結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)院的施工圖紙精度達(dá)不到施工要求，例如鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、復(fù)雜部分的鋼筋綁扎等。通過(guò)使用 Tekla18.1 軟件對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。建立節(jié)點(diǎn)部位的三維模型，通過(guò) Tekla18.1 軟件將所有信息生成清單，將數(shù)據(jù)信息輸入精密數(shù)控加工設(shè)備中進(jìn)行加工，確保鋼構(gòu)件的精確性。 對(duì)復(fù)雜部位的鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維建模，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎工作進(jìn)行指導(dǎo)。通過(guò)三維建模使復(fù)雜的施工圖紙形象化、具體化，保證了施工質(zhì)量。

（3）BIM 技術(shù)在方案評(píng)選中的應(yīng)用。通 過(guò) BIM 技 術(shù) 建 立 相 關(guān) 專 業(yè)的 三 維 模 型，根 據(jù) 相 關(guān) 施 工 方 案 使 用Navisworks2015 軟件進(jìn)行施工方案的模擬演示，根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行方案的對(duì)比評(píng)選并可根據(jù)動(dòng)畫(huà)演示的結(jié)果對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化。

（4）BIM 技術(shù)在施工進(jìn)度控制中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的施工進(jìn)度主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行控制，但在實(shí)際施工中往往發(fā)生一些意想不到的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致施工進(jìn)度不能順利的進(jìn)行。使用 BIM 技術(shù)對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行模擬演示，可以直觀的反映出實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的差距，進(jìn)而調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃，確保施工進(jìn)度按時(shí)完成。

[1]張?jiān)品?，孫曉春，劉海勇.基于 BIM 技術(shù)的施工管理應(yīng)用探索研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2014，05：89-94.

[2]楊濤，李蕾，王廣濤，汪勝，劉彬.BIM 技術(shù)在超高層建筑施工中的應(yīng)用[J].建筑施工，2015，02：237-239.

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