馬橋鎮安置房項目落地BIM應用

時間:2020-05-28    來源:建筑界     BIM編輯:wanglaoshi

  一、項目概況

  1.項目簡介

  新建馬橋鎮MHC10803單元33A-06A地塊動遷安置房項目由上海建工五建集團第八工程公司承建。該項目以住宅為主,局部配套公建,總建筑面積約15.4萬平方米。地下一層,地上18層,局部3層,為裝配整體式剪力墻結構、鋼框架結構(見圖1)。

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  圖1 新建馬橋鎮MHC10803單元33A-06A地塊動遷安置房項目效果圖

  2.項目創新性

  本項目裝配率40%以上,為加強BIM技術在保障性住房上的深度落地應用,本項目引用BIM技術貫穿項目從設計-深化-施工-管理一體化應用,并為項目后期運維提供完善的運營信息,探索BIM技術的全過程深度應用,提升項目效益。

  3.項目難點

  (1)本項目共有14棟18層單體,數量眾多,施工工期緊,需達到業主要求的結構封頂時間節點。

  (2)本項目為裝配式建筑,構件設計繁瑣,節點復雜,運輸堆放質量監督管理困難。

  4.應用目標

  (1)提高管理工作效率:工程項目管理由3D向4D、5D發展,提高本工程信息化管理水平,提高工程管理工作效率,最終形成包含本工程全生命周期施工管理數字化信息的竣工模型。

  (2)提高施工質量:通過碰撞檢測,深化設計,完善施工圖紙,減少圖紙的錯、漏、碰、缺,為施工階段提供完善的施工圖紙,減少返工,加快施工進度,提高施工質量。

  (3)PC構件可視化處理:對預制構件進行深化設計,利用BIM的可視化技術在構件深化設計階段有效的發現鋼筋間的碰撞,模擬現場施工,確定合理的預制構件安裝順序。

  5.應用內容

  表1 各階段應用內容總覽

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  二、技術應用整體方案

  1. 組織架構與分工

  項目成立了BIM領導小組(見圖2),小組成員由業主、總包項目負責人、BIM咨詢方負責人、設計、監理、PC等相關專業負責人組成,定時溝通及時解決相關問題。

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  圖2 BIM組織架構

  2.軟硬件配置

  表2 軟件配置

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  3. 平臺配置

  (1)廣聯達BIM5D項目信息化管理平臺

  (2)預制構件管理平臺

  4. 標準保障

  (1)模型格式統一

  (2)單位和坐標一致

  (3)模型色彩標準

  (4)階段專業建模深度共識

  (5)建模依據同源

  5. 制度保障

  (1)會議保障

  表3 會議制度保障

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  三、技術應用實施過程

  1. 設計階段應用

  (1)場地分析:根據現有資料,如地勘報告、現有規劃文件、建設地塊信息等,建立相應的場地模型,借助軟件模擬分析場地數據,如坡度、方向、高程、縱橫斷面、等高線等。

  (2)設計方案比選:根據前期設計模型或二維設計圖,建立建筑信息模型,模型包含方案的完整設計信息,檢查多個備選方案模型的可行性、功能性、美觀性等方面,并進行比選,形成相應的比選報告,選擇最優的設計方案。

  (3)專業模型構建:根據已有數據,分別采用建筑、結構的專業樣板文件,根據設計方案模型建立相應的建筑信息模型,為保證后期建筑、結構模型的準確整合,對模型進行校驗。

  (4)建筑結構平面、立面、剖面檢查:建筑結構平面、立面、剖面檢查的主要目的是通過剖切建筑和結構專業整合模型,檢查建筑和結構的構件在平面、立面、剖面位置是否一致,以消除設計中出現的建筑、結構不統一的錯誤。

  (5)碰撞檢測及三維管線綜合:整合土建及機電模型形成整合的建筑信息模型。設定沖突檢測及管線綜合的基本原則,使用BIM軟件等手段,檢查發現建筑信息模型中的沖突和碰撞。編寫沖突檢測及管線綜合優化報告,提交給建設單位確認后調整模型。

  (6)豎向凈空優化:在不發生碰撞的基礎上,利用BIM軟件等手段,調整各專業的管線排布模型,最大化提升凈空高度。

  (7)虛擬仿真漫游:將建筑信息模型導入具有虛擬動畫制作功能的BIM軟件,根據建筑項目實際場景的情況,賦予模型相應的材質。

  2. 施工階段應用

  (1)施工深化設計

  將施工操作規范與施工工藝融入施工作業模型,使施工圖滿足施工作業的需求。施工單位依據設計單位提供的施工圖與設計階段建筑信息模型,根據自身施工特點及現場情況,完善或重新建立可表示工程實體即施工作業對象和結果的模型(見圖3)。

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  圖3 施工深化設計流程

  (2)施工方案模擬

  結合工程項目的施工工藝流程,對施工作業模型進行施工模擬、優化,選擇最優施工方案,生成模擬演示視頻并提交施工部門審核(見圖4)。

  施工階段行車路線規劃方案,原設計并未考慮要有額外的施工荷載,所以在施工的過程中,原有設計的梁板柱的承載力不夠會造成結構的破壞,需要根據現場堆場和施工需求,來確定承載力缺失范圍和附帶影響區域。在塔吊布置方案優化時,本項目原計劃應用14臺塔吊,后經優化后運用12臺塔吊就已滿足現場施工需求。

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  圖4 施工方案模擬制作流程

  (3)構件預制加工

  運用BIM技術提高構件預制加工能力,將有利于降低成本、提高工作效率、提升建筑質量等。施工作業模型按照廠家產品庫進行分段處理,并復核是否與現場情況一致。

  預制構件的“身份證”,可通過RFID芯片或二維碼技術實現?紤]到動遷安置房多采用標準化程度高的預制構件,選用靈活度高、成本較低的二維碼技術。在建造過程中,通過掃描識別預制構件二維碼實時追蹤和反饋構件狀態信息。

  對預制構件加工、運輸、安裝全過程進度狀態信息收集,從構件下單直到安裝完成,并與BIM模型完成可視化關聯(見圖5),實時更新所有構件進度節點,與計劃節點數據進行比對分析,提前預警滯后構件。同時定期匯總進度數據,分析形成進度對比報告。

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  圖5 構件預制加工

  (4)進度管理

  現場每周根據工地施工進度創建周任務,并實時監測完成進度。通過BIM5D平臺,將進度計劃和BIM模型相關聯,我們能夠看到各時間段的實體工況,并且進度計劃和清單相關聯,還能看到資金資源曲線。這樣,若進度出現滯后現象,項目部便可及時發現問題關鍵點,并采取專項措施保證施工進度。

  在施工現場,手機記錄數據成了主流模式,F場的每個區域、每個樓層、每個工序的工種類別、各工種的人員數量,每天材料出入庫情況,現場各分包使用機械數量及臺班數等數據,都可以隨時拿出手機記錄,與項目管理平臺同步(見圖6)。以前每天要寫的施工日志,現在隨時隨地的記錄就能完成,此外,后續隱蔽工程驗收、索賠佐證、實際進度比對等也有據可依了。

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  圖6 進度管理移動端界面

  (5)質量安全管理

  基于BIM技術的質量與安全管理是通過現場施工情況與模型的比對,提高質量檢查的效率與準確性,并有效控制危險源,進而實現項目質量、安全可控的目標。

  通過BIM模型可視化的特性對施工人員進行可視化交底從而識別危險源,避免由于理解偏差造成的施工質量與安全問題(見圖7)。過這種方式,解放了管理人員的時間及空間,平臺利用規定整改時限,明確整改責任人等方式,使得現場管理效率得到顯著提升。

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  圖7 質量安全整改流程

  四、技術應用實施過程

  1. 應用效果總結

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  表4 應用效果總結

  綜合效益:

  (1)加快5%-10%的施工周期;

  (2)減少20%-25%的各專業協調時間

  (3)減少50%-70%的信息請求

  (4)減少10%-20%的預制構件損耗

  (5)提前發現解決70%-80%圖紙問題

  (6)改善項目產出和團隊合作效率

  (7)減少設計變更,進一步減少返工的風險

  (8)預見設計難點提前優化設計方案

  2.應用方法總結

  (1)通過本工程BIM技術的落地實施應用,總結形成了一套較為完善的BIM技術在PC保障房項目的實施路線:編寫BIM實施策劃、選擇BIM應用點、制作PC預安裝模擬方案、編制BIM技術落地實施專項方案并報公司審批、BIM模型搭建、模型應用、總結反饋。

  (2)根據本工程的BIM應用實施經驗,完善了公司在PC項目中BIM管理,包括但不限于PC項目管理方案、BIM例會制度、質量安全現場巡檢等。

  (3)BIM人才培養總結:集團掌握基礎BIM技術能力的60余人,獲取圖學學會BIM證書的人已過半,培養了一支優秀的“BIM+PC管理”團隊,為公司在其他項目應用BIM+PC模型模式起到示范作用。

  五、下一步規劃

  (1)模型建立與完善:模型持續完善,為構建竣工模型做好數據積累。

  (2)平臺深入應用:基于BIM平臺的技術模塊,提升專項方案的交底效果,提高方案的可分享性,增強方案的落地執行性。

  (3)BIM觀摩基地:打造馬橋鎮BIM觀摩示范基地,促進BIM技術在馬橋鎮的推廣交流和深化應用。

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