BIM+信息化技术在超高层项目管理中运用

2022-09-21 16:45:37 来源:写作指导

【摘要】某项目为超高层建筑,塔楼标准层建筑面积逐层内收,楼层边柱均为倾斜型钢混凝土柱,西立面为折线形内收变化,施工技术难度高,施工风险大,建设管理要求高,沿用传统的设计手段和经验管理模式很难实施。该项目有必要在参建各方建立统一的BIM综合管理平台,在统一的数据库系统、统一的流程框架下进行作业。文章着重介绍BIM+信息化技术在某超高层建筑项目建设管理中的应用及基于BIM技术的创新应用,为后续超高层建筑施工提供经验。

【关键词】BIM;信息化;智慧工地

1引言

随着国家政策对工程信息化的扶持[1],BIM技术融合当前先进的VR[2]、GIS[3]、GPS、大数据等技术,通过调动和整合各种信息资源,极大丰富了超高层建筑的应用范围和深度。某项目在深入了解最新科技成果的基础上,对施工现场的现状和应用需求进行考察,在参建各方建立统一的BIM综合管理平台,使超高层建筑项目更加智能化、精细化和人性化[4]。

2项目概况

2.1项目基本信息

某项目由西裙房、西塔楼、东裙房及地下车库四部分组成。其中,西裙房地上6层,地下2层,建筑高33.60m;西塔楼地上34层,地下2层,高165.5m;东裙房地上6层,地下2层,建筑高度33.60m;地下车库2层。地上部分建筑面积159563m2,地下部分建筑面积54359m2。其建筑功能主要包括商业办公、酒店、餐饮、书城、电影院等(见图1)。项目建筑高度165.5m,为超高层建筑。塔楼标准层建筑面积每一层逐渐内收,7层建筑面积为2882m2,34层建筑面积变化为1811m2,楼层边柱均为倾斜的型钢混凝土柱,且柱子切斜角度均不相同。西立面为折线形内收变化。由于本项目为外立面逐层内收、立面面倾斜角度不一致、西立面折面的超高层建筑,沿用传统的设计手段和经验管理模式很难实施,因此本项目开发了BIM综合管理平台,在标准化施工、安全、质量、进度、成本等方面提升综合控制,实现了本项目的高效管理。

2.2项目团队建设

项目BIM小组中项目经理担任BIM组长一职,负责监督、检查项目执行进展情况;项目副经理担任BIM技术负责人一职,负责项目的管理、协调、统筹、审批、资源调配及项目部内部的培训组织、考核、评审等工作。BIM小组成员包括各专业BIM工程师及各科室主要负责人,负责提供并确认各专业BIM模型、施工BIM模型建立、维护、共享、管理相关的施工图纸、图纸设计变更、负责审核、确认BIM模型及数据、配合BIM技术负责确定项目进度和相关技术要求等。

3BIM+信息化技术在项目上的应用

3.1碰撞检查及管线综合排布优化

BIM团队根据所创建的BIM模型进行碰撞检测,辅助管线优化排布,根据管线综合优化排布后发现碰撞点及相关问题与设计进行交底解决。依据设计回复,再次优化排布模型,确定最终优化排布方案,并与设计确认最后方案。基于最终优化排布方案导出主体结构及砌体预留洞口定位报告,指导现场预留。碰撞检查及管线综合排布优化可以提前发现设计图纸中各专业间的碰撞和安装与结构间的碰撞,确保管线排布美观,确保预留洞口准确。

3.2利用iBan移动客户端进行现场管理

本项目前期对质量、安全、文明施工管控要点设置相关标识、标签分类。BIM团队对项目各岗位相关人员进行操作培训,并对相关施工方案进行提前模拟交底。各相关岗位发现问题进行拍照上传,定期形成相应报告。BIM团队结合项目例会提出整改建议,督促相关班组进行整改。iBan移动客户端把项目现场发现的质量、安全、文明施工等问题进行统一管理,并与BIM模型进行关联,方便核对和管理。利用iBan移动客户端可以提升对现场安全、质量、文明施工可视化管控能力,提升反映问题速度,提升解决问题的决策能力,加快问题的跟踪解决,建立相关照片数据库,形成对各施工班组的约束。

3.3产业工人管理

工人进退场实行平台打卡制度,在平台中可以清晰简洁地查看每位工人的基本情况,包括个人基本信息、工资发放情况、参与培训次数等。同时,项目部统一为工人办理工资卡并把工资卡信息录入平台,每月发放工资时与平台中的信息进行核对,保证工人工资可以及时、足额地发放到个人工资卡中。另外,项目部每周一定时组织工人培训,以此激励工人不断提升个人综合素质,从而提高工程安全质量。

3.4安全智能管控

3.4.1VR的安全教育

本项目在施工现场的入口区域专门设置VR体验室,将BIM模型在VR环境中展示,体验者通过佩戴VR设备可以真实地体验墙体倾倒、高空坠物等一系列危险场景,进而让体验者感受到安全施工的重要作用和意义,激发工人参与安全教育的积极性。

3.4.2人员精准定位管理系统

本项目以BIM综合管理平台为核心,结合物联网、GPS等先进技术,利用智能安全帽、工蜂信标等先进设备,实现对工人的精准区域定位。当工人处于户外时,综合管理平台通过GPS实现对工人的精确定位;当处于室内时,综合管理平台通过工蜂信标实现工人的精确定位;当出现突发事故时,指挥人员可以快速联系到距离事故最近的管理人员进行紧急处理。

3.4.3施工电梯智能监控

为了方便记录吊笼内人员数量和载重量,在吊笼内安装吊笼人员和超载自动统计系统,方便统计,以防超重。另外,在吊笼内还安装了吊笼冲顶限位自动报警系统、驾驶员身份识别系统、实时数据远程监控等,这样极大保障了施工电梯的使用安全,管理人员还可以随时掌握电梯运行状况、对危害安全的举措进行及时制止。

4BIM+信息化技术创新应用

4.1BIM5D应用

BIM5D是以BIM三维模型和数据为载体,通过关联施工过程中的进度、成本、质量、安全等信息为项目提供精细化管理的数据支撑。通过采用BIM5D施工模拟建造过程分析,对项目实际进度、成本与计划进度、成本进行对比,找出影响施工进度和成本的原因,并在后续装配施工过程中对构件的吊装、结点的连接等进行优化。通过实时采集现场的质量和安全问题,对项目进行动态管理,将变更信息与BIM模型进行关联,掌握施工过程结算和竣工结算时变更资金的去处。另外,通过材料统计功能可以导出项目的清单、定额及钢筋工程量等,可以提前做好资源的采购、备料计划,保证项目顺利实施。

4.2BIM+智慧工地绿色应用

4.2.1水电管理

在施工项目的各区域安装智能电表,监控各个区域的具体用电情况,对采集数据进行详细分析,如果发现数据出现异常现象,可通过系统对管理人员进行提示,管理人员收到讯息后可以进行迅速排查,解决用电异常的问题,进而避免无故浪费。另外,如果用电功率超过其正常负荷,系统会自动切断电源,保护用电线路不受损伤,保障了人员安全。用水管理和用电管理相似,在各区域安装智能水表,实时监控各个区域的具体用水情况,通过采集的数据进而更好地控制施工区域用水量。

4.2.2材料管理

智慧工地管理系统能够对材料进行精细化管理和对进厂的物料实现实时追踪。给物料设置电子标签,根据电子标签从入场到应用对物料进行实时追踪,并做好物料的实时信息记录和共享,管理人员可对需要材料和现有材料进行对比分析,找出材料应用过多的原因,尽最大可能避免材料的浪费。

4.2.3环境管理

在施工过程中,由于噪声过大或扬尘超标会对周边环境造成不良影响,因此可以通过智慧工地系统监测施工过程中的不规范行为,从而进行行为规范和整改。如果施工过程中出现噪声过大的情况,系统会进行提醒,此时需要工作人员降低施工过程中的噪声,以防影响周边居民的正常生活。如果施工现场出现扬尘超标的情况,平台控制区域会自动开启喷淋设备,通过喷洒清水控制扬尘。

5结语

①本文详细叙述了BIM技术在某超高层建筑项目中的实际应用成果。BIM工作以项目重难点为切入点,解决了项目施工过程中出现的各种问题。BIM技术的应用加快了施工进度、节约了项目成本、提升了工程质量、降低了施工风险,很大程度上提升了项目管理的精细化程度和效率。②项目以BIM技术为核心,与多种新技术进行融合应用,推动了BIM技术与VR、GPS等多种新技术在超高层建筑中的应用落地,极大丰富了超高层建筑的应用范围和深度,为其他同类超高层建筑项目的BIM技术应用提供参考和借鉴。③项目在现有平台的基础之上进一步开发,将各个部门的工作内容统一集成到项目平台上进行协同管理,实现各模块的数据互通。由系统自动统计分析施工过程中的材料、进度、成本、质量、安全等信息,最终实现BIM5D和绿色智慧工地的创新应用。

作者:刘晓勇 崔利鹏 王宁铂 单位:中铁城建集团第一工程有限公司