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BIM在出入线工程施工管理中应用

2021-07-16 10:00 来源:施工管理论文 人参与在线咨询

【摘要】根据车辆段建筑面积大,单体建筑多,材料、人工、机具投入巨大的情况,论文引入BIM技术。通过BIM技术的应用,建立施工阶段模型,来指导现场各工序施工,达到减少施工变更、缩短项目工期、减少返工返修、控制项目成本、提升项目质量、申报深圳市优质结构工程奖、深圳市优质工程奖等目标。

【关键词】BIM;建筑模型;具体实施

1工程概况及施工重难点

1.1总体概况

田心车辆段和田心站~田心车辆段出入线位于田心社区,车辆段位于兰田路以南、金田路以北、规划聚龙路以东,车辆段地块东西向约1060m,南北向350m,占地26.8hm2,总建筑面积17.36万平方米,上盖开发盖板面积19.02hm2,采用明挖综合法施工;出入线位于田心社区,在田心站终点接轨,出入线沿东西向敷设,呈人字形折返,出入线1(正线区间)长1300.332m,其中盾构区间长638.066m,出入线1明挖区间长662.266m,出入线2(折返线)长910.224m。明挖区间采用地连墙围护结构+砼支撑、钢支撑组成的围护体系,U形槽段为放坡开挖,采用单层多跨、三层多跨变断面框架结构,明挖基坑最大深度18m。

1.2项目施工重难点

设计勘察资料显示,车辆段位于岩溶发育区,见洞率高,施工技术难度极大;本项目设计有上盖物业开发,由政府主导,设计借口多,制约出图;田头河原河道横穿场区,改迁工程进度制约运用库施工进展;车辆段总占地面积26hm2,其中拆迁面积16万平方米,存在局部区域拆迁困难,制约关键工序施工;深基坑毗邻老旧房屋及主要城市道路,基坑最大开挖深度18m,且临近房屋及疏解路,与民房最小净距2.8m,存在基坑坍塌、围护结构渗漏水支撑失稳、基底管涌等风险,是安全控制难点。

2BIM项目开展前期实施指引

2.1BIM技术应用背景

基于本项目的重难点情况,施工场地临近房屋群和主要干道,采用BIM技术协助现场施工,建立BIM模型进行可视化交底作业,同时对重大安全风险部位进行施工模拟,及时发现图纸问题以及安全注意事项;利用BIM模型模拟施工,减少现场整改工作缩短项目工期,降低工程造价,提升项目效益。

2.2项目BIM团队架构

为确保项目BIM技术管理顺利实施,本项目组建了BIM技术小组,项目经理、项目总工及各BIM岗全程参与,职责分工明确,互相配合,全过程应用BIM技术进行质量、工期、成本、技术、深化设计等管理。根据项目要求结合前期项目策划,BIM技术小组项目经理和项目总工制定BIM应用阶段目标,并落实项目BIM工作的实施,以保证BIM技术应用尽快开花结果,为项目施工提供实质性帮助。

2.3项目BIM模型精度

LOD(模型细致度)被定义为5个等级,从概念设计到竣工设计,来定义整个BIM模型过程。本项目采用LOD300精确构件建模(施工图及深化施工图),此精度已经可以很好地用于前期场地布置、施工协调、成本估算,施工进度计划以及可视化,LOD300精度的模型已经达到深圳地铁集团有限公司的要求,模型已包括BIM提交标准里规定的构件属性和参数等信息,可以借助精确的BIM建模协助整体主体结构施工过程。

2.4BIM应用软件配置

通过Revit、NavisworksManage、Fuzor、广联达BIM5D等软件的组合使用,来实现围护结构、主体结构、场地布置、项目族库及周边环境BIM三维模型建立,软硬空间碰撞检测,项目施工进度模拟展示;施工动画制作、效果图渲染;施工管理平台综合应用等功能。

2.5项目实施流程项目BIM实施流程如图1所示。

3工程BIM实施过程

3.1标准化管理平台

根据深圳地铁管理平台进行整合,针对项目工程实际情况,建立精细化管理的族库,利用精细化族库进行项目搭建。在系统中有几大模块,通用设计库、通用施工库、图例标注。在项目施工阶段,项目实际完成工程量与成本发生核算是主要工作内容。本项目通过BIM技术的应用,利用其强大的数据库收集功能,结合本项目各工序施工进度,对完成工序进行成本数据核算,让成本人员根据成本数据,最终作出正确决策。

3.2BIM模型搭建

根据田心车辆段及出入线土建区域分部情况,按施工进度实施对应区域。实施前根据施工蓝图建立BIM三维模型,在不同施工阶段监理BIM模型进行三维可视化辅助,这将以往二维平面CAD形式转换成三维可视化的模型。在施工前期协同上提升效率,更直观地暴露和讨论阶段会存在的施工问题(见图2)。3.2.1前期场地布置。出入线前期施工现场位于道路中,临近房屋群和主要干道,直接造成出入线场地布置不能满足主体施工阶段现场实际施工的需要,运用建模软件及漫游软件对出入线现场道路、临建、塔吊等构件进行了合理的布置,通过漫游模拟提前将现场布置的问题反映出来并及时进行调整,从而实现现场场地优化布置的目的,解决施工场地不足的问题。车辆段前期施工场地布置较为复杂,车辆段单体较多,包含运用库、检修库、咽喉区、综合楼等18个单体建筑,根据前期施工情况合理布置及实时调整钢筋存放区、洗车区、大门等位置。3.2.2围护、主体结构。根据施工蓝图及施工方案监理前期施工主体围护结构BIM模型,利用其具有可视化、多视角、协调、模拟、目标优化等工程,为进度管理系统的设计提供了一种全新的视角来辅助施工现场。根据BIM三维模型,利用Navisworks可视化进行结构空间审核漫游,结合模型进行项目情况梳理及更好地开展施工工作。车辆段地基、基础结构根据施工蓝图建立地基模型与基础BIM模型,利用其可视化、协调功能,来更好地辅助现场施工(见图3、图4)。

3.3施工图审核

通过将车辆段及出入线蓝图转化成三维模型,在过程发现施工图中的问题,形成问题报告反馈给设计师,提前将设计优化,且减少图纸中错漏碰缺的发生。利用三维可视化技术,“所见即所得”、能直观看到问题之处,为施工减少返工、加快施工进度、提高施工质量作铺垫。结合BIM技术的可视化、精细化、信息化、协同化等优势,利用Navisworks整合所有主体结构和建筑结构模型导入作碰撞检查,进行碰撞检查分析,发现专业间碰撞问题,把问题记录做成报告,碰撞报告及时反馈到主体结构和建筑结构施工单位,并提出修改建议方案,在结构施工前解决碰撞问题,为后续减少麻烦。

3.4可视化交底

在现在的现场施工管理中的各级技术交底通常以文字描述为主,辅助以CAD图,施工管理人员以PPT演示或者现场讲解的方式对施工工人进行技术交底,因工人技术水平参差不齐,工人在理解时存在较大困难,容易出现理解错误的情况,存在较大风险的质量和安全隐患,对工程极为不利。随着时代的进步,对于工程的质量、工期各方面的要求越来越高,鉴于传统的施工交底方式存在一定的交底不清晰的情况。现在,借助BIM高新技术来建立施工模型,利用三维可视化实时模拟手段,更形象直观地给工人展现施工技术,达到技术交底的目的,从而有效控制项目施工质量。

4BIM施工管理平台应用

车辆段及出入线工程项目应用广联达BIM5D协同管理平台,通过轻量化的BIM应用方案,达到减少施工变更、缩短工期、控制成本、提升质量的目标,同时为项目成本核算提供数据支持,实现申报深圳市优质结构工程奖、深圳市优质工程奖等目标。图7广联达BIM5D协同管理平台界面

4.1BIM施工管理平台应用———施工进度

在本项目策划阶段,需要考虑总施工进度,计划整体的劳务强度是否均衡,根据现场场地的不同情况,也要考虑场地的合理利用。通过施工管理平台对整个施工总进度进行校核,工程演示提前模拟,根据资源调配及技术方案划分施工流水段,实现整个工况、资源需求、人员配置及物料控制的合理安排。同时利用曲线图,关注波峰波谷,对于施工计划从成本层面进行进一步校核,优化施工进度计划。

4.2BIM施工管理平台应用———提取工程量

利用BIM5D平台依据工作需要快速从模型中提取工程量,避免烦琐冗长的手算,极大提高工作效率,节省大量时间。可以按照施工部位和施工阶段以及进度计划等条件提取数据,完成人员需求计划、材料采购计划的编制,并可支持计划成本部人员配置工程部完成材料采购计划,物资部完成采购及进场计划。

5结语

本项目通过BIM技术的应用减少现场变更,对于现阶段已有蓝图进行建模,通过模型的碰撞检查能发现很多图纸上难以发现的碰撞问题,而利用BIM技术,通过预判施工现场的安全、质量情况,为现场安全质量管理提供目标;通过工程量提取进行精准下料统计,减少现场占用不必要的占地堆放,很大程度上缩短了工期、减少了成本。本项目通过BIM技术探索应用落地,有效管控项目建设过程的进度、成本问题。

【参考文献】

【1】王满,赵虎军,李君,等.北京市昌平区未来科技城南区综合商业用地项目BIM技术应用[J].土木建筑工程信息技术,2020,12(06):156-165.

【2】蒋博雅.绿色装配式建筑及其BIM技术应用的思考[J].西部人居环境学刊,2020,35(6):10-16.

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【5】仝子聪.北京新机场工作区工程002标段施工阶段BIM技术应用[J].土木建筑工程信息技术,2019(04):47.

作者:杨娜 单位:深圳市勘察测绘院(集团)有限公司

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