【金标杯】第三届金标杯优秀作品巡礼:大连中天云璟项目BIM 技术施工管理应用
爷是那么黑
2023年06月29日 15:33:20
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大连中天云璟项目BIM技术施工管理应用 李成钢 马一方 金磊 刘高彦 贾业鑫 曲笛 中国建筑第四工程局有限公司 0 1          

大连中天云璟项目BIM技术施工管理应用

李成钢 马一方 金磊 刘高彦 贾业鑫 曲笛

中国建筑第四工程局有限公司

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项目背景介绍和描述          
         

大连中天云璟项目,位于大连市金州区辽河西路与东 北三街交汇处,建设单位为大连万佳企业管理有限公司,总 承包单位为中国建筑第四工程局有限公司,建设规模为B1楼为公寓式酒店,地下2层、地上十七层,建筑高度 81.93 米,B2楼为办公楼,地下二层、地上四十五层,建筑高度 180.75 米,总建筑面积 122680.83 平米,项目于 2021 年 3 月 1 日开工,2024 年 4 月 20 日竣工。合同额为 3.96 亿元。中国建筑第四工程局有限公司拥有建筑工程、市政公 用施工总承包特级资质,地基基础工程、起重设备安装、电 子与智能化工程、消防设施工程、环保工程、建筑装修装饰 工程、建筑机电安装、建筑幕墙工程等壹级资质,工程设计 建筑行业、市政行业甲级资质。以承建“高、大、精、尖” 项目为主,在超高层建筑领域成为业界领先,被誉为“超高 层专业户,地标制造专家”。

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BIM应用环境          
         

1、项目定位高,该项目为大连市金普新区第一高楼, 是金普新区地标性建筑。打造公司的窗口项目,迎接社会各界的观摩。

2、业主精益求精的理念和高质量的要求,需要通过BIM技术进行全专业深化设计和复杂工艺的仿真模拟,提高工程质量。

3、针对项目狭小场地、分包众多、工艺超前、施工周期短特点,业主要求要求运用数字化管理方式,提高项目的管理效率。

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BIM设计环境的构建          
         

3.1 BIM设计标准制定

本项目开始前,公司总工程师、BIM 中心主任与项目管理人员、业主人员共同召开“BIM 智能建造启动会”, 发布了“项目数字化管理实施细则“,明确了项目 BIM 智 能建造的目标、方法、标准、检查标准等内容。项目BIM信息化部制定了”BIM 实施方案“,让项目全员清楚BIM应用点,BIM实施计划工期,BIM 提交成果要求等,便于 后期沟通以和问题及时处理。 

3.2 BIM设计软件选用 

项目使用BIM5D+ 智慧工地协同管理平台,进行生产、安全、质量、技术、成本的数字化管理。实现了B1楼主体结构提前22天封顶,质量、安全隐患的整改率达到 95%,重点方案的三维可视化交底率 98%。

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BIM应用实施          
         

4.1 全专业模型建立及整合

施工图交付30天内,我们完成了建筑、结构、机电 工程模型,并通过模型进行图纸的复核会审工作。

4.2 BIM设计复核

通过BIM模型整合,检查图纸问题,让业主提前发现问题,避免了错漏碰缺问题,也减少了后期变更拆改费用。通过BIM设计复核,为业主和我司预计节约材料费和人工 费 24.3万余元,节省工期17天。

4.3 土方清槽深化设计

利用BIM技术对基础图纸进行建模,对复杂坑连坑部分做大样图,标注尺寸及高程点,指导现场施工。申报了辽宁省《基于BIM技术的复杂基础土方清槽施工工法》,提高了施工进度,提高了施工的准确性,避免返工,节约工期8天。

4.4 钢筋深化设计

利用BIM技术对复杂基础钢筋进行三维建模和优化调整,输出钢筋数量和下料单,劳务在施工时可通过手机快速查看三维模型,提升了钢筋加工效率,保证了钢筋工程质量, 减少材料浪费,节约工期8天。

4.5 砌筑排砖深化设计 

通过BIM砌体排砖深化设计,对每一面墙进行编号及精细化排砖,分别导出对应的砌体尺寸明细表,通过套裁优化输出下料图,指导集中加工,避免材料浪费,提高施工效 率。降低废砖率,节约工期12天,节约砌筑用量3%,节 约材料费16.7 万元。

 4.6 精装修的数字化设计

 用BIM软件进行正向设计,通过BIM三维设计更容易保证卫生间整体布置的合理,保证棚、 墙 、地的对缝,卫浴与砖的对中对缝,让排砖更加合理,更加美观。

 4.7 幕墙的数字化设计

 利用BIM技术进行不同幕墙系统节点的三维设计,避免幕墙的各个系统之间错、漏、碰、缺的问题,保证幕墙下料的准确,对曲面玻璃进行平面优化,自动分割,自动提取 下料参数,提高下料准确性和效率。 

4.8 屋面综合优化设计

 在 2% 坡度的屋面找坡层上进行三维排砖,调整幕墙分格缝和屋面砖伸缩缝对齐,使排气孔基座占整砖,减少材料浪费。 

4.9 钢结构的深化设计

对复杂钢结构节点进行优化设计,最后输出加工图纸指导钢结构生产。保证钢结构的设计合理,加工准确,避免返工。

4.10 机电管线碰撞分析和综合优化

利用BIM技术建模,借助Navisworks 软件进行碰撞检测,进行全区域管线综合排布,经方案论证、断面确认、碰撞调整及漫游审查等过程,形成可施工、可检修、排布合 理、美观的综合BIM模型,指导现场施工。 

4.11 设备房、管井转换处的管综优化

对设备房区域管综合理优化,减少管线的翻弯,方便后期维护。对管井转换处的管道进行优化排布,避免碰撞, 同时提高净高,输出预埋套管图纸指导施工。 

4.12 施工方案的动画模拟

 根据吊装方案对吊装的动画模拟,把复杂的难点方案更生动直观的对劳务进行交底,使得劳务更容易理解吊装方案,提高钢结构吊装和安装的施工效率,使得吊装作业更安全规范。

4.13 复杂方案的三维模拟优化对项目的重点施工方案全部使用BIM技术进行可视化设计,对方案进行优化,输出三维交底卡并对劳务进行可视 化交底,提高施工质量和效率,预计节约工期13天。

 4.14 施工组织部署4D推演 

项目开工前,我们利用对整个工程施工工序及流水段的划分提前进行动态模拟,保证施工计划方案的可行性以及 工程如期完工。预计为项目节约工期 17天。

 4.15 BIM+ 新技术的应用

 4.15.1 全景拍摄校核场地布置针对本工程为超高层的特点,采用无人机定期全景航拍,形象直观的展示每个区的现场施工情况,保证实际与 BIM 场布模型一致。 

4.15.2 超高层无人机巡查 

为方便安全巡查人员对超高层现场的有效监督,借助无人机航拍检查现场,一旦发现违规情况,便可通过无人机喊话功能,及时停止违规行为。

4.15.3 BIM+倾斜摄影

 进场前,利用RTK无人机对现场进行倾斜摄影拍摄,形成现场原始场地的点云模型,在点云模型基础上进行场地 布置建模,从而保证现场布置的合理性。 

4.15.4 延迟摄影的进度监控

 每周两次对施工现场进行定点拍摄,并形成建筑的延时摄影,建立起时间刻度的竖向对,形象了解实际现场施工进度,方便对比进度模拟,优化调整施工部署。

 4.15.5 场布和精装VR体验 

创建施工场地布置模型,室内精装修模型,将BIM模型与VR技术结合,通过身临其境的感受施工和建筑空间,发现问题提前修改,保证场布合理和精装修的美观。

 4.15.6 AR技术应用

 我们将调整后的管综模型与 AR 技术相结合,使模型可以准确的还原在现场。在管综复杂部位,可以更好的指导 施工,提高施工效率。 

4.15.7 基于元宇宙MR技术应用通过MR混合现实头盔,在施工前对钢筋、机电管线等工程进行虚拟现实方式的交底;在施工后,检查施工和设 计的偏差,把控施工质量。 

4.16 数字化施工管理 

项目使用 BIM5D+智慧工地协同管理平台,进行生产、安全、质量、技术、成本的数字化管理。实现了B1楼主体结构提前22天封顶,质量、安全隐患的整改率达到 95%,重点方案的三维可视化交底率 100%。

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综合效益          
         

通过本项目BIM应用,特别是在机电管综优化、特殊施工方案动画模拟和优化、等方面的应用,累计节约工程成本78.6万元。通过关键节点施工方案的优化,精细化进度管控等方面的应用,对工程总体目标工期的控制起到了支撑性作用,累计节约工期112天。在本项目中,建立了超高层BIM应用标准,完善了项目数字化管理制度,BIM团队利用BIM技术攻克超高层施工、复杂机电管线安装、复杂坑连坑开挖工程等技术难题,保证工程施工顺利进行。构建施工数字化管理平台,通过数字化管理,大数据分析,显著提高了项目进度、质量、安全 管理水平与管理效率。

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