王乃坤
BIM技術(shù)作為一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具,通過參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息,在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞,使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對,為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。
工程需求概況
衡水高鐵站前廣場(交通樞紐)工程位于河北省衡水市市區(qū)北側(cè)、中華大街和育才街之間。該工程結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架和框架剪力墻結(jié)構(gòu),包括景觀廣場(包括下沉廣場及地下車庫)、東側(cè)停車場、西側(cè)停車場三部分,總建筑面積68344.6平方米,建成后將承擔(dān)人流疏散、停車、休閑娛樂等功能作用。本工程是EPC總承包項(xiàng)目,包括工程的勘察及設(shè)計(jì)、設(shè)備及材料采購、施工等。施工范圍具體包括土方施工、一次結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、給排水、電、消防、通風(fēng)及各種專業(yè)管線預(yù)留預(yù)埋工程。
本工程屬于大面積地下結(jié)構(gòu),如何在保證大面積混凝土施工質(zhì)量的前提下,高效快速的完成施工任務(wù)是本工程的難點(diǎn)。本工程工藝管道復(fù)雜,專業(yè)間碰撞較多,如何能在施工前將專業(yè)間圖紙問題解決,從而確保工商順利開展是本工程的重點(diǎn)。
公司組織成立了衡水高鐵站前廣場BIM技術(shù)應(yīng)用團(tuán)隊(duì),主要由公司BIM專業(yè)技術(shù)人員與項(xiàng)目經(jīng)理部管理人員組成,針對ProjectWise協(xié)同平臺管理、建筑信息模型使用、工程管理系統(tǒng)及BIM與進(jìn)度、質(zhì)量、成本管控等幾方面開展管理信息化工作。
本BIM項(xiàng)目采用集成服務(wù)器、緩存服務(wù)器與施工現(xiàn)場通過外網(wǎng)訪問服務(wù)器相結(jié)合的方式。為保證項(xiàng)目實(shí)施,配備大型工作站、移動工作站、集成及緩存服務(wù)器。各專業(yè)從設(shè)計(jì)進(jìn)場到項(xiàng)目實(shí)施參與項(xiàng)目整個(gè)實(shí)施過程。
BIM應(yīng)用平臺及標(biāo)準(zhǔn)
軟硬件平臺環(huán)境 衡水高鐵站前廣場BIM應(yīng)用軟件以Bentley系列軟件為主,Auto CAD、Microsoft Project等軟件輔助建模具體軟件。
為滿足該項(xiàng)目BIM技術(shù)推廣應(yīng)用,管理層及應(yīng)用層相關(guān)人員的硬件配置只需達(dá)到可以利用ProjectWise協(xié)同平臺和使用Navigator軟件瀏覽模型即可,BIM建模人員的硬件應(yīng)達(dá)到基本工作站配置方可保證建模的順利進(jìn)行。鑒于以上情況,參與該項(xiàng)目的相關(guān)人員的硬件皆基本滿足以上要求。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)用 根據(jù)公司BIM項(xiàng)目名稱命名規(guī)則,確定唯一的項(xiàng)目編號,并在ProjectWise上建立相應(yīng)文件夾,設(shè)置相關(guān)權(quán)限,配置相關(guān)工作環(huán)境。BIM項(xiàng)目經(jīng)理劃分ProjectWise平臺文件架構(gòu),ProjectWise管理員進(jìn)行平臺的文件維護(hù)。BIM模型劃分與實(shí)際施工相結(jié)合,模型分解與裝配以分部分項(xiàng)工程劃分為原則,建立相應(yīng)文件夾。BIM模型的坐標(biāo)系在項(xiàng)目初期由項(xiàng)目經(jīng)理按總圖絕對坐標(biāo)系建立,并附有轉(zhuǎn)好方向的ACS坐標(biāo)軸,確定唯一的坐標(biāo)系。統(tǒng)一的坐標(biāo)系使專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間的定位配合,確保最終模型分裝以及總裝的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性,這關(guān)系到后期的碰撞檢測、設(shè)計(jì)檢視以及出圖。
根據(jù)公司編制的數(shù)字化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量控制體系、管理流程規(guī)定和建模標(biāo)準(zhǔn)編寫項(xiàng)目實(shí)施方案,明確項(xiàng)目流程,依托項(xiàng)目級工作空間和協(xié)同平臺,明確成果交付內(nèi)容和模型顆粒度。根據(jù)可視化模型,也可以生成多專業(yè)的施工圖紙,有效避免因二維圖紙分散而導(dǎo)致施工時(shí)產(chǎn)生遺漏。
實(shí)施及應(yīng)用創(chuàng)新
項(xiàng)目實(shí)施采用BIM小組人員負(fù)責(zé)建模與項(xiàng)目經(jīng)理部現(xiàn)場實(shí)施相結(jié)合的方式進(jìn)行。涉及專業(yè):建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水、電氣、總圖。
BIM模型碰撞檢測 根據(jù)施工圖紙搭建建模過程中及模型整合后,利用軟件自身功能對模型碰撞檢測,發(fā)現(xiàn)空間中的不合理構(gòu)件。
圖紙自審會審 在現(xiàn)場施工前,應(yīng)用BIM技術(shù),根據(jù)三維模型進(jìn)行了圖紙專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間的審核,及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙問題并反饋給設(shè)計(jì)單位,減少后期返工。采用BIM技術(shù)對衡水高鐵站前廣場項(xiàng)目建模,在建模過程共計(jì)發(fā)現(xiàn)圖紙問題106處。
基于BIM的施工進(jìn)度控制 將BIM模型與Project進(jìn)度管理結(jié)合,實(shí)現(xiàn)模型跟蹤現(xiàn)場進(jìn)度管理?,F(xiàn)場實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行及時(shí)查驗(yàn),合理有效進(jìn)行現(xiàn)場資源配置。
基于BIM的質(zhì)量控制 從模型中查詢所需建筑結(jié)構(gòu)等專業(yè)的屬性信息(例如名稱、數(shù)量、材質(zhì)、幾何尺寸、空間定位、工程量等),利用ProjectWise平臺將建筑信息模型與質(zhì)量檢查記錄、整改通知單和整改反饋單進(jìn)行掛接?,F(xiàn)場質(zhì)量信息用模型進(jìn)行表述,能更快地發(fā)現(xiàn)施工薄弱節(jié)點(diǎn)并進(jìn)行質(zhì)量糾偏。
可視化技術(shù)交底 采用三維模型與視頻對施工班組進(jìn)行可視化技術(shù)交底,全方位多角度直觀地展現(xiàn)了建筑全景、構(gòu)造細(xì)節(jié)、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)以及明確構(gòu)件空間關(guān)系定位等問題,指導(dǎo)施工,使管理人員向班組工作人員傳達(dá)任務(wù)和技術(shù)交流更加明確,令不同文化程度的班組施工人員了解了施工技術(shù)流程以及質(zhì)量控制要點(diǎn)。
衡水高鐵站前廣場項(xiàng)目中,特別采用的施工方案將降水井與集水坑合二為一:考慮了降水井的降、排作用,在車庫外側(cè)與坡腳的中間布置一排降水井,既可起到基坑開挖前的降水作用,也可作為雨天排水的應(yīng)急設(shè)施,節(jié)約成本且規(guī)避了常規(guī)集水坑冬天凍裂后難排的技術(shù)問題。
工程量管理 本項(xiàng)目使用參數(shù)化的BIM模型,通過軟件直接生成工程所需的各類工程量統(tǒng)計(jì)表。材料量由模型直接導(dǎo)出,也可以按照構(gòu)件類型給出該構(gòu)件所需材料,為物資采購、工程預(yù)算、成本控制提供高效服務(wù)。
當(dāng)發(fā)生工程變更時(shí),由模型導(dǎo)出的工程量統(tǒng)計(jì)信息也隨之自動更新,合理的安排材料采購與進(jìn)場計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化管理。
基于BIM的危險(xiǎn)源控制 結(jié)合施工進(jìn)度,在BIM信息模型中可以方便地對臨邊洞口、預(yù)留洞口等危險(xiǎn)源進(jìn)行識別,及時(shí)做好防護(hù)措施。圍護(hù)的長度、洞口的個(gè)數(shù)也可以根據(jù)施工進(jìn)度隨時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),提前、精準(zhǔn)地進(jìn)行物資采購,提高安全管理效率。
綜合管線深化設(shè)計(jì) 利用三維模型進(jìn)行給排水、暖通、電氣、消防各專業(yè)管線綜合設(shè)計(jì),利用BIM技術(shù)查漏設(shè)計(jì)圖紙中問題,提前發(fā)現(xiàn)施工重難點(diǎn)。通過模型對管線位置進(jìn)行施工復(fù)核,滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí),合理安排施工工序,保證施工質(zhì)量及進(jìn)度。
本工程涉及給水、中水、排水、消火栓、噴淋、通風(fēng)、采暖多種管線多重敷設(shè)。為規(guī)避各專業(yè)管線沖突,運(yùn)用BIM技術(shù)提前預(yù)演各管線走向及管線支架安裝,多種管線在相同標(biāo)高時(shí)滿足設(shè)計(jì)要求的情況下共用支架,從而節(jié)約材料,節(jié)省施工時(shí)間。
基于BIM的預(yù)制化施工 改變傳統(tǒng)管道支架設(shè)計(jì)加工方式,在深化設(shè)計(jì)階段即考慮施工階段預(yù)起拱及施工實(shí)施方案,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方式對管道支架進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整,施工現(xiàn)場散拼安裝,施工安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
利用三維模型的精確定位及凈工程量統(tǒng)計(jì),對各專業(yè)管道、管線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化排版,生成材料清單,將傳統(tǒng)的現(xiàn)場截取,改為集中管道、管線加工,減少材料浪費(fèi)的同時(shí),提高現(xiàn)場施工質(zhì)量,改善現(xiàn)場施工管理。
BIM 技術(shù)作為建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提質(zhì)增效、節(jié)能減排的需求,對建筑業(yè)綠色發(fā)展、提高人民生活品質(zhì)具有重要意義。
在衡水高鐵站前廣場項(xiàng)目進(jìn)行BIM應(yīng)用,是深挖BIM應(yīng)用點(diǎn)的有力嘗試,優(yōu)化了傳統(tǒng)的管理模式,提高了管理效率。
該項(xiàng)目運(yùn)用BIM技術(shù)的綜合項(xiàng)目管理方法,初步達(dá)到協(xié)同作業(yè)、提高效率、輔助管理的水平,但是BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用點(diǎn)還值得我們繼續(xù)挖掘。BIM技術(shù)方興未艾,當(dāng)繼續(xù)砥礪前行,不斷探索。