楊娜

【摘? 要】根據(jù)車輛段建筑面積大，單體建筑多，材料、人工、機(jī)具投入巨大的情況，論文引入BIM技術(shù)。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，建立施工階段模型，來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)各工序施工，達(dá)到減少施工變更、縮短項(xiàng)目工期、減少返工返修、控制項(xiàng)目成本、提升項(xiàng)目質(zhì)量、申報(bào)深圳市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程獎(jiǎng)、深圳市優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)等目標(biāo)。

【Abstract】According to the situation of large building area of vehicle depot， many single buildings， and huge investment in materials， labor， machinery and tools， this paper introduces BIM technology. Through the application of BIM technology， the construction stage model is established to guide the construction of each process on site， so as to achieve the goals of reducing construction changes， shortening project duration， reducing rework and repair， controlling project cost， improving project quality， and applying for the Shenzhen Municipal High Quality Structure Engineering Award and Shenzhen Municipal High Quality Engineering Award.

【關(guān)鍵詞】BIM;建筑模型;具體實(shí)施

【Keywords】BIM; building model; specific implementation

【中圖分類號(hào)】U445.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）07-0157-03

1 工程概況及施工重難點(diǎn)

1.1 總體概況

田心車輛段和田心站～田心車輛段出入線位于田心社區(qū)，車輛段位于蘭田路以南、金田路以北、規(guī)劃聚龍路以東，車輛段地塊東西向約1060m，南北向350m，占地26.8hm2，總建筑面積17.36萬(wàn)平方米，上蓋開(kāi)發(fā)蓋板面積19.02hm2，采用明挖綜合法施工;出入線位于田心社區(qū)，在田心站終點(diǎn)接軌，出入線沿東西向敷設(shè)，呈人字形折返，出入線1（正線區(qū)間）長(zhǎng)1300.332m，其中盾構(gòu)區(qū)間長(zhǎng)638.066m，出入線1明挖區(qū)間長(zhǎng)662.266m，出入線2（折返線）長(zhǎng)910.224m。明挖區(qū)間采用地連墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)+砼支撐、鋼支撐組成的圍護(hù)體系，U形槽段為放坡開(kāi)挖，采用單層多跨、三層多跨變斷面框架結(jié)構(gòu)，明挖基坑最大深度18m。

1.2 項(xiàng)目施工重難點(diǎn)

設(shè)計(jì)勘察資料顯示，車輛段位于巖溶發(fā)育區(qū)，見(jiàn)洞率高，施工技術(shù)難度極大;本項(xiàng)目設(shè)計(jì)有上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)，由政府主導(dǎo)，設(shè)計(jì)借口多，制約出圖;田頭河原河道橫穿場(chǎng)區(qū)，改遷工程進(jìn)度制約運(yùn)用庫(kù)施工進(jìn)展;車輛段總占地面積26hm2，其中拆遷面積16萬(wàn)平方米，存在局部區(qū)域拆遷困難，制約關(guān)鍵工序施工;深基坑毗鄰老舊房屋及主要城市道路，基坑最大開(kāi)挖深度18m，且臨近房屋及疏解路，與民房最小凈距2.8m，存在基坑坍塌、圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏水支撐失穩(wěn)、基底管涌等風(fēng)險(xiǎn)，是安全控制難點(diǎn)。

2 BIM項(xiàng)目開(kāi)展前期實(shí)施指引

2.1 BIM技術(shù)應(yīng)用背景

基于本項(xiàng)目的重難點(diǎn)情況，施工場(chǎng)地臨近房屋群和主要干道，采用BIM技術(shù)協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)施工，建立BIM模型進(jìn)行可視化交底作業(yè)，同時(shí)對(duì)重大安全風(fēng)險(xiǎn)部位進(jìn)行施工模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題以及安全注意事項(xiàng);利用BIM模型模擬施工，減少現(xiàn)場(chǎng)整改工作縮短項(xiàng)目工期，降低工程造價(jià)，提升項(xiàng)目效益。

2.2 項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)架構(gòu)

為確保項(xiàng)目BIM技術(shù)管理順利實(shí)施，本項(xiàng)目組建了BIM技術(shù)小組，項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目總工及各BIM崗全程參與，職責(zé)分工明確，互相配合，全過(guò)程應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量、工期、成本、技術(shù)、深化設(shè)計(jì)等管理。

根據(jù)項(xiàng)目要求結(jié)合前期項(xiàng)目策劃，BIM技術(shù)小組項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目總工制定BIM應(yīng)用階段目標(biāo)，并落實(shí)項(xiàng)目BIM工作的實(shí)施，以保證BIM技術(shù)應(yīng)用盡快開(kāi)花結(jié)果，為項(xiàng)目施工提供實(shí)質(zhì)性幫助。

2.3 項(xiàng)目BIM模型精度

LOD（模型細(xì)致度）被定義為5個(gè)等級(jí)，從概念設(shè)計(jì)到竣工設(shè)計(jì)，來(lái)定義整個(gè)BIM模型過(guò)程。本項(xiàng)目采用LOD 300精確構(gòu)件建模（施工圖及深化施工圖），此精度已經(jīng)可以很好地用于前期場(chǎng)地布置、施工協(xié)調(diào)、成本估算，施工進(jìn)度計(jì)劃以及可視化，LOD300精度的模型已經(jīng)達(dá)到深圳地鐵集團(tuán)有限公司的要求，模型已包括BIM提交標(biāo)準(zhǔn)里規(guī)定的構(gòu)件屬性和參數(shù)等信息，可以借助精確的BIM建模協(xié)助整體主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程。

2.4 BIM應(yīng)用軟件配置

通過(guò)Revit、Navisworks Manage、Fuzor、廣聯(lián)達(dá)BIM5D等軟件的組合使用，來(lái)實(shí)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)、場(chǎng)地布置、項(xiàng)目族庫(kù)及周邊環(huán)境BIM三維模型建立，軟硬空間碰撞檢測(cè)，項(xiàng)目施工進(jìn)度模擬展示;施工動(dòng)畫(huà)制作、效果圖渲染;施工管理平臺(tái)綜合應(yīng)用等功能。

2.5 項(xiàng)目實(shí)施流程

項(xiàng)目BIM實(shí)施流程如圖1所示。

3 工程BIM實(shí)施過(guò)程

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)

根據(jù)深圳地鐵管理平臺(tái)進(jìn)行整合，針對(duì)項(xiàng)目工程實(shí)際情況，建立精細(xì)化管理的族庫(kù)，利用精細(xì)化族庫(kù)進(jìn)行項(xiàng)目搭建。在系統(tǒng)中有幾大模塊，通用設(shè)計(jì)庫(kù)、通用施工庫(kù)、圖例標(biāo)注。

在項(xiàng)目施工階段，項(xiàng)目實(shí)際完成工程量與成本發(fā)生核算是主要工作內(nèi)容。本項(xiàng)目通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，利用其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)收集功能，結(jié)合本項(xiàng)目各工序施工進(jìn)度，對(duì)完成工序進(jìn)行成本數(shù)據(jù)核算，讓成本人員根據(jù)成本數(shù)據(jù)，最終作出正確決策。

3.2 BIM模型搭建

根據(jù)田心車輛段及出入線土建區(qū)域分部情況，按施工進(jìn)度實(shí)施對(duì)應(yīng)區(qū)域。實(shí)施前根據(jù)施工藍(lán)圖建立BIM三維模型，在不同施工階段監(jiān)理BIM模型進(jìn)行三維可視化輔助，這將以往二維平面CAD形式轉(zhuǎn)換成三維可視化的模型。在施工前期協(xié)同上提升效率，更直觀地暴露和討論階段會(huì)存在的施工問(wèn)題（見(jiàn)圖2）。

3.2.1 前期場(chǎng)地布置

出入線前期施工現(xiàn)場(chǎng)位于道路中，臨近房屋群和主要干道，直接造成出入線場(chǎng)地布置不能滿足主體施工階段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工的需要，運(yùn)用建模軟件及漫游軟件對(duì)出入線現(xiàn)場(chǎng)道路、臨建、塔吊等構(gòu)件進(jìn)行了合理的布置，通過(guò)漫游模擬提前將現(xiàn)場(chǎng)布置的問(wèn)題反映出來(lái)并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地優(yōu)化布置的目的，解決施工場(chǎng)地不足的問(wèn)題。車輛段前期施工場(chǎng)地布置較為復(fù)雜，車輛段單體較多，包含運(yùn)用庫(kù)、檢修庫(kù)、咽喉區(qū)、綜合樓等18個(gè)單體建筑，根據(jù)前期施工情況合理布置及實(shí)時(shí)調(diào)整鋼筋存放區(qū)、洗車區(qū)、大門等位置。

3.2.2 圍護(hù)、主體結(jié)構(gòu)

根據(jù)施工藍(lán)圖及施工方案監(jiān)理前期施工主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)BIM模型，利用其具有可視化、多視角、協(xié)調(diào)、模擬、目標(biāo)優(yōu)化等工程，為進(jìn)度管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一種全新的視角來(lái)輔助施工現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)BIM三維模型，利用Navisworks可視化進(jìn)行結(jié)構(gòu)空間審核漫游，結(jié)合模型進(jìn)行項(xiàng)目情況梳理及更好地開(kāi)展施工工作。車輛段地基、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)根據(jù)施工藍(lán)圖建立地基模型與基礎(chǔ)BIM模型，利用其可視化、協(xié)調(diào)功能，來(lái)更好地輔助現(xiàn)場(chǎng)施工（見(jiàn)圖3、圖4）。

3.3 施工圖審核

通過(guò)將車輛段及出入線藍(lán)圖轉(zhuǎn)化成三維模型，在過(guò)程發(fā)現(xiàn)施工圖中的問(wèn)題，形成問(wèn)題報(bào)告反饋給設(shè)計(jì)師，提前將設(shè)計(jì)優(yōu)化，且減少圖紙中錯(cuò)漏碰缺的發(fā)生。利用三維可視化技術(shù)，“所見(jiàn)即所得”、能直觀看到問(wèn)題之處，為施工減少返工、加快施工進(jìn)度、提高施工質(zhì)量作鋪墊。結(jié)合BIM技術(shù)的可視化、精細(xì)化、信息化、協(xié)同化等優(yōu)勢(shì)，利用Navisworks整合所有主體結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入作碰撞檢查，進(jìn)行碰撞檢查分析，發(fā)現(xiàn)專業(yè)間碰撞問(wèn)題，把問(wèn)題記錄做成報(bào)告，碰撞報(bào)告及時(shí)反饋到主體結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)施工單位，并提出修改建議方案，在結(jié)構(gòu)施工前解決碰撞問(wèn)題，為后續(xù)減少麻煩。

3.4 可視化交底

在現(xiàn)在的現(xiàn)場(chǎng)施工管理中的各級(jí)技術(shù)交底通常以文字描述為主，輔助以CAD圖，施工管理人員以PPT演示或者現(xiàn)場(chǎng)講解的方式對(duì)施工工人進(jìn)行技術(shù)交底，因工人技術(shù)水平參差不齊，工人在理解時(shí)存在較大困難，容易出現(xiàn)理解錯(cuò)誤的情況，存在較大風(fēng)險(xiǎn)的質(zhì)量和安全隱患，對(duì)工程極為不利。隨著時(shí)代的進(jìn)步，對(duì)于工程的質(zhì)量、工期各方面的要求越來(lái)越高，鑒于傳統(tǒng)的施工交底方式存在一定的交底不清晰的情況?，F(xiàn)在，借助BIM高新技術(shù)來(lái)建立施工模型，利用三維可視化實(shí)時(shí)模擬手段，更形象直觀地給工人展現(xiàn)施工技術(shù)，達(dá)到技術(shù)交底的目的，從而有效控制項(xiàng)目施工質(zhì)量。

4 BIM施工管理平臺(tái)應(yīng)用

車輛段及出入線工程項(xiàng)目應(yīng)用廣聯(lián)達(dá)BIM5D協(xié)同管理平臺(tái)，通過(guò)輕量化的BIM應(yīng)用方案，達(dá)到減少施工變更、縮短工期、控制成本、提升質(zhì)量的目標(biāo)，同時(shí)為項(xiàng)目成本核算提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)申報(bào)深圳市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程獎(jiǎng)、深圳市優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)等目標(biāo)。

4.1 BIM施工管理平臺(tái)應(yīng)用——施工進(jìn)度

在本項(xiàng)目策劃階段，需要考慮總施工進(jìn)度，計(jì)劃整體的勞務(wù)強(qiáng)度是否均衡，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的不同情況，也要考慮場(chǎng)地的合理利用。通過(guò)施工管理平臺(tái)對(duì)整個(gè)施工總進(jìn)度進(jìn)行校核，工程演示提前模擬，根據(jù)資源調(diào)配及技術(shù)方案劃分施工流水段，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工況、資源需求、人員配置及物料控制的合理安排。同時(shí)利用曲線圖，關(guān)注波峰波谷，對(duì)于施工計(jì)劃從成本層面進(jìn)行進(jìn)一步校核，優(yōu)化施工進(jìn)度計(jì)劃。

4.2 BIM施工管理平臺(tái)應(yīng)用——提取工程量

利用BIM5D平臺(tái)依據(jù)工作需要快速?gòu)哪Ｐ椭刑崛」こ塘?，避免煩瑣冗長(zhǎng)的手算，極大提高工作效率，節(jié)省大量時(shí)間。可以按照施工部位和施工階段以及進(jìn)度計(jì)劃等條件提取數(shù)據(jù)，完成人員需求計(jì)劃、材料采購(gòu)計(jì)劃的編制，并可支持計(jì)劃成本部人員配置工程部完成材料采購(gòu)計(jì)劃，物資部完成采購(gòu)及進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃。

5 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用減少現(xiàn)場(chǎng)變更，對(duì)于現(xiàn)階段已有藍(lán)圖進(jìn)行建模，通過(guò)模型的碰撞檢查能發(fā)現(xiàn)很多圖紙上難以發(fā)現(xiàn)的碰撞問(wèn)題，而利用BIM技術(shù)，通過(guò)預(yù)判施工現(xiàn)場(chǎng)的安全、質(zhì)量情況，為現(xiàn)場(chǎng)安全質(zhì)量管理提供目標(biāo);通過(guò)工程量提取進(jìn)行精準(zhǔn)下料統(tǒng)計(jì)，減少現(xiàn)場(chǎng)占用不必要的占地堆放，很大程度上縮短了工期、減少了成本。本項(xiàng)目通過(guò)BIM技術(shù)探索應(yīng)用落地，有效管控項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程的進(jìn)度、成本問(wèn)題。

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