一、项目概况
本项目是福建省泷澄建筑工业有限公司的综合办公楼,位于龙海市浮宫镇国家级产业化基地内,结构体系为装配整体式钢筋混凝土框架结构,地上七层,建筑面积约5800m2。项目首层、屋面层及女儿墙采用现浇,二层楼面以上至屋面层均采用预制构件,预制构件类型包括框架柱、叠合梁、叠合楼板、外挂墙板以及楼梯等构件,预制率达到58.9%。预制构件总面积约为:6444m²,预制构件总体积数约为:1200m³。
项目效果图
二、项目难点
本项目为高预制率装配式建筑,预制率高达58.9%,二层楼面以上至屋面层均采用预制构件,涉及构件种类多,其中外挂墙板造型复杂安装难度大,柱梁、梁板、柱板节点位置连接复杂,二次深化设计难度大,对施工工序及施工工艺要求非常高,对施工精度和施工质量要求苛刻,施工班组缺乏类似项目施工经验,需借助BIM技术来保证项目顺利实施。
三、BIM实施软硬件介绍
软件配置表
硬件配置 | |
系统 | Windows 7 |
处理器 | i7-8700K |
内存 | 32G |
主硬盘 | SSD 256G |
硬盘 | 3T |
显卡 | GTX 2060 6GB |
显示器 | 2X23.5英寸 |
硬件配置表
四、BIM实施目标
本项目通过数字化加工,结合云平台及移动手机端,对构件的生产、运输进行实时掌控,确保施工现场构件的管理有序,安装准确无误。施工阶段通过BIM、云平台、大数据、物联网等新技术实现了项目的精细化管理,项目基于BIM模型及数据开展日常管理工作,包括进度、质量、安全、成本等各个环节,同时项目采用基于BIM的协同平台进行项目的管理,解决了以往沟通效率底、数据存储难等问题。
五、BIM实施应用
5.1 初步模型建立
根据原设计图纸及BIM应用目标制定各专业模型命名规则、建模细度、配色方案等建模标准并着手完成各专业的模型建立。
建筑模型 机电模型
5.2 施工场地布置
在项目实施之前,利用施工策划软件模拟施工现场布置,并根据主体外轮廓综合考虑材料运输,并结合用地红线及前期塔吊安排,合理规划堆场位置及堆场面积,保证有效空间最大化合理利用。
场布模型
5.3 预制构件拆分
在设计拆分及深化阶段进行BIM协同深化,建立预制构件拆分模型,提前分析塔吊布置情况,合理控制各区域位置构件重量,精确计算混凝土工程量,同时提供构件生产所需的数据以便于泷澄工业按照项目工期要求合理安排构件生产计划。
预制构件重量
预制构件信息表单
5.4 结构模型深化分析
根据拆分图纸,利用tekla建立结构模型,重点检查钢筋碰撞、预埋件、预留孔洞、构件定位及尺寸等,提前发现多处设计及施工问题,及时与业主、设计院沟通,进行设计优化,避免不必要返工等经济损失。
深化分析
深化出图
5.5 构件节点深化模拟
二维图纸在施工节点上的表达往往不够直观,根据项目部图纸会审中遇到的施工难点,通过BIM模型进行模拟,同时将相关预制构件连接节点进行深化,部分成果展示如下。
节点1模型图 节点1现场照片
节点2模型图 节点2现场照片
5.6 专业释疑单
根据原图建模,在图纸审查与模型建立的过程中共发现钢筋碰撞问题15处,预制件问题2处、预留孔洞问题8处、机电专业各类问题25处,对所查问题进行记录并形成带有3D模型效果的专业释疑单提交给设计院及项目部,使问题表述更加直观。参建各方针对这些释疑单开展专题会议进行研究解决,提前排查施工难题。
图纸释疑单
5.7 碰撞检查
在各专业模型建立后,利用Navisworks首次运行碰撞检查,发现碰撞点187处,借助三维视图的优势,对碰撞点进行一一处理,将各专业间的碰撞问题解决于项目施工之前。
碰撞检查报告
5.8 管线综合优化
通过BIM技术进行管线优化排布,支吊架模拟布置,最大限度排除机电管线问题,并在复杂节点位置出断面图、虚拟漫游以及二维码,来进行技术交底。
管线优化模型
5.9 净高分析
为保证项目净高满足业主要求,通过BIM技术进行各个区域净高分析,形成净高分析平面图,直观快速了解各个区域净高情况并提供相关净高分析报告及优化方案。
净高分析图
5.10 预制构件吊装模拟
本项目吊装安装工序复杂,利用软件提前进行预吊装模拟,形成形象的动画视频,进行现场施工人员技术交底,提高技术交底效率,保证最快最安全的完成施工任务。
吊装模拟
5.11 悬挑脚手架应用
利用脚手架软件对脚手架及悬挑主梁提前模拟布置,排查项目悬挑脚手架问题,出具悬挑型钢平面布置图并进行材料总体用量统计,同时制作视频进行三维技术交底。
排布效果图
平面布置图及材料统计表
5.12 临建工程量动态统计
利用施工策划软件,统计临建工程量,通过总平面布置图快速转化功能完成三维场布设计,同时根据施工现场的实际情况安排场地的三维布置,并输出CAD场地布置图及施工现场临时措施所需构件清单,第一时间完成临建工程量的计算。
场地布置模型
平面布置图 材料统计表
5.13 云平台协同管理
采用云服务信息管理平台进行现场施工管理,让模型数据能够充分被利用,建立简单高效的工程项目,多方协作云平台,方便项目文档共享、模型及图纸浏览、BIM协作等。
协同管理平台
六、BIM应用亮点
6.1 地砖排布
根据对缝,地砖切割,排布美观等要求,利用软件进行地砖排布模拟,形成地砖排布平面图辅助施工,最大限度的节省材料,提高施工质量,同时出具工程量,精确下料,减少二次搬运,缓解施工电梯运输。
地砖排布平面图及材料统计表
模型效果图
屋面砖排布图
现场完工航拍图
6.2 装修方案比选
通过BIM技术快速模拟装修效果及地砖颜色等内容,在装修前给出多个直观方案供业主比选,寻找更加适合的装修方案。
浅色地砖
深色地砖
6.3 5D数据化管理
采用BIM5D平台对项目进度进行模拟建造,实现项目全过程数字化管理,针对人、材、机进行管控,为项目采购提供依据,避免因材料短缺造成的窝工,通过数据对实际进度与计划进度进行分析对比并找出原因,保障项目工期,对各阶段的成本进行数据化、精细化把控,通过数据化的科学管理为企业创造效益。
(5D管理平台)
6.4 基于二维码PC构件追溯系统
项目引进预制构件二维码追溯系统,实现预制构件全生命周期的动态管理,通过手机扫码添加记录,实现预制构件从加工、仓储、管理、运输、现场吊装等全过程信息化管理。
二维码追溯系统 预制构件二维码
6.5 装配式施工虚拟仿真教学
本项目与VR公司合作开发,引进VR培训设备,在项目开工前对技术人员与作业工人进行岗前教学培训,通过VR仿真模拟亲身操作,并了解构件安装要点,提高岗位人员的技术能力。
虚拟施工教学
七、效益分析
本项目将BIM技术全方位应用于工程各阶段,在各领域都得到相应的技术突破,节约了成本70万元并为各参与方提供丰富准确的数据资源。该项目为福建省BIM试点示范项目,通过对BIM应用成果的总结,协助福建省泷澄建筑工业编制厦门市 《BIM导则》 ,为厦门市BIM的规范化、标准化应用提供了基础支持。
效益统计表 厦门市 《BIM导则》
八、项目总结
随着国家的发展及城市化脚步的推进,建筑工程质量的标准正在不断地提高,BIM技术已成为助力工程品质提升的一大热门学科。通过本项目BIM技术的落地实践,初步掌握了深化设计-构件生产-施工安装各阶段的BIM技术,实现了基于BIM的设计、生产、施工产业链的信息交互和共享,提高了全产业链的管理水平,未来我们将深耕BIM在建筑领域中的应用,积极探索BIM+装配式的解决方案。
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