武汉绿地中心项目BIM应用案例赏析

2021年6月25日
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工程概况

武汉绿地中心项目BIM应用案例赏析

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总承包施工BIM针对性应用 

绿地项目中心工程重点难点 :

1、工程体量大(72.8 万平米)、单体多, 施工组织难度大

2、专业众多,分包单位有130多家,总承 包管理及协调难度大

3、主楼高636m,核心筒部分两次内收, 外框呈流线型,结构形式极为复杂, 施工技术难度大 

BIM技术的优势:

1、利用BIM技 术,提高现场施工方案的合理性与科学性

2、利用BIM综合信息平台, 进行信息共享,协调各专业问题,提高分包协调管理能力和信息沟通效率 

3、借助BIM技术,进行工序推演,优化施工工艺

4、利用BIM技术为技术、生产、商务、质量安全等各系统提供便利,提高工作效率

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BIM实施路线

2.1 施工BIM必须为施工提供服务 

集合技术、生产、商务等业务系统信息,为施工服务。 

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2.2 总承包BIM服务于所有施工参建单位

总承包统筹参建单位,构建BIM共享网络平台和BIM数据库。 

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 2.3 实施路线

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BIM体系构建

3.1 BIM组织架构 

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3.2 BIM制度、标准架构

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3.3 实施网络架构 

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3.4 BIM软硬件架构之硬件

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3.4 BIM软硬件架构之软

核心软件:BIM综合管理平台(含电脑和手机客户端APP) 数据库

建模软件:建筑结构机电专业—Revit 2014套件、钢结构专业—Tekla、幕墙专业— CATIA             

资料软件:湖北省施工资料软件            

办公软件:Office组件(含Project)            

后期处理——Lumion、3Dmax

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BIM应用点案例

4.1设计应用一:总平面

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4.1设计应用二:顶模

BIM三维设计+Midas结合应用 

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4.1设计应用三:辅助器

“承力件拆除工装”、“串筒漏斗”、“料斗”、“铝模锁脚器”、“PVC套管堵头”“爬模附板支座转运车”、“测量仪器收纳箱” 等非标准辅助施工器具。 

BIM三维设计+三维空间定位结合应用。 

根据结构形式制作“滑动型支模系统”,申报实用新型专利。

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4.2 深化设计应用一:钢筋连接 

问题:钢板墙(梁)与钢筋交叉点处理,三维虚拟绑扎+绑扎工艺经验,推导、深化优化钢筋连接形式、绑扎顺序,解决土建与钢结构交叉工艺可实施。

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主塔楼共有四道外伸臂桁架,每道伸臂桁架与核心筒共有12处相连,核心筒外伸钢节点构件多,体量大,钢筋工况复杂, 交叉作业多。

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4.2深化设计应用二:砌体 

1、目的:砌筑标准化、合理排砖节材方法:虚拟砌筑+用料分析 ;

2、结果输出:砌体施工三维工;

3、序交底流程图、标准化砌体工序手册。

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4.2 深化设计应用三:钢构放样 

1、目的:复杂节点加工方法:三维深化设计, 

2、输出结果:复杂节点制作图、配筋开孔定位图或接驳器定位图。

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4.2 深化设计应用四:综合管线 

1、目的:管线综合排布

2、方法:三维建模+ 碰撞检测+交叉审核 

3、输出结果:结合管线排布图

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4.2 深化设计应用五:风管加工

1、目的:节材、自动化生产 

2、方法:建模+revit软件优化分节+自动化生产线控制器数据交换 

3、输出结果:分节料单、定尺寸钢板原料、自动生产线加工数据。 

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4.2 深化设计应用六:架体搭设 

1、目的:复杂立面脚手架搭设方案 

2、方法:幕墙建模+虚拟搭设+受力计算 

3、输出结果:C3系统幕墙脚手架搭设示意图、复杂立面脚手架搭设方案及交底。

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4.3 方案模拟一:顶模安装

1、目的:顶模安装实施顺序;  

2、方法:naviswork模拟+吊装、焊接经验判断;

3、输出结果:施工方案交底、 安装控制节点计划、塔吊阶段性调度计划 

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4.3 方案模拟二:土方开挖 

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4.4 计划推导应用:塔吊调度 

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4.5 工艺推导应用一:巨柱钢筋绑扎 

1、主塔楼外框12根巨型钢骨柱,结构形式复杂,钢筋绑扎难度极高。 

2、目的:优化主筋排布、确定绑扎顺序 

3、方法:Tekla,Revit建模,整合优化,模拟绑扎工序,向设计院提资调整。输出结果:主筋定位图、主筋放样图、绑扎工序三维交底。 

4、节材效果:节省钢筋约480 吨,为项目创造了120万的经济效益。

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4.5 工艺推导应用二:大直径钢筋绑扎 

1、问题:底板坑中坑大直径多层交叉钢筋摆放绑扎难题。 

2、方法:三维建模+虚拟摆放推导+工艺经验判断 

3、输出结果:钢筋加工图、摆放顺序、定位交底,绑扎顺序交底。 

4、该项技术获得企业级工法,避免反复现场实操带来工期风险

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4.5 工艺推导应用三:埋件钢筋穿插顺序 

1、问题:巨柱钢筋密集阻碍混凝土流淌,混凝土浇筑质量 不理想。 

2、方法:三维建模、虚拟浇筑与钢筋绑扎穿插顺序 

3、输出结果:浇筑绑扎穿插流程图及交底、局部留孔后绑 扎措施

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4.6 3D打印应用:工艺交底 

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4.7 总包管理应用一:深化设计监控 

1、目的:分包深化设计协调控制  

2、方法:平台流程设置+流程跟踪+自动对比+提醒消息推送 

3、输出结果:周期跟踪监控表、提醒推送、预警信息输出 

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 4.7 总包管理应用二:进度计划监控 

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4.7 总包管理应用三:成本物资监控 

1、目的:物资与成本控制  

2、方法:三维算量+平台报表生成+控制记录生成+成本预警推送 

3、输出结果:物资控制计划、成本计划、物资及成本的变化曲线、预警消息推送 

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BIM创新探索

5.1.1 信息数据组织:需求导向 

分业务版块调研BIM应用需求

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5.1.2信息数据组织:平台研发 

按业务特色需求开发应用模块

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5.1.3信息数据组织:数据库架构 

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 5.1.4 信息数据组织:帐号权限 

全员赋予BIM信息权限,BIM信息的高效、可靠、安全的传递和应用 

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 5.1.5 信息数据组织:信息录入 

谁施工谁建模;

分解模型单元; 

按施工顺序输入;

逐次碰撞检测; 

及时更新调整,设置时间标记。 

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5.1.6 信息数据组织:信息关联 

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5.1.7 信息数据组织:模型轻量化 

模型轻量化处理,IFC模型单元和轻量化单元共存,降低BIM末端对硬件的需 求,业务系统按需调用不用格式模型。

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5.1.8 信息数据组织:信息共享 

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5.2.1 BIM与测量结合一:管线定位 

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5.2.2 BIM与测量结合二:曲面结构

用三维模型直接坐标显示,标注空间控制坐标点,确定模板排板与定位控制,也可将模型数据导出至三维测量机器人,现场标点控制,减少人工计算工作量。同时,该方法成功获得企业级工法。 

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5.2.3 BIM与测量结合三:不规则幕墙 

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5.3 BIM与装配化施工:拼装机房 

结合BIM技术、实现制冷机房数字化预制装配式施工。总结机房分段预制装配化施工工艺, 探索BIM数字化、装配化机房建造新的应用领域。 

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管道分段根据现场运输情况、管道单位重量、管道连接复杂程度等条件, 综合考虑对管道合理分段,并绘制分解图,将分节信息传递至施工层级。 

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5.4 APP移动办公:移动客户端 

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5.5 劳动力监控

用局域网,协调安防主机与BIM服务器通信协议,由BIM综合平台系统定时长访问安防主机数据库,读取人员信息,与模型信息关联,实现施工现场人员的实时管控。 

平台自动计算与分析程序编制,实时按照时间段统计进入现场的工种、人数,并与相应的定额单价相关联,实现不同工种用工量多样式统计的同时,也形成了基于现场实际的用工成本的数据采集 ,方便管理人员掌握现场作业人员的动态和人员成本数据。

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5.6 资料管理

BIM综合信息平台研发时,将当地施工资料管理软件,以第三方插件形式整合为平台功能模块之一。按编码中的施工段划分的字段定义,将资料与编码关联,通过编码,实现施工资料与模型、图纸、计划的关联延伸。 

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总结思考

6.1 BIM实施心得体会 

1. BIM技术不单是三维建模技术,BIM信息也不仅是三维模型信息,三维信息+属性数据+管理数据的组合才能真正对应某一实体单元,将实体信息化、数字化,才能利用程序进行处理和管理,信 息化、数字化处理后的结果才能真正指导施工、服务于施工。

2. 实物单元所对应的三维模型、施工计划、工程量、质量等信息,单一信息建立与输入相对简单,对应、关联关系的建立更困难更复杂,合理分解实体单元大小,采用编码关联、数据库存放方式,可根据不同业务需要,组合不同信息包以供使用。 

3. BIM技术是通过提升信息处理的效率来促进、提高施工及管理的执行效率 ,从而推进施工的效益、质量,但它无法越过施工作业的执行去直接创造效益,在提升BIM能力的同时,同步提升施工作业执行效率和能力,才能更好合力推动施工能力的提升。 

4. BIM综合信息管理平台是仓库、工厂、调度中心;多种网络互联是交通运输网,综合信息是产品、物料,综合信息在正确时间、正确地点交给正确的人,才能让它发挥出作用。 

5.  BIM技术的应用,宜针对易出现的问题和需求,逐步开发,以减轻人员工作量、提高人员工作效率和质量为目的。让信息指导施工、辅助管理与决策,BIM技术才能落地,才能真正为创效服务 。 

6.2 结语

BIM是一项信息化、智能化的技术,服务于项目全生命周期,还有很长的路要走。BIM技术聚合各类施工信息,正从技术层面的运用逐步向管理层面的运用扩展,信息化、智能化的优点已逐渐显现出它强大的作用。随着BIM技术的进一步探索,我们将依据不断积累的信息资源,从大数据化的角度进行数据挖掘和信息加工,为施工技术的发展提供更有力的帮助!

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