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14栋18层单体,装配率40%以上,看上海建工五建集团如何全过程落地BIM?

14栋18层单体,装配率40%以上,看上海建工五建集团如何全过程落地BIM?

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上海建工五建集团有限公司成立于1964年,系上海建工集团股份有限公司(600170)旗下骨干子公司,注册资金6亿元,具有建筑工程施工总承包特级资质,市政公用工程施工和机电工程施工总承包一级资质,地基基础工程、建筑装修装饰工程、钢结构工程、起重设备安装工程、古建筑工程等5项专业承包一级资质,以及建筑行业(建筑工程)甲级资质。获得质量、环境、职业健康与安全管理体系认证。具有年完成综合营业额和承接任务量“双百亿”以上的能力。


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项目概况


1.项目简介


新建马桥镇MHC10803单元33A-06A地块动迁安置房项目由上海建工五建集团第八工程公司承建。该项目以住宅为主,局部配套公建,总建筑面积约15.4万平方米。地下一层,地上18层,局部3层,为装配整体式剪力墙结构、钢框架结构(见图1)。


图1 新建马桥镇MHC10803单元33A-06A地块动迁安置房项目效果图


2.项目创新性


本项目装配率40%以上,为加强BIM技术在保障性住房上的深度落地应用,本项目引用BIM技术贯穿项目从设计-深化-施工-管理一体化应用,并为项目后期运维提供完善的运营信息,探索BIM技术的全过程深度应用,提升项目效益。


3.项目难点


(1)本项目共有14栋18层单体,数量众多,施工工期紧,需达到业主要求的结构封顶时间节点。

(2)本项目为装配式建筑,构件设计繁琐,节点复杂,运输堆放质量监督管理困难。


4.应用目标


(1)提高管理工作效率:工程项目管理由3D向4D、5D发展,提高本工程信息化管理水平,提高工程管理工作效率,最终形成包含本工程全生命周期施工管理数字化信息的竣工模型。


(2)提高施工质量:通过碰撞检测,深化设计,完善施工图纸,减少图纸的错、漏、碰、缺,为施工阶段提供完善的施工图纸,减少返工,加快施工进度,提高施工质量。


(3)PC构件可视化处理:对预制构件进行深化设计,利用BIM的可视化技术在构件深化设计阶段有效的发现钢筋间的碰撞,模拟现场施工,确定合理的预制构件安装顺序。


5.应用内容


表1 各阶段应用内容总览



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技术应用整体方案


1. 组织架构与分工


项目成立了BIM领导小组(见图2),小组成员由业主、总包项目负责人、BIM咨询方负责人、设计、监理、PC等相关专业负责人组成,定时沟通及时解决相关问题。


图2 BIM组织架构


2.软硬件配置


表2 软件配置



3. 平台配置


(1)广联达BIM5D项目信息化管理平台

(2)预制构件管理平台


4. 标准保障


(1)模型格式统一

(2)单位和坐标一致

(3)模型色彩标准

(4)阶段专业建模深度共识

(5)建模依据同源


5. 制度保障


(1)会议保障


表3 会议制度保障



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技术应用实施过程


1. 设计阶段应用


(1)场地分析:根据现有资料,如地勘报告、现有规划文件、建设地块信息等,建立相应的场地模型,借助软件模拟分析场地数据,如坡度、方向、高程、纵横断面、等高线等。


(2)设计方案比选:根据前期设计模型或二维设计图,建立建筑信息模型,模型包含方案的完整设计信息,检查多个备选方案模型的可行性、功能性、美观性等方面,并进行比选,形成相应的比选报告,选择最优的设计方案。


(3)专业模型构建:根据已有数据,分别采用建筑、结构的专业样板文件,根据设计方案模型建立相应的建筑信息模型,为保证后期建筑、结构模型的准确整合,对模型进行校验。


(4)建筑结构平面、立面、剖面检查:建筑结构平面、立面、剖面检查的主要目的是通过剖切建筑和结构专业整合模型,检查建筑和结构的构件在平面、立面、剖面位置是否一致,以消除设计中出现的建筑、结构不统一的错误。


(5)碰撞检测及三维管线综合:整合土建及机电模型形成整合的建筑信息模型。设定冲突检测及管线综合的基本原则,使用BIM软件等手段,检查发现建筑信息模型中的冲突和碰撞。编写冲突检测及管线综合优化报告,提交给建设单位确认后调整模型。


(6)竖向净空优化:在不发生碰撞的基础上,利用BIM软件等手段,调整各专业的管线排布模型,最大化提升净空高度。


(7)虚拟仿真漫游:将建筑信息模型导入具有虚拟动画制作功能的BIM软件,根据建筑项目实际场景的情况,赋予模型相应的材质。


2. 施工阶段应用


(1)施工深化设计


将施工操作规范与施工工艺融入施工作业模型,使施工图满足施工作业的需求。施工单位依据设计单位提供的施工图与设计阶段建筑信息模型,根据自身施工特点及现场情况,完善或重新建立可表示工程实体即施工作业对象和结果的模型(见图3)。


图3 施工深化设计流程


(2)施工方案模拟


结合工程项目的施工工艺流程,对施工作业模型进行施工模拟、优化,选择最优施工方案,生成模拟演示视频并提交施工部门审核(见图4)。


施工阶段行车路线规划方案,原设计并未考虑要有额外的施工荷载,所以在施工的过程中,原有设计的梁板柱的承载力不够会造成结构的破坏,需要根据现场堆场和施工需求,来确定承载力缺失范围和附带影响区域。在塔吊布置方案优化时,本项目原计划应用14台塔吊,后经优化后运用12台塔吊就已满足现场施工需求。


图4 施工方案模拟制作流程


(3)构件预制加工


运用BIM技术提高构件预制加工能力,将有利于降低成本、提高工作效率、提升建筑质量等。施工作业模型按照厂家产品库进行分段处理,并复核是否与现场情况一致。


预制构件的“身份证”,可通过RFID芯片或二维码技术实现。考虑到动迁安置房多采用标准化程度高的预制构件,选用灵活度高、成本较低的二维码技术。在建造过程中,通过扫描识别预制构件二维码实时追踪和反馈构件状态信息。


对预制构件加工、运输、安装全过程进度状态信息收集,从构件下单直到安装完成,并与BIM模型完成可视化关联(见图5),实时更新所有构件进度节点,与计划节点数据进行比对分析,提前预警滞后构件。同时定期汇总进度数据,分析形成进度对比报告。


图5 构件预制加工


(4)进度管理


现场每周根据工地施工进度创建周任务,并实时监测完成进度。通过BIM5D平台,将进度计划和BIM模型相关联,我们能够看到各时间段的实体工况,并且进度计划和清单相关联,还能看到资金资源曲线。这样,若进度出现滞后现象,项目部便可及时发现问题关键点,并采取专项措施保证施工进度。


在施工现场,手机记录数据成了主流模式。现场的每个区域、每个楼层、每个工序的工种类别、各工种的人员数量,每天材料出入库情况,现场各分包使用机械数量及台班数等数据,都可以随时拿出手机记录,与项目管理平台同步(见图6)。以前每天要写的施工日志,现在随时随地的记录就能完成,此外,后续隐蔽工程验收、索赔佐证、实际进度比对等也有据可依了。


图6 进度管理移动端界面


(5)质量安全管理


基于BIM技术的质量与安全管理是通过现场施工情况与模型的比对,提高质量检查的效率与准确性,并有效控制危险源,进而实现项目质量、安全可控的目标。


通过BIM模型可视化的特性对施工人员进行可视化交底从而识别危险源,避免由于理解偏差造成的施工质量与安全问题(见图7)。过这种方式,解放了管理人员的时间及空间,平台利用规定整改时限,明确整改责任人等方式,使得现场管理效率得到显著提升。


图7 质量安全整改流程


4

技术应用实施过程


1. 应用效果总结


表4 应用效果总结



综合效益:

(1)加快5%-10%的施工周期;

(2)减少20%-25%的各专业协调时间

(3)减少50%-70%的信息请求

(4)减少10%-20%的预制构件损耗

(5)提前发现解决70%-80%图纸问题

(6)改善项目产出和团队合作效率

(7)减少设计变更,进一步减少返工的风险

(8)预见设计难点提前优化设计方案


2.应用方法总结


(1)通过本工程BIM技术的落地实施应用,总结形成了一套较为完善的BIM技术在PC保障房项目的实施路线:编写BIM实施策划、选择BIM应用点、制作PC预安装模拟方案、编制BIM技术落地实施专项方案并报公司审批、BIM模型搭建、模型应用、总结反馈。


(2)根据本工程的BIM应用实施经验,完善了公司在PC项目中BIM管理,包括但不限于PC项目管理方案、BIM例会制度、质量安全现场巡检等。


(3)BIM人才培养总结:集团掌握基础BIM技术能力的60余人,获取图学学会BIM证书的人已过半,培养了一支优秀的“BIM+PC管理”团队,为公司在其他项目应用BIM+PC模型模式起到示范作用。


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下一步规划


(1)模型建立与完善:模型持续完善,为构建竣工模型做好数据积累。


(2)平台深入应用:基于BIM平台的技术模块,提升专项方案的交底效果,提高方案的可分享性,增强方案的落地执行性。


(3)BIM观摩基地:打造马桥镇BIM观摩示范基地,促进BIM技术在马桥镇的推广交流和深化应用。


(编辑:奚雅青)


延伸阅读:

干货!BIM在深化设计层面的应用! 十分钟!搞定BIM视频的后期剪辑,除了Pr还有会声会影~ BIM技术在建筑结构设计工作中的应用实践分析

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