江门益承国际广场项目BIM应用总结(建工杂志)

1、江门益丞国际广场项目BIM应用总结杨传隆，晏平宇，孟岩（中国建筑第四工程局有限公司BIM工作站，广东 广州，510665）【摘要】本文以江门益丞国际广场BIM示范工程为载体，通过BIM技术与工程实际应用相结合，经过一系列的探索与应用，为今后使用BIM技术提供参考意见，提高BIM针对现场的实用价值。BIM技术具有在文档管理、碰撞检查、优化设计、钢筋复杂节点、机电管线综合、运维管理、平面布置、成本控制、进度管控等方面的应用点，为项目节能减排、降本增效提供技术支持。【关键词】BIM；施工指导；项目管理；经济效益1 引言BIM技术已被国际工程界公认为“建筑产业革命性技术”，在

2、项目精细化管理、施工过程模拟、空间碰撞检测、现场质量安全管理等方面能发挥巨大作用，是一项非常重要的绿色建造技术。住建部在20112015建筑业信息化发展纲要中将BIM技术列为“十二五”重点推广技术。纲要的颁布，拉开了BIM技术在我国施工企业全面推进的序幕。2013年6月，中建四局BIM工作站正式驻场江门益丞国际广场工程项目部，实施BIM技术应用服务。如今BIM技术在施工现场取得了一定的应用成效，得到了局领导和项目部管理人员的认可。中建四局管理层已认同BIM在施工阶段的巨大价值，是建筑业未来发展的趋势；局副总工程师令狐延和局科技部副经理晏平宇博士一致表示：目前BIM在项目上的应用效果良好，期待伴

3、随后续施工的开展，BIM能继续发挥并创造价值，同时提升企业项目管理能力和企业竞争力。2 工程背景江门益丞国际广场项目工程位于江门市蓬江区，西临丰乐路，南靠发展大道，北侧与风景优美的自然山体公园对望，西侧紧邻北新区规划城市公园（图1）。项目总规划用地面积7.36万，地势西高东低。总建筑面积约33.2万。（地下约12.49万，单层地下室面积约4.2万，地上20.71万）。图1 工程效果图 本工程为大型城市综合体，包括六栋32层高级住宅塔楼、一栋23层五星级酒店、一栋12层甲级办公楼、四层高端商业裙楼（局部五层）、三层地下室。其中，裙楼屋面为花园及泳池；四层为影院、宴会厅；二、三层为商铺和餐饮；地下

4、一层至一层为家乐福商场和商铺。首层在非商业区为小区花园；地下二层和三层为设备房、汽车库，地下二三层局部为战时人防区。本项目工程量大，工期紧张，结构复杂，且可用施工场地极其狭小，平面组织及管理难度大。3 BIM技术应用3.1反馈图纸问题由于本工程工期紧，任务重，又因前期方案调整导致设计周期延长。为了加快工程建设进度，采取了设计、采购、施工交叉进行的建设方法，是典型的“三边工程”，实践证明，过去这种设计、采购、施工交叉进行的建设方法，虽然可以在一定程度上缩短建设周期，但设计缺陷显著增多，变更数量较大，加上涉及多专业配合，各种冲突加剧，容易给设计、采购、施工和工程计划、管理等环节造成混乱，而BIM技

5、术能最大限度地消除其负面影响，达到兴利除弊的目的。BIM技术在建模过程中面对海量的设计变更和冲突具有很高的应用价值，BIM建模人员将以“设计变更报告”形式进行模型存档，即在Naviswork软件中将相应的构件与“设计变更报告”做链接，这样方便变更查询、文档管理及文件审批（如图2）。在建模过程中若发现图纸问题，及时与项目管理人员商讨，且将“问题报报”反馈给甲方和设计院（如图3）。图2 变更报告样板及模型存档图图3 结构冲突报告样板3.2基坑支护施工方案模拟与优化本工程基坑面积大、深度深、地质结构复杂，又紧邻发展大道和丰乐路，基坑施工时周边环境复杂。在传统的施工过程中，基于二维平面图纸的基坑施工方

6、案评定审核，不能更好的发现可能存在的施工风险及隐患。通过BIM技术，可以快速、多次模拟建立基坑支护模型（图4），从而找到最佳的施工方案。图4 基坑支护剖面图3.3高压线附近钢结构吊装施工方案模拟由于本项目西北侧有220KV的输港高压线，严重影响材料的垂直吊运，特别是大型钢结构的吊装，经实地精准测量，通过BIM技术1:1建模（如图5），多次模拟分析，从而找到最佳的施工方案，且成功指导施工，为项目解决一大难题。图5 吊装模拟图3.4临时坡道设计、施工模拟及效益分析3.4.1设计背景由于施工场地狭小，运输工程量大，地下负一层、地上一层、地上二层均需建设临时坡道，经BIM建模多种方案对比，计算均满足规

7、范，符合设计要求，最终得出最优方案三道合一（如图6）。图6 BIM模拟设计坡道3.4.2坡道设计及经济效益道路内圆弧半径=转弯半径-车宽-安全距离大型车宽2.5m，安全距离为0.25m.现场设计内弧圆半径为12m.转弯半径为14.75m12m.（国家规范大型车辆转弯半径至少为12m）号坡道纵坡为6 号坡道纵坡为7 号坡道纵坡为8 （均符合国家规范3到8）最终为项目节约工期2天，节约成本9600元。3.5复杂节点模拟3.5.1设计背景在江门益丞国际广场项目地下室施工过程中，大面积设计要求在主梁内增加两道内撑梁（图7）。图7 内撑梁原设计及模型由于现场采用跳仓法施工，在施工两个仓位后，施工进度与原

8、计划进度相比拖延了40，严重影响工程进度。原因主要有两方面：一方面是钢筋结构复杂、主梁空间狭小，工人绑扎钢筋难度大；另一方面钢筋过于密集，特别是内撑梁交叉处，增大了混凝土下料和振捣的难度。3.5.3 BIM优化设计在多次与甲方沟通无果的情况下，经过BIM技术的建模研究，且做了相应的受力计算，最终用模型和数据说服了业主和设计院，最后他们同意取消内撑梁（图8），以增大截面尺寸的方式来满足荷载要求。这为工程节约168846元人民币，缩短工期20天，得到了局领导和项目管理人员的一致好评，也因此调动了本项目管理人员对BIM技术学习和应用的积极性，加快了BIM技术在工程的应用步伐，也增强了企业BIM人才的

9、后备力量。图8 变更后图纸及模型3.5.2 效益分析（如表1）表1 地下室顶板暗撑设计优化经济分析对比汇总表序号分项名称单位合同收入实际成本利润1原设计暗撑做法元3674372379661384702优化方案吊筋做法元7780814077653073163优化经济效益元401644232798168846原设计暗撑做法序号分项内容项目特征描述单位计算式工程量合同计价单价（元/-）合价（元）单价支出利润1三级盘螺钢筋8T1606.191.615106.018201.223824614220592三级盘螺钢筋12T421.1730.424693.71976.86382416113663三级盘螺钢筋

10、8T790.0240.794899.123870.42382430218494三级盘螺钢筋12T14641.314.64636.3167881.4382455988118935三级盘螺钢筋14T2145.742.154636.319948.333824820517436三级盘螺钢筋28T9629.649.634699.4945254.438243682484317模板M2230263351.79136363.11642128942358混凝土C35M3128.7306369.671131193009180021319小计376437237966138470优化方案吊筋做法序号分项内容项目特征描

11、述单位计算式工程量合同计价单价（元/-）合价（元）单价支出利润1三级盘螺钢筋8T1462.11.465106.017465.463824559120592三级盘螺钢筋12T102.30.104693.7478.9838243913663三级盘螺钢筋8T870.10.874899.124262.81382433278494三级盘螺钢筋12T6895.96.904636.3131971.7382426370118935三级盘螺钢筋14T12532.612.534636.3158105.1438244792517436三级盘螺钢筋28T1426.91.434699.496705.5338245456

12、84317模板M2253.1362051.79136363.11657920942358混凝土C35M3151.5306369.671131193009180021319小计401644232798168846合计778081470765307316 3.6机电协调及运维管理3.6.1 机电深化设计基于完整的全专业BIM模型和Naviswork分析工具，江门益丞国际广场项目进行了全面的专业协调和错漏检测。提前预警了工程项目中各不同专业（结构、消防、给排水、暖通、桥架等）空间上的碰撞冲突，其中地下室机电管线碰撞及优化工作，就解决碰撞点900多个。BIM建模人员根据项目实际情况，自定义了碰撞规则，

13、以“问题报告”的形式，结合二维图纸和三维模型精确描述碰的构件、位置等信息（如图9）。图9 机电冲突报告样板本工程地下室面积大，地下空间机电错综复杂，管线与混凝土墙体的交错多而密集，通过传统的二维图纸审图，很难发现全部可能遗漏的预留洞口。而通过BIM技术，整合机电管线模型和结构模型，智能判断预留洞的位置，通过详细的报告，让施工人员提前预知预留洞位置，防止事后凿洞，破坏结构。在项目地下施工前，通过MagiCAD for Revit系统检测出预留洞口164个，其中有39个是图纸上未标注遗漏的预留洞口。及时在图纸上标注，再通过三维模型的提示，可以让技术人员更加清晰地了解预留洞口的详细位置1。图10 机

14、电综合模型3.6.2 运维管理项目的运维和维护阶段，是建筑生命周期中时间最长的阶段，也是项目经历策划、设计、施工阶段后，在项目竣工时信息积累最多的阶段，这些信息将为今后几十年的项目运营维护管理提供不可缺少的信息。在施工中通过引入BIM技术，优化了传统的管理流程，因此在项目的施工中，具备条件管理整合项目各方面有用信息，完善最终BIM模型。在BIM设备维护管理系统中，设备基本信息与模型对象之间产生关联，在BIM模型中点击设备对象即可获取与该设备相关的基本信息，同样在BIM数据库查询到某个设备也可将其定位到BIM模型中，方便业主和管理机构的管理。3.7施工场地布置由于本工程采用“跳仓法”施工，面对施

15、工现场工作面大，各分包协调管理难，材料堆场混乱，各分区施工存在高低差等问题（如图11）。图11 施工现场照片通过BIM技术对现场行进1:1建模模拟，对材料堆场进行合理调整，且在模型中划分专业分包用地，将模型与现场统一使用，有效地解决了材料堆场混乱、专业分包施工用地等问题（图12）。图12 BIM模拟施工场地布置图3.8采购材料的精确控制传统施工管理中容易出现一些问题，如：根据班组经验计算得到的工程量制定采购计划，责权颠倒；施工过程中无法及时、准确获取拆分工程实物量，无法实现过程管控；施工中材料领取经验主义盛行等。 基于BIM技术的4D关联数据库，可以实现：快速、准确获得过程中工程基础数据拆分实

16、物量；随时为采购计划的制定提供及时、准确的数据支撑；随时为限额领料提供及时、准确的数据支撑；为飞单等现场管理情况提供审核基础。 江门益丞国际广场项目上，对项目部所需材料，尤其是模板、混凝土等主材是项目成本控制的关键，利用Revit明细表数（图13）分析系统及BIM浏览器，项目以及公司各岗位人员，可以随时随地调取到工程所需任何数据，同时严格控制了主材的采购量，对班组也实行限额领料，既避免了材料的浪费，又能保证材料及时到场，有利于公司对项目资金的调配及安排，减少资金积压和成本浪费。图13 材料统计明细表3.9进度管控项目施工的所有活动都是和时间相关的，进度计划即是从项目进场开始施工到竣工验收为止的

17、全流程2。它需要根据合同工期统一组织，需要海量的数据（图纸、招标文件、设计变更等）为基础，而BIM技术的强项是对工程量的实时统计，及时体现工程变更、天气变化等因素对工程的影响，进而计算出各工序所需的时间和工序衔接的逻辑关系，确保进度计划编制的合理性和可能性。由于传统的进度计划大多靠经验编排，难免有不合理或者不足之处，BIM技术在模型的基础上加上进度时间轴，动态分析施工方案及施工进度，对进度计划的合理性分析和优化，对进度计划在施工过程的实时优化和调整（如图14）。图14 计划进度与实际进度对比在本工程项目中BIM在进度的应用主要有以下步骤：第一，结合时间进度，借助Navisworks、project编制进度计划；第二，进度规划优化；第三，进度控制优化；第四，鉴别施工偏差、调整进度动态管理。4 结语BIM技术作为一种全新的工作方式和应用工具，其应用对于提高建设单位对建设项目规划、设计、施工及成本管理水平，都发挥着其重要作用。未来一段时期内，BIM都将是推动建筑行业全面信息化和现代化的主要手段，其应用价值与发展前景也较为广阔。在后续的