BIM技術(shù)在虎門醫(yī)院擴建項目施工階段的深度應(yīng)用

BIM技術(shù)在虎門醫(yī)院擴建工程施工階段的深度應(yīng)用目錄1項目概況2BIM施工上的應(yīng)用4下一步計劃與展望3項目亮點及技術(shù)創(chuàng)新點Part.1項目概況項目概況·華坤集團簡介廣東華坤建設(shè)集團有限公司,始于1954年成立的清遠市建設(shè)工程公司，于2006年總部遷至東莞，根植于東莞。公司現(xiàn)有注冊資本2億元，年施工能力100億元以上，具有較完備的工程資質(zhì)，如：建筑工程施工總承包壹級資質(zhì)、市政公用工程施工總承包壹級資質(zhì)、建筑機電安裝工程專業(yè)承包壹級資質(zhì)、電子與智能化工程專業(yè)承包壹級資質(zhì)、建筑裝修裝飾工程專業(yè)承包壹級資質(zhì)；貳級資質(zhì)六項；叁級資質(zhì)三項。全國建筑業(yè)AAA級信用企業(yè)國家安全生產(chǎn)文明施工AAA工地廣東省詹天佑故鄉(xiāng)杯獎廣東省金匠獎廣東省建設(shè)工程優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)獎廣東省房屋市政安全生產(chǎn)文明施工示范工地廣東省建設(shè)工程項目施工安全生產(chǎn)標準化工地東莞及清遠等地市場誠信排名名列前茅廣東省守合同重信用企業(yè)（連續(xù)11年獲得）東莞市建筑業(yè)施工企業(yè)先進單位碧桂園最佳品質(zhì)提升獎碧桂園最佳配合單位中國建筑業(yè)成長性200強企業(yè)專業(yè)創(chuàng)造價值廣東藍達建筑技術(shù)咨詢有限公司注冊時間為2016年，注冊金額為1000萬元，目前公司以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，專業(yè)從事工程技術(shù)咨詢（解決方案）的服務(wù)性企業(yè)，服務(wù)內(nèi)容包括工程造價、工程招投標書編制、項目宣傳片評優(yōu)服務(wù)等。銳意公司運用BIM技術(shù)幫助企業(yè)消除各種可能導(dǎo)致工期拖延和造價浪費的設(shè)計隱患，應(yīng)用5D信息技術(shù)，進行系統(tǒng)管理、設(shè)施運維的技術(shù)和管理手段。利用BIM技術(shù)平臺強大的數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支撐能力，提高項目全過程精細化管理水平，從而大幅度提升項目效益，期待我們合作，為您企業(yè)提供更便捷、更有效率的技術(shù)服務(wù)！1.項目概況廣東藍達簡介項目概況區(qū)位項目位于廣東省東莞市虎門鎮(zhèn)，北臨樹田路，西至嘉豐路本工程建筑總面積為42581.84㎡（含半地下室5971.66），基地面積2917.34㎡，鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，地下2層，地面以上12層，建筑高度51.8m，總建筑面積約34831m2，抗震設(shè)防烈度7度，建筑場地類別Ⅱ類。項目概況·功能區(qū)分首層為醫(yī)療大堂、DSA及藥房二層為檢驗科及超生科用房項目概況·功能區(qū)分三層~十一層為住院用房十二層為ICU手術(shù)用房Part.2BIM施工上的應(yīng)用BIM技術(shù)應(yīng)用體系·BIM團隊介紹人員項目角色崗位職責備注徐仁易BIM實施經(jīng)理負責整個項目的BIM技術(shù)支持，實施規(guī)劃、標準制定等，協(xié)調(diào)BIM資源保證項目目標的有效進行兼職梁曉偲項目協(xié)調(diào)員負責各項BIM應(yīng)用成果的準時提交，保證BIM項目進度、質(zhì)量、與BIM工程師、施工項目協(xié)調(diào)員對接，協(xié)調(diào)管理各專業(yè)工程，擔當BIM與實際施工關(guān)系的溝通樞紐兼職蘭志聰土建現(xiàn)場負責人負責項目土建BIM模型的創(chuàng)建，跟蹤設(shè)計問題并解決，及包括但不限于三維審圖、設(shè)計深化、工程量、BIM制圖等成果的制作專職冷光興機電現(xiàn)場負責人負責項目機電BIM模型的創(chuàng)建，跟蹤設(shè)計問題并解決，及包括但不限于三維審圖、設(shè)計深化、工程量、BIM制圖等成果的制作兼職丁王濤動畫后期負責人負責根據(jù)項目實際情況，開展工藝工法三維交底、場地布置、虛擬漫游等各類宣傳資料的制作兼職人員項目角色崗位職責備注李敬華BIM中心主任項目BIM應(yīng)用總指揮，統(tǒng)籌資源把握方向，保證BIM應(yīng)用的正確開展兼職吳曉彬總工負責BIM工作的統(tǒng)籌和人員考核，審核BIM應(yīng)用落地情況兼職鄭幫飛項目BIM協(xié)調(diào)員負責整個項目的BIM實施與管理，與BIM工程師、現(xiàn)場施工人員進行溝通，協(xié)調(diào)管理各專業(yè)應(yīng)用專職范志強土建現(xiàn)場負責人負責項目BIM技術(shù)的實施，將土建的BIM信息化成果應(yīng)用落地，決定BIM應(yīng)用的執(zhí)行質(zhì)量兼職黃智機電現(xiàn)場負責人負責項目BIM技術(shù)的實施，將機電的BIM信息化成果應(yīng)用落地，決定BIM應(yīng)用的執(zhí)行質(zhì)量兼職項目部BIM咨詢單位BIM技術(shù)應(yīng)用體系·軟硬件設(shè)備軟件名稱logo功能及用途版本Revit土建、場布、機電模型的搭建，維護，數(shù)據(jù)的錄入與導(dǎo)出等2018Navisworkmanager用于各專業(yè)模型的匯總與審查，管線碰撞檢測、三維漫游、交底等2018魯班協(xié)同平臺利用手機端與云平臺協(xié)作，實現(xiàn)施工過程精細化管控，對質(zhì)量、安全、施工進度等模塊進行協(xié)同管理2019Dynamo二次開發(fā)的圖形化平臺，用于改善工作流程的腳本開發(fā)，以及隧道、管線改遷模型的搭建2.0.1Lumion用于三維模型渲染，方案模擬及漫游視頻制作8.0MIDAS用于進行結(jié)構(gòu)設(shè)計有限元分析，溫差效應(yīng)模擬分析等/移動工作站2臺：a.I7-7700H處理器；b.2G圖形處理顯卡；c.8G雙通道內(nèi)存；d.256G固態(tài)硬盤+2T機械硬盤；f.15.6英寸屏幕標準工作站17臺：a.英特爾i7-7700處理器；b.NvidiaGeForceGTX10606GB；c.金士頓16G內(nèi)存條，雙通道；d.技嘉G1.SNIPERB7-CF；e.256G固態(tài)硬盤+2T機械硬盤；f.AOC24寸雙顯示器Phantom4Proa.避障功能強大的準專業(yè)級航拍機；b.最大飛行時間約30分鐘；c.1英寸CMOS，有效像素2000萬；d.最大分辨率4K60P；f.最大遙控距離FCC：7000m；硬件配置軟件選型BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段模型搭建構(gòu)建全專業(yè)的BIM模型，為業(yè)主、設(shè)計、施工提供了直觀的協(xié)作平臺。在BIM的工作環(huán)境里，項目設(shè)計，建造過程中的溝通，討論，決策都在可視化的狀態(tài)下進行。設(shè)計師、施工方及業(yè)主之間更便捷、直觀地交流溝通，大大減少了反復(fù)翻閱圖紙的時間，提高現(xiàn)場交底的效率，為整體工期的縮短提供有力保證。土建模型機電模型BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段專項復(fù)核利用各專業(yè)模型，進行碰撞檢查，更高效地對建筑進行優(yōu)化設(shè)計。BIM模型讓各專業(yè)設(shè)計過程中的碰撞直觀顯露，在統(tǒng)一的協(xié)同平臺上修改，調(diào)整實時顯現(xiàn)，實時反饋。樓梯凈高、疏散寬度、沖突分析坡道坡道凈高、寬度、行車模擬集水井集水井定位、集水井下方凈高車位車道車位停車可行性分析、車道行車可行性分析、凈高分析、人防洞口洞口預(yù)留位置分析、預(yù)留洞口與機電管線一致性核查預(yù)留洞口預(yù)留洞口合理性分析、主管線定位優(yōu)化各功能區(qū)域凈高分析大堂、中庭、電梯廳、商鋪、辦公、車位、車道、坡道等設(shè)備機房管線布置合理性分析、主管線定位優(yōu)化圖面分析設(shè)計圖紙分析檢查、設(shè)計表達矛盾檢查BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段問題案例地下室頂板梁標高與樓梯的標高不一致，導(dǎo)致存在搭接問題，設(shè)計復(fù)核修改后，兩者標高一致。由于沉箱僅有390的距離不滿足排水管敷設(shè)，設(shè)計復(fù)核修改后，將沉箱的高度加大滿足排水管敷設(shè)。BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段匯總分析根據(jù)設(shè)計圖紙對地下室及地上土建、機電進行BIM模型搭建以及分析工作，并對一系列專項及綜合問題進行了綜合分析，發(fā)現(xiàn)問題148個，其中重要問題36個，中等問題24個，一般問題88個。A類問題（嚴重）：主要指影響項目的繼續(xù)施工、功能使用和整體外觀的，需要多專業(yè)協(xié)調(diào)才能解決的問題B類問題（中等）：主要指兩個專業(yè)之間存在的碰撞、沖突或錯誤，不影響或局部影響項目使用和外觀的問題C類問題（一般）：主要指一些單專業(yè)圖面問題，標注錯誤，缺大樣做法等，簡單調(diào)整或補充即可解決的問題BIM審圖問題匯總表工作分析計劃實施情況根據(jù)項目節(jié)點計劃分為建模階段-凈高分析階段-管綜優(yōu)化階段-交底階段-出圖階段-駐場階段，每個階段的工作已經(jīng)完成。問題分析問題案例地下室頂板梁標高與樓梯的標高不一致，導(dǎo)致存在搭接問題，設(shè)計復(fù)核修改后，兩者標高一致。由于沉箱僅有390的距離不滿足排水管敷設(shè)，設(shè)計復(fù)核修改后，將沉箱的高度加大滿足排水管敷設(shè)。BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段車庫凈高分析電梯廳凈高不足問題剖面圖醫(yī)院建設(shè)項目涉及醫(yī)療專項較多，機電管線復(fù)雜，考慮到使用功能和效果，則對凈高的要求較高，針對凈高問題，提出管綜優(yōu)化方案，滿足了規(guī)范要求的最小間距要求，提高了凈空，避免了工程返工造成的損失。BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段首層大堂凈高分析醫(yī)護通道凈高不足辦公室凈高不足醫(yī)院建設(shè)項目涉及醫(yī)療專項較多，機電管線復(fù)雜，考慮到使用功能和效果，則對凈高的要求較高，針對凈高問題，提出管綜優(yōu)化方案，滿足了規(guī)范要求的最小間距要求，提高了凈空，避免了工程返工造成的損失。BIM應(yīng)用點·BIM管線深化階段設(shè)計管線深化原設(shè)計中該處走道管線數(shù)量多、交叉位置多，按原方案排布管線底部凈高僅為2260mm，將影響2500mm高的門開啟使用，不滿足項目使用要求。BIM小組通過三維模型與現(xiàn)場技術(shù)人員詢問溝通后，決定將部分橋架及水管移至走道兩側(cè)，減少走道內(nèi)的管線數(shù)量，提高走道處的凈空，現(xiàn)管線底部凈高為2600mm，滿足項目的使用要求。走廊凈高控制管線深化設(shè)計BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段7~11層設(shè)計管線深化1BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段7~11層設(shè)計管線深化2BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段7~11層設(shè)計管線深化3BIM應(yīng)用點·BIM審圖階段7~11層設(shè)計管線深化4BIM應(yīng)用點·BIM施工圖BIM全套圖紙根據(jù)項目實際情況，對BIM模型進行深化設(shè)計、調(diào)整后，通過BIM模型輸出施工圖紙（包括管綜綜合圖、各專業(yè)平面圖、局部剖面以及預(yù)留洞口圖等），經(jīng)由相關(guān)管理人員確認通過后，輸送至項目一線，輔助、指導(dǎo)現(xiàn)場機電設(shè)備管線安裝。專業(yè)平面圖局部剖面圖管線綜合平面圖預(yù)留洞口平面圖BIM應(yīng)用點·BIM施工圖現(xiàn)場交底BIM小組在審圖階段發(fā)現(xiàn)共148個，其中有36個嚴重性問題，針對這些問題，在2020年12月召開2次圖紙會審會議，通過BIM技術(shù)對問題提出相應(yīng)方案，與現(xiàn)場溝通，確保了現(xiàn)場施工避免問題發(fā)生，導(dǎo)致后期返工。BIM小組介入施工階段，根據(jù)現(xiàn)場的進度，BIM小組在2023年3月召開BF~3F的管綜交底會議，通過BIM技術(shù)將每層管綜重難點的區(qū)域共12個，均與施工班組交底，明確施工順序，避免返工。工作總結(jié)2023年8~10月bim小組派人員到現(xiàn)場駐場，其間共14天駐場配合工作，（駐場內(nèi)容配合項目黃工進行現(xiàn)場管綜調(diào)整,配合各單位意見進度調(diào)整模型,共出19版分別不同層的實施版BIM出圖）已跟進醫(yī)氣管的工作內(nèi)容,調(diào)整各層的管綜出圖完成，目前是配合黃工對現(xiàn)場施工，通過BIM技術(shù)對問題提出相應(yīng)方案，均與施工班組交底，明確施工順序，避免返工。經(jīng)驗總結(jié)本項目管線專業(yè)多，受到精裝修的影響管線安裝條件有限，經(jīng)過駐場人員進行了管線綜合分析，決定改變消防噴淋系統(tǒng)平面布置路由，來滿足其他專業(yè)的安裝條件，經(jīng)過粗略核算節(jié)約成本大約20萬以上；原圖BIM實施圖經(jīng)驗總結(jié)醫(yī)院項目復(fù)核要點建議Part.3項目亮點及技術(shù)創(chuàng)新點項目亮點·溫差效應(yīng)分析根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖和人防施工圖，采用MidasGen2020建立地下室混凝土結(jié)構(gòu)的有限元模型，考慮工程分析重點關(guān)注梁、板、柱等構(gòu)件層次應(yīng)力水平，故采用1m左右網(wǎng)格尺寸劃分單元，有限元模型單元數(shù)18011（含筏基有限約束剛度模擬用連接單元），節(jié)點數(shù)15771?；灸Ｐ晚椖苛咙c·溫差效應(yīng)分析施工全過程模擬本項目地下室工程于2020年12月10日動工，2023年7月2日完工，工期205個工作日。有限元分析以施工進度計劃為基準，并按工作日劃分施工階段，有限元施工階段劃分方法見表1，有限元施工全過程模擬示意如圖6所示項目亮點·溫差效應(yīng)分析地下室頂板控制點如圖15所示，頂板溫差收縮變形規(guī)律如表5所示，根據(jù)變形規(guī)律分析，得到以下結(jié)論：（1）2021年03月頂板施工完畢，施工月降溫-10.5℃，控制點位移+0.45mm，相比補償收縮混凝土，整體負溫差仍起控制作用，頂板可能處于受拉狀態(tài)；（2）2021年04月，整體升溫12℃，控制點位移-3.93mm，頂板收縮拉應(yīng)力將顯著降低；（3）2023年1月為地下室頂板混凝土抗開裂較不利時間點，控制點位移+6.96mm，溫差作用疊加混凝土收縮徐變，頂板處于受拉狀態(tài)；（4）考慮混凝土收縮徐變，結(jié)構(gòu)正常使用至2031年1月（施工后10年），預(yù)計控制點X向最大水平位移值+11.59mm，混凝土收縮徐變對頂板抗裂性能的不利影響仍可接受。項目亮點·復(fù)雜基坑設(shè)計為了攻克技術(shù)難點，通過BIM技術(shù)對基坑進行模擬施工，確保復(fù)雜環(huán)境下深基坑支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控施工時的質(zhì)量與進度等問題?；有Ч麍D掃一掃項目亮點·復(fù)雜基坑設(shè)計本項目研究的復(fù)雜環(huán)境下深基坑支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控施工技術(shù)國內(nèi)也未見類似研究報道，本項目研究的技術(shù)有以下創(chuàng)新點1）采用逆作法施工，在結(jié)構(gòu)樓板外設(shè)置傳力帶直接作用到圍護墻，在樓板與外墻處設(shè)置水平施工縫，縫處加設(shè)止水鋼板。這種方法的特點是充分發(fā)揮水平樓板的“支撐”作用。這一方法需妥善解決水平施工縫的止水問題，但其施工較為簡單、具有一定優(yōu)越性2）采用地下連續(xù)墻工字鋼結(jié)構(gòu)接頭能更好地改善整個建筑的整體性，只需要滿足在連續(xù)墻跳槽法施工過程中緊挨臨近一期槽段的工字鋼即可，便能夠有效傳遞基坑外土、水壓力和豎向力，而且它的抗?jié)B路徑長，在一定程度上起到了防水、抗?jié)B的作用3）在軟土地區(qū)采用“時空效應(yīng)”的開挖技術(shù)，對基坑深層和淺層土體的開挖須采用不同的施工方法，如對于淺層土體，須快挖快撐，即及時支撐；對于深部土體，則應(yīng)以保證土體變形的穩(wěn)定性為主，須嚴格分塊開挖，及時支撐等。在復(fù)雜環(huán)境深基坑支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控中取得了良好的效果項目亮點·BIM施工圖自動化標注-BIM洞口圖通過創(chuàng)建洞口標注族文件，可以在Revit中對二次結(jié)構(gòu)洞口自動生成標注，其中包括：所在機電系統(tǒng)名稱、洞口外形尺寸、洞口標高（利用dynamo自動標注距地凈高），大大減少了以往手動標注工作量，并且避免人為失誤導(dǎo)致的標注錯誤的發(fā)生，極大的提高了標注的準確性和統(tǒng)一性，可為現(xiàn)場施工所用。實現(xiàn)自動在墻體模型上按照機電系統(tǒng)和所需尺寸及標高生成洞口局部洞口標注平面圖局部洞口三維圖項目亮點·dynamo自動凈高計算管線、洞口凈高自動計算Dynamo腳本土建部分會存在著高低差的建筑面，機電出圖每一段管線、洞口、套管的高度可能會存在問題；采取dynamo自動計算管線、洞口套管距完成面的距離，避免有誤差，提高準確性。項目亮點·dynamo生成工程量

依據(jù)指定的維度輸出管線工程量信息，省去建立明細表、對Excel進行二次處理的過程，大大提高了工程量統(tǒng)計的效率、準確性。從模型中提取工程量后，與現(xiàn)場的實際用量對比，及時發(fā)現(xiàn)問題，控制成本。管線、洞口凈高自動計算工程數(shù)量與BIM工程量對比項目亮點