田厚倉 郜 雨 劉沖亞 陳 宇 張順利 閆麗璐 崔瑞康 王 靈

(中國建筑第八工程局有限公司,上海 200135)

1 工程概況

1.1 項目概況

無錫融創(chuàng)室外主題樂園項目占地60公頃，由同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院設(shè)計，結(jié)合無錫當(dāng)?shù)匚幕厣?，融合全球頂級游樂設(shè)備，為游客打造豐富的游玩體驗。項目位于無錫市濱湖區(qū)太湖新城，東臨緣溪路，南臨新開河道，西臨南湖北路，北臨具區(qū)路，總建筑面積9.8公頃，總投資35億元。分為6個主題區(qū)：運河人家、泥偶仙蹤、霞客奇旅、蒸汽時代、紫砂傳奇和吳越春秋， 2個后勤區(qū)，南北分區(qū)，我司承擔(dān)南區(qū)施工任務(wù)，紫砂傳奇和吳越春秋，合計19個小單體， 4個大單體。

圖1 項目效果圖

建設(shè)單位為無錫融創(chuàng)城投資有限公司，施工單位為中國建筑第八工程局有限公司。

1.2 工程特點與難點

本工程是無錫市重點工程，對于項目的技術(shù)含量、工程質(zhì)量和工期都有相當(dāng)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)及要求。結(jié)合項目特點，無錫融創(chuàng)樂園項目工程特點難點體現(xiàn)在以下幾點：

(1)工期緊。全園區(qū)占地面積廣，單體多，工期緊。

(2)管理困難。園區(qū)專業(yè)多，單體多，現(xiàn)場有多家分包，合計達(dá)67家，管理困難。

(3)施工難。園區(qū)設(shè)計復(fù)雜，現(xiàn)場多處高支模、深基坑等危大工程。

(4)品質(zhì)高。園區(qū)設(shè)計異形結(jié)構(gòu)較多，結(jié)構(gòu)為包裝的基礎(chǔ)，成型品質(zhì)要求較高。

鑒于以上工程特點難點，我項目部擬采用BIM技術(shù)可模擬施工，避免減少施工碰撞，快速建造等優(yōu)點應(yīng)對。

2 BIM組織與應(yīng)用環(huán)境

2.1 BIM應(yīng)用目標(biāo)

BIM應(yīng)用目標(biāo)：項目總體以減少設(shè)計變更—提升施工品質(zhì)—加快施工進度—優(yōu)化項目成本—實現(xiàn)虛擬建造—運營信息化為目標(biāo)。如表1所示。

表1 目標(biāo)措施

2.2 實施方案

施工前進行方案編制，并進行交底。如圖2所示。

圖2 方案交底

2.3 團隊組織

根據(jù)項目特點組建4人項目團隊，項目總工全面負(fù)責(zé)BIM標(biāo)準(zhǔn)建立及實施，監(jiān)督項目BIM應(yīng)用進程及成果轉(zhuǎn)換； 設(shè)置一名BIM專業(yè)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)制定BIM實施方案并監(jiān)督、組織、落實； 溝通、協(xié)調(diào)各專業(yè)建模和BIM應(yīng)用； 分別設(shè)置土建與安裝BIM工程各一名，負(fù)責(zé)BIM模型完善、維護以及解決施工問題。

2.4 應(yīng)用措施

為推進BIM應(yīng)用，項目利用公司協(xié)同云平臺，通過手機App實現(xiàn)全員時刻參與。

2.5 軟硬件環(huán)境

為確保工程順利進行，項目為團隊人員配備了專門的臺式工作站、移動工作站、3D打印機等硬件； 配有Revit2016、NavisworksManage2016、CAD2016等軟件。

3 BIM應(yīng)用

3.1 BIM建模

本工程異形結(jié)構(gòu)眾多，涉及仿古建筑、特種游樂設(shè)施基礎(chǔ)、假山等多種復(fù)雜施工節(jié)點，對施工操作人員的要求較高，因此利用BIM在工人施工前進行專項施工模擬交底，更有利于工人對施工過程復(fù)雜節(jié)點的把握，減少錯誤和疏漏。如圖3-4所示。

圖4 利用BIM進行交底

3.2 可視化展示

“你站在橋上看風(fēng)景，看風(fēng)景的人在樓上看你，明月裝飾了你的窗子，你裝飾了別人的夢”，想想如果因為視線遮擋而破壞了這份美好，是多么令人遺憾的一件事，所以設(shè)計階段的視線分析就顯得尤為重要，如：原設(shè)計設(shè)置景觀船增加游客體驗度，然而BIM分析時發(fā)現(xiàn)船上炮臺高度達(dá)到1.91m，無炮臺區(qū)域高度1.21m，高處高于一般成年人身高、低處低于一般兒童身高，最終決定降低，滿足觀測作用。如圖5所示。

圖5 炮臺高度不合理，遮擋視線

施工前基于完整的全專業(yè)BIM模型，根據(jù)人體工程學(xué)以及相關(guān)的游覽習(xí)慣以人的視角進行視線分析，確保設(shè)置的合理性，減少浪費和不必要的成本輸出。

3.3 性能分析

(1)動感影院單體通過BIM模型分析模擬及驗證，在模型上進行關(guān)鍵區(qū)域與非關(guān)鍵區(qū)域的剝離(見圖6)，剝離后根據(jù)新的施工方案進行施工模擬分析，有效地剝離了花車庫、排練廳等結(jié)構(gòu)附屬部分，優(yōu)先施工中庭主體結(jié)構(gòu)，提前兩個月滿足了動感影院屋面鋼結(jié)構(gòu)的安裝節(jié)點需求。

(2)吳越劇場單體，通過BIM技術(shù)模擬工序倒置，驗證了方案的可行性，有效地剝離了排隊等候區(qū)、演藝庫房、辦公區(qū)、服裝間、衛(wèi)生間等結(jié)構(gòu)附屬部分，優(yōu)先施工舞臺及看臺區(qū)主題結(jié)構(gòu)，提前三個月滿足了屋面鋼結(jié)構(gòu)的安裝節(jié)點需求。如圖7所示。

圖6 動感影院剝離圖

圖7 吳越劇場剝離圖

3.4 施工管理

因工期節(jié)點需求，整體施工過程中存在施工工序倒置，以及安裝、包裝單位的提前介入施工，主題樂園的成品保護要求高，難度極大。通過BIM的工序模擬，確定安裝與包裝完成后需要防護的部位以及需要防護的程度，避免交叉施工及工序倒置造成破壞返工。如圖8-9所示。

圖8 激流勇進特設(shè)保護

圖9 激流勇進特設(shè)保護

3.5 方案優(yōu)化

(1)激流勇進單體，對水滑道弧墻及所有非常規(guī)清水混凝土構(gòu)件建模，在模型的基礎(chǔ)上進行蟬縫分割，強化結(jié)構(gòu)的分析視角，通過常規(guī)尺寸模板進行清水模板配模，并統(tǒng)計工程量，從而能夠更加切合實際地指導(dǎo)現(xiàn)場施工配料，減少材料浪費。如圖10所示。

圖11 吳越劇場鋼結(jié)構(gòu)屋頂深化

圖10 清水混凝土蟬縫分割

(2)利用Takla軟件對吳越劇場鋼結(jié)構(gòu)屋頂進行三維深化設(shè)計，統(tǒng)計工程量，并輸出加工圖指導(dǎo)工廠加工。見圖11。

3.6 特設(shè)埋件精度控制

本工程特種設(shè)備、假山結(jié)構(gòu)較多見圖12，預(yù)埋件不同于普通埋件，精度要求特別高，利用BIM技術(shù)在施工前進行模擬安裝，更有利于控制精度和減少錯誤。

圖12 大擺錘

(1)動感影院小火車軌道設(shè)計要求軌道1/10 000偏差且軌道預(yù)埋件較多存在異狀弧形，傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝無法滿足，采用超平金剛砂自找平，灌漿料澆筑預(yù)埋件位置免振搗，經(jīng)過對現(xiàn)場三維掃描與BIM模型相結(jié)合驗證了預(yù)埋件位置的準(zhǔn)確性。見圖13-14。

圖13 小火車軌道模擬

圖14 小火車軌道完成圖

(2)動感影院高大桅桿自重大，單節(jié)重量達(dá)14噸，總高度38m，前期屋頂頂板預(yù)埋螺栓要求精度高，且預(yù)埋深度長垂直度要求高，利用BIM機器人測量放線保證精度。如圖15-16所示。

圖15 桅桿埋件放線

圖16 桅桿完成圖

3.7 解決各專業(yè)碰撞問題

由于樂園涉及專業(yè)與單位比較多，很容易出現(xiàn)管線碰撞、工序顛倒的現(xiàn)象，比如室外園建，綠化設(shè)計施工圖滯后，易造成外網(wǎng)大部分管道井、閥門井與園建綠化設(shè)計沖突，產(chǎn)生返工。見圖17。

4 項目應(yīng)用效果

BIM作為一種控制手段，應(yīng)用于無錫融創(chuàng)樂園施工全過程，經(jīng)過多方協(xié)同工作、共同努力，高品質(zhì)、高效率地完成了樂園項目，取得了很大的成效。

(1)圖紙審查與核圖：發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題271條，機電圖紙問題216條，市政及景觀圍墻問題69條。雖然后期仍然存在光路干涉的變更調(diào)整，但確實起到了極大的減少變更的作用。

(2)視線優(yōu)化分析，優(yōu)化不合理單體5個，機房排隊區(qū)位置調(diào)整3個，墻體欄桿高度調(diào)整、景觀苗木調(diào)整數(shù)量眾多。

(3)機電深化設(shè)計：調(diào)整曲線管線加工精度，確保整體建筑造型需求，減少返工、提高施工質(zhì)量。

(4)施工方案模擬：設(shè)備選型和施工部署，節(jié)約工期65天。

(5)工序倒置模擬：優(yōu)化施工流程，穿插施工，節(jié)約工期135天。

(6)安全管理應(yīng)用：施工流程模擬，安全防護。

(7)質(zhì)量管理應(yīng)用：手持移動端(中建八局BIM協(xié)調(diào)管理平臺)查看關(guān)鍵主控項目，管理過程清晰可見。

(8)直接經(jīng)濟效益：已實現(xiàn)直接經(jīng)濟效益280萬，產(chǎn)值效益率約2.71%。

5 項目應(yīng)用心得體會及改進方向

BIM所產(chǎn)生的效益，來自其強大的前瞻性與合理性的分析，通過這兩個特性來降低過程中的失誤與組織不合理造成的損失，不論在設(shè)計還是在施工階段都有巨大的經(jīng)濟和工期效益，建筑業(yè)也需要不斷的進步革新，墨守成規(guī)始終會被淘汰，未來的建筑業(yè)BIM必能大放異彩。本工程通過BIM引用取得了很多的經(jīng)驗：

(1)打破了傳統(tǒng)的交底模式，復(fù)雜節(jié)點利用BIM進行技術(shù)交底，更加直觀易懂；

(2)合理的搶工分析，通過BIM模擬分析工序倒置是否可行，實現(xiàn)了工程快速建造，大大縮短了工期；

(3)利用BIM對于復(fù)雜工藝與節(jié)點，進行深化設(shè)計，打破傳統(tǒng)施工的束縛，減少返工與浪費；

(4)施工前進行特種設(shè)備模擬安裝，更有利于控制特設(shè)埋件精度和減少錯誤；

(5)通過無人機傾斜攝影，保證了結(jié)構(gòu)的成型質(zhì)量；

(6)提前模擬施工； 解決各專業(yè)碰撞問題，減少了不必要的返工。

總結(jié)本項目實際應(yīng)用BIM技術(shù)改進方向如下：

(1)BIM應(yīng)用跟蹤檢查評比制度應(yīng)完善；

(2)BIM人才培養(yǎng)應(yīng)全面發(fā)展。