宋志達 張友杰 張雙龍 葛祖亮
中國建筑第八工程局有限公司 上海 200135
上海軌交18號線航頭定修段項目地處浦東新區(qū)航頭鎮(zhèn)滬南公路以西、下鹽公路以北區(qū)域內(nèi)。工程總占地面積13.7萬 m2,總建筑面積23.5萬 m2,包括運用庫、洗車庫、不落輪鏇輪庫、門衛(wèi)室、雨水泵房、停車場地塊上蓋板地平臺板、兩座代建車庫、管廊、搖鈴港橋、天橋、S匝道、市政工程等。
工程涉及土建、機電、軌道、工藝設(shè)備、信號、通信、接觸網(wǎng)、FAS系統(tǒng)等專業(yè)。工程軌道精度高,軌道交通工程的測量精度要求為常規(guī)土建項目的2倍以上,且基坑開挖深,C區(qū)、F區(qū)均為深基坑,基坑開挖深度最大達10 m。
綜上,上海軌交18號線航頭定修段項目是非常典型的大型基礎(chǔ)設(shè)施施工總承包項目。
1)涉及專業(yè)多,統(tǒng)籌管理要求高。本工程BIM應(yīng)用涉及多個專業(yè),在模型應(yīng)用過程中,總包需要與各家單位進行協(xié)調(diào)管理,并對各分包的應(yīng)用成果進行整理歸檔,統(tǒng)籌管理的要求非常高。
2)工程體量大,軟硬件配置要求高。本工程構(gòu)件數(shù)量多,僅樁基就達1萬多根。在BIM模型應(yīng)用過程中,對模型的分區(qū)管理、輕量化轉(zhuǎn)換以及硬件設(shè)施配置等均有較高的要求。
3)軌道結(jié)構(gòu)復(fù)雜,圖紙理解要求高。本工程為典型的地鐵停車場項目,軌道穿插于結(jié)構(gòu)承臺之間,且軌道中間橫穿1條地下通道,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在建模過程中,對圖紙的理解能力有較高的要求。
4)工期節(jié)點緊張,進度反饋要求高。本工程工期節(jié)點較為緊張,且軌道單位進場有單獨的時間節(jié)點限制,這對工期的模擬、比對、實時反饋等提出了更高的要求。
本項目有別于住宅、商業(yè)綜合體等項目,在主要施工內(nèi)容中沒有外裝飾、室內(nèi)機電安裝等專業(yè),故在此類基礎(chǔ)設(shè)施項目中,應(yīng)將BIM應(yīng)用著眼于主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、方案和交底的管理,以BIM為助推力,對基礎(chǔ)設(shè)施項目設(shè)計難、方案難的問題進行攻堅[1-4]。
根據(jù)以上分析,本項目的BIM應(yīng)用實施思路如下:
1)深入“設(shè)計優(yōu)化、方案細化”的主線。大型基礎(chǔ)設(shè)施類項目設(shè)計復(fù)雜、施工方案要求高。利用BIM技術(shù),可以提高設(shè)計管理及方案交底管理的效率。
2)輻射項目各部門綜合管理。充分發(fā)揮BIM技術(shù)的多功能性,通過工程量統(tǒng)計、施工計劃模擬、臨邊洞口預(yù)識別等功能輔助各部門綜合管理。
3)打造信息化平臺,整合資源。打造項目部信息化BIM應(yīng)用平臺,整合、收集并共享各部門在管理過程中的信息,使項目部的管理有據(jù)可查,有規(guī)律可循。
在大型地鐵停車場上蓋項目中,勁性柱承臺的全施工工藝是項目的核心和重難點。圍繞勁性柱的施工流程,開展各項“設(shè)計優(yōu)化、方案細化”的BIM應(yīng)用,是本項目BIM管理工作的關(guān)鍵。
3.1.1 前期準備三要素
1)模型建立:在工程籌劃階段,對圖紙進行全面建模。模型精細度達到BIM策劃書中的要求,并分類歸檔,為后續(xù)的BIM工作打下基礎(chǔ)。
2)圖紙會審:在建模過程中,及時發(fā)現(xiàn)圖紙中的設(shè)計問題、軟硬碰撞等,在施工開展前排除隱患。
3)施工工序模擬:通過工況圖、施工模擬動畫等形式,預(yù)模擬工程的施工順序,保證總施工流程的合理性。
3.1.2 基礎(chǔ)施工
1)樁基施工可視化交底。在比對、深化中得出樁基施工最終方案,利用BIM技術(shù)對管理人員進行可視化交底。
2)基礎(chǔ)鋼筋節(jié)點深化。承臺施工前,根據(jù)施工圖紙,對承臺、地梁鋼筋進行全面建模和深化,指導(dǎo)基礎(chǔ)鋼筋的下料和安裝。
3)承臺鋁合金模板設(shè)計。本項目在承臺施工時應(yīng)用鋁合金模板新技術(shù),結(jié)合BIM建模擬定鋁合金模板的施工方案,深化加固節(jié)點。
3.1.3 勁性柱施工
1)勁性柱鋼結(jié)構(gòu)深化。整合專業(yè)分包資源,建立勁性柱鋼結(jié)構(gòu)模型資源庫,在建模的同時對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點進行深化,并將深化圖紙輸出作為施工依據(jù)。
2)勁性柱鋼結(jié)構(gòu)測量。利用可視化選點幫助擬定鋼結(jié)構(gòu)測量方案,利用Trimble機器人輔助測量放線。
3)3D勁性柱節(jié)點樣板。利用BIM建模技術(shù),模擬出勁性柱節(jié)點樣板區(qū),作為實體樣板區(qū)的參考,指導(dǎo)現(xiàn)場勁性柱施工。
4)勁性柱鋼模板深化。利用Revit軟件導(dǎo)出的結(jié)構(gòu)柱明細表計算出鋼模板需求量。在與鋼模板專業(yè)分包溝通過程中,建立BIM模型以比對方案,進行可視化交底。
3.1.4 上蓋平臺板施工
1)勁性柱柱頭節(jié)點深化。結(jié)合土建、鋼結(jié)構(gòu)BIM資源,進行勁性柱柱頭節(jié)點深化,在施工前調(diào)整圖紙中有疑問的節(jié)點。
2)高支模方案設(shè)計。針對項目存在大面積高支模的特點,對高支模方案的關(guān)鍵節(jié)點進行了建模,從而優(yōu)化排桿位置。
3.1.5 檢修坑與地下通道施工
檢修坑與地下通道施工為本項目施工重難點。在施工前,利用BIM建模將圖紙設(shè)計意圖傳達給現(xiàn)場管理人員,通過模型漫游檢查模型節(jié)點、凈空高度等。
3.2.1 輔助工程部進行現(xiàn)場平面管理
在策劃階段對辦公區(qū)進行選位和漫游,可以使用地更為合理;在結(jié)構(gòu)施工階段對現(xiàn)場平面布置進行三維模擬,保證施工現(xiàn)場的交通通暢、材料堆放合理;在建模過程中,建立現(xiàn)場標準化設(shè)施族庫,輔助現(xiàn)場企業(yè)文化識別系統(tǒng)設(shè)計,同時可以與其他項目共享資源庫,達到資源整合的目的。
3.2.2 輔助計劃部進行進度計劃管理
在工程籌劃階段,利用Synchro 4D軟件模擬、比對各個版本的進度計劃,選出最符合工程的方案;制作施工模擬動畫,合理規(guī)劃場地的交通路線;每周形成BIM形象進度周報,直觀反饋現(xiàn)場施工進度。
3.2.3 輔助安全部進行安全綜合管理
在建立項目結(jié)構(gòu)模型后,利用Fuzor軟件的VR漫游功能進行危險源的預(yù)識別,提前規(guī)劃安全防護的位置和數(shù)量;整合公司BIM資源,調(diào)撥公司的VR軟件,實現(xiàn)項目部主要管理人員的安全模擬體驗。
3.2.4 輔助商務(wù)部進行快速提取工程量
挖掘Revit軟件明細表功能的潛力,對混凝土使用量、模板配置、土方平衡等各類工程量進行快速統(tǒng)計,減輕商務(wù)部的計算壓力。
為整合項目部的信息資源,引入BIM協(xié)同管理平臺。平臺分為網(wǎng)頁端和手機移動端兩個部分。主要功能模塊有:基本功能、設(shè)計管理、現(xiàn)場管理、進度管理、技術(shù)管理、企業(yè)庫等。利用網(wǎng)頁端BIM平臺,可以對設(shè)計、安全、質(zhì)量、進度、技術(shù)、物資等各方面進行綜合聯(lián)動管理,使項目部的信息資源可以互通共享。而手機移動端也可以與網(wǎng)頁平臺端實時聯(lián)動,利用手機端便捷的特性,通過幾大模塊的管理,使現(xiàn)場管理人員也可以互通信息,及時反饋。
在管理過程中,平臺會將主要的文件進行分組通知,并對反饋的信息進行通知和記錄。安全、質(zhì)量等現(xiàn)場管理信息可以與BIM模型聯(lián)動,讓收到問題的管理人員第一時間了解問題發(fā)生的位置。而管理信息及處理情況的數(shù)據(jù)也會被統(tǒng)計和分析,以達到分析項目管理風(fēng)險點的目的,真正做到信息資源的整合。
通過BIM全方位管理,有效地提高了項目部各部門的管理效率。同時在“設(shè)計優(yōu)化、方案細化”這條主線上也有很好的實施效果。
在計劃管理方面,項目部的BIM應(yīng)用聯(lián)動較好,進度反饋清晰,進度匯報及時,進度計劃可控。在設(shè)計管理方面,圖紙的設(shè)計問題發(fā)現(xiàn)及時,截至目前共完成31次會審,深化設(shè)計按策劃中的計劃完成。在技術(shù)管理方面,BIM圖文演示基本做到了對主要方案的全覆蓋,重點施工工序可視化交底落實。在安全管理方面,項目部的主要管理人員均進行了VR安全體驗,效果較好,現(xiàn)場安全標準化布置BIM策劃有效。在商務(wù)管理方面,項目部利用Revit明細表對土方、承臺、勁性柱、平臺板流水段等工程量進行輔助提取,實際用量與提取量吻合度在95%以上。
項目的BIM應(yīng)用獲得了BIM技術(shù)應(yīng)用相關(guān)比賽的獎項。
本文結(jié)合工程實例,分析了BIM技術(shù)在大型上蓋地鐵停車場項目中的應(yīng)用方向,即深入“設(shè)計優(yōu)化、方案細化”的主線,輻射項目各部門綜合管理,打造信息化平臺,整合資源的全方位應(yīng)用思路,并淺析了相關(guān)的應(yīng)用措施。本工程的一系列BIM應(yīng)用的創(chuàng)新和總結(jié),使項目的總承包管理水平顯著提升,可為同類項目提供借鑒。