文/中建钢构有限公司?李华坤?宋子烨 中建钢构大厦位于深圳市南山区后海中心区内,是集科研设计、办公、商业、地下车库及配套设施为一体的综合性建筑。建筑占地面积2723.9m2,总建筑面积56052.19m2,其中地上44699.23m2、地下11352.96m2,结构形式为全钢结构框架-中心支撑体系。地上26层,地下4层,建筑高度148.5m,建筑总高度166.75m(见图1)。本项目的特点是施工工期短,位于商业区,周围无堆场,屋顶悬挑结构最重节点达11.8t,安装精度要求高,难度大,同时对现场进度计划与协调要求较高。
1 ?BIM应用研究概述 1.1? 研究目标 通过对施工阶段BIM技术应用流程化的研究,开发一套适合钢结构施工并衔接上、下游单位的应用方案,以信息化技术提高项目管理水平,达到标准化作业的目的。 1.2 ?BIM应用流程 BIM应用流程如图2所示。 1.3 ?阶段目标 1)通过设计阶段的BIM分析协助深化设计,完成结构优化。 2)完成深化模型向BIM模型的完整信息转换。 3)完成BIM模型在施工阶段可视化辅助施工管理的系统级应用。 4)完成LOD500的信息模型竣工交付。 1.4 ?基本配备 本应用研究针对一般工程(业主)对BIM应用的各项要求及相关配合,配备人员3人,电脑4台,以保证功能完善、成本低廉、易于操作。BIM应用主要软件名称、版本及用途如表1所示。 2? BIM实施过程 2.1 ?模型转换技术 建筑结构深化模型制作使用Tekla Structure进行。Tekla作为BIM软件的一种,支持IFC、3DDGN、Ascii、FEM、CAD等格式的输出,这些文件可以作为信息传递的桥梁。 2.1.1? IFC转换 Tekla模型通过IFC转换后,导入Revit,除零件信息外,其余信息能够完整保留。 2.1.2 ?各格式信息转换 进行3DDGN、FEM、CAD格式转换。通过对比清单得出IFC格式保留最为完整(见表2)。 2.1.3? 模型转换补完措施 通过Revit模型,在软件立面图中增加与Tekla模型相同的标高,并将标高添加到模型构件中,完成缺失信息的补充(见图3)。 2.2? 施工模拟应用 2.2.1?编排工期清单 编制Project文件,并按照安装日期、构件编号详细划分,明确标示(见图4)。 2.2.2 ?工期模拟 将Revit模型与工期导入NavisWorks,可根据工期对模型进行可视化模拟(见图5),“所见即所得”的可视化效果是BIM技术最主要特点之一。 2.2.3 ?阶段划分 根据不同施工阶段(进场、吊装、焊接、涂装)进行可视化划分(工艺阶段划分如图6所示),通过射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification),实现识别、定位、跟踪、监控和管理。 2.3?多专业协同 2.3.1?协同流程 不同专业共享模型,并定期通过NWS(NavisWorks)进行一次(两两)碰撞分析,各专业独立进行分析,最终汇总结果,以便得出较为正确的结论。协同流程如图7所示。 2.3.2?模型整合 不同专业共享模型,并导入NWS整合(见图8)。模型整合分析如图9所示。 通过模型整合,实现业主、设计、总包、分包等均能在项目设计阶段参与到项目中,共同对设计进行优化改进。 3 ?BIM应用成果 3.1 ?复杂工况应用 3.1.1 ?半逆序施工 以现场实际3层临时混凝土支撑梁及圆柱为基础,利用Revit绘制出真实模型,并依照软件提供的逻辑关系,与钢结构地下室构件进行碰撞分析,进而准确掌握3道临时支撑对构件的安装影响,以此指导现场施工,成功实现地下室半逆作法(钢结构安装优先于拆撑)施工(见图10)。 3.1.2? 模拟分析报告 通过模型数据编制模拟分析报告,辅助施工、精排工序,节约工期14d。 3.2 ?多专业协同检测 3.2.1 ?建筑检测 联合设计院共检测冲突53处,如:斜撑与栏杆冲突,调整栏杆(见图11);钢斜撑与门洞冲突,调整斜撑(见图12); 钢拉杆与楼板冲突,调整拉杆(见图13)。 3.2.2 ?MEP检测 联合机电消防方面,逐个标准层综合比对,共检测冲突77处。管线综合与钢结构碰撞较多,处理方式主要以机电调整为主、钢结构调整为辅,如:地下1层管线与钢梁标高冲突,微调钢梁位置(见图14); 地下室泵房与钢梁冲突,同时调整管线和钢梁(见图15);26层管束密集处桥架与斜撑冲突,调整管线布置方式(见图16)。 3.3?信息完善与模型竣工 3.3.1?数据信息 利用自有接口自动转化工期信息。通过数据库(Acess、Filemaker等)实现信息列表(如Excel)中转(见图17),导入模型,并完善安装信息。 3.3.2?信息模型竣工交付 整合模型(见图18),交付运营方。 4?结语 中建钢构大厦项目建设过程中,通过模型搭建并指导现场施工,充分发挥了BIM技术的预先协调性与强大的模拟功能。由于工期紧,物业运营单位不具备BIM应用条件等因素,本研究尚存在许多待完善的地方。目前,BIM技术还处于不断优化和发展阶段,只有积极探索、大胆尝试、融合新技术,才能真正实现建筑行业成功变革。 |
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