鐵五院研發(fā)及附屬用房項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用

■ 林其濤 謝彪 蔡亞輝 王登學(xué)

鐵五院研發(fā)及附屬用房項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用

■ 林其濤 謝彪 蔡亞輝 王登學(xué)

中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱鐵五院）研發(fā)及附屬用房項(xiàng)目總建筑面積96 341.16 m2，其中地上73 004.70 m2、地下23 336.46 m2，建筑總高度80.1 m，總投資3.28億元。項(xiàng)目主要施工難點(diǎn)為體量大、場(chǎng)地小、設(shè)備管線復(fù)雜、質(zhì)量要求高。目前該項(xiàng)目主體已封頂，土方回填完畢，處于二次結(jié)構(gòu)和裝飾裝修施工階段。項(xiàng)目在施工過(guò)程中將BIM技術(shù)主要應(yīng)用于以下5個(gè)方面。

前期建模，發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題

該項(xiàng)目組成5人BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)（包括土建、鋼筋和安裝三專業(yè)，其中3人有豐富的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)）進(jìn)行為期一個(gè)月的建模工作，充分利用BIM三維可視化特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)大量傳統(tǒng)依靠人工審二維圖紙不易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題（如建筑和結(jié)構(gòu)模型合并后發(fā)現(xiàn)的框架梁下砌體墻錯(cuò)縫、幕墻相鄰節(jié)點(diǎn)不必要的7 cm高差），整理出土建圖紙問(wèn)題212項(xiàng)、安裝圖紙問(wèn)題196項(xiàng)。然后會(huì)同技術(shù)人員對(duì)所發(fā)現(xiàn)問(wèn)題逐一篩選，匯總后用于圖紙會(huì)審，并用三維模型（見(jiàn)圖1）與設(shè)計(jì)院溝通，大大提高了圖紙會(huì)審效率。

圖1 土建整體模型

多專業(yè)碰撞，優(yōu)化管線綜合排布

將多專業(yè)模型集成進(jìn)行碰撞檢查，篩選碰撞點(diǎn)共6 860余處。繼而依據(jù)設(shè)計(jì)院給出的排布原則，并依據(jù)魯班獎(jiǎng)標(biāo)準(zhǔn)和一線帶班長(zhǎng)的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行虛擬管線綜合排布。過(guò)程中反復(fù)利用剖面圖功能進(jìn)行空間排布和凈高控制，解決大量在平面圖上無(wú)法發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。例如，-1層2/E軸處發(fā)現(xiàn)給排水管道遮擋風(fēng)管風(fēng)口，經(jīng)與設(shè)計(jì)方溝通，使風(fēng)管縮短4 380 mm解決問(wèn)題；-2層2-4/D軸強(qiáng)弱電橋架、消防管、熱供、熱回水交叉較多，空間不足，經(jīng)與設(shè)計(jì)方溝通，降低采暖管，使橋架向東移解決問(wèn)題。當(dāng)遇到無(wú)法解決的問(wèn)題再次與設(shè)計(jì)院溝通，由設(shè)計(jì)院出具體解決方案并做詳細(xì)記錄。參與各方在記錄上簽字確認(rèn)，規(guī)避施工單位技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。最終出具“BIM藍(lán)圖”，指導(dǎo)安裝專業(yè)施工。

調(diào)整、新增結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口

在最終排布方案確認(rèn)后，對(duì)結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞精確定位。在主體施工階段完成預(yù)留洞定位：地下室共231處，其中需調(diào)整121處，新增30處；地上1 602處，其中需調(diào)整774處，新增370處；地上部分預(yù)留洞90%處于框架梁上。通過(guò)調(diào)整和新增預(yù)留洞口，提高項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量、降低成本。考慮開(kāi)洞、加固、清理、堵洞等的費(fèi)用，每個(gè)洞口暫定節(jié)約成本436元，調(diào)整和新增預(yù)留洞口共節(jié)約成本52萬(wàn)余元。管線綜合排布見(jiàn)圖2。

圖2 管線綜合排布

安全、質(zhì)量、進(jìn)度和文明施工管理

以形象的三維模型作為建設(shè)項(xiàng)目的信息載體，且模型存在于互聯(lián)網(wǎng)，所有管理人員對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上的虛擬項(xiàng)目進(jìn)行管理，構(gòu)成一個(gè)協(xié)同管理平臺(tái)，方便建設(shè)項(xiàng)目各階段、各專業(yè)及安全、文明施工管理等各口人員間的溝通和交流。協(xié)同管理主要依靠iBan手機(jī)客戶端和BE瀏覽器完成，通過(guò)iBan的前端數(shù)據(jù)采集和BE后臺(tái)管理，以“照片+文字+語(yǔ)音”形式作為信息傳輸載體。

模型融合計(jì)劃和實(shí)際進(jìn)度對(duì)比分析，紅色代表實(shí)際滯后于計(jì)劃，綠色代表提前（見(jiàn)圖3），時(shí)刻掌握項(xiàng)目進(jìn)度情況，輔助管理層決策。

圖3 模型融合計(jì)劃和實(shí)際進(jìn)度對(duì)比

用于制作專利、工法，推進(jìn)宣傳標(biāo)準(zhǔn)化

利用BIM技術(shù)建立三維模型并進(jìn)行動(dòng)畫演示，輔助申報(bào)了專利《一種用于混凝土布料機(jī)的固定裝置》，該專利已于2015年11月20日獲批（專利號(hào)：201520683005.9）。BIM小組輔助完成了2項(xiàng)工法（《勁性鋼柱牛腿板梁筋連接施工工法》和《地下結(jié)構(gòu)外墻單側(cè)支模施工工法》）申報(bào)，并于2015年11月18日順利通過(guò)山西省工法關(guān)鍵技術(shù)鑒定。目前正積極申報(bào)其他專利1項(xiàng)、工法4項(xiàng)。另將標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)在施工場(chǎng)布模型上等比例展現(xiàn)，用以企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和對(duì)外形象宣傳。現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化模型見(jiàn)圖4。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化模型

截至目前，BIM技術(shù)在鐵五院項(xiàng)目產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)225萬(wàn)元（建模階段發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題經(jīng)濟(jì)效益13萬(wàn)元、管線綜合后節(jié)約原材料經(jīng)濟(jì)效益20.12萬(wàn)元、預(yù)留洞口經(jīng)濟(jì)效益54.46萬(wàn)元、鋼筋全過(guò)程管控經(jīng)濟(jì)效益70.75萬(wàn)元、工程量多算對(duì)比經(jīng)濟(jì)效益56.29萬(wàn)元、管理成本節(jié)約10.73萬(wàn)元）。專利、工法帶來(lái)的是公司科技水平和施工能力的提升。2015年在首屆全國(guó)BIM大賽上，鐵五院研發(fā)及附屬用房項(xiàng)目BIM技術(shù)綜合應(yīng)用獲得三等獎(jiǎng)。

林其濤：中鐵城建集團(tuán)第一工程有限公司，副總經(jīng)理，高級(jí)工程師，北京，102600
謝 彪：中鐵城建集團(tuán)第一工程有限公司鐵五院項(xiàng)目部，常務(wù)副經(jīng)理，高級(jí)工程師，北京，102600
蔡亞輝：中鐵城建集團(tuán)第一工程有限公司BIM中心，助理工程師，太原，030024
王登學(xué)：中鐵城建集團(tuán)第一工程有限公司鐵五院項(xiàng)目部，助理政工師，北京，102600

責(zé)任編輯 高紅義