兰州中心项目中的BIM技术应用.pdf

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公司名称
中铁建工集团有限公司兰州中心城市中心
项目地址
中国,兰州
应用软件——兰州中心项目中的BIM技术应用
Autodesk®Revit®Architecture
Autodesk®Revit®Structure
Autodesk®Navisworks®
Autodesk®AutoCAD®
Autodesk®3dsMax®
极大地节约了方案的讨论时间。
通过三维模型进行优化,参会者
可以非常清晰、准确的表述个人
的意见,相互理解对方的想法;
通过模型的演示,检验意见的实
际效果。完全解决了沟通障碍,
高效的形成优化方案。避免了人
为主观的判断的偏差与错误。
—严晗
总工程师
中铁建工集团有限公司西北分公司
图1兰州中心效果图
中铁建工集团有限公司是世界500强企业——中新建铁路北京至天津城际轨道交通工程(京津城
国中铁股份有限公司的全资子公司。具有国家房际铁路)、大秦铁路及扩能工程、新建青藏铁路
屋建筑施工总承包特级资质,铁路工程、市政公格尔木至拉萨段等7项工程入选新中国“百项经典
用工程、机电安装工程、地基与基础工程、建筑建设工程”。
装修装饰工程、钢结构工程、起重设备安装工程
等多项一级总承包资质并拥有对外经营权。先后中铁建工集团有限公司是世界500强企业——中
获得国家和省部级工程奖项151项,先后荣获31国中铁股份有限公司的全资子公司。具有国家房
项国优、鲁班奖。两次荣获“创鲁班奖工程特屋建筑施工总承包特级资质,铁路工程、市政公
别荣誉奖”,并获得“全国优秀企业管理奖”、用工程、机电安装工程、地基与基础工程、建筑
“全国优秀施工企业”、“中国企业文化建设先装修装饰工程、钢结构工程、起重设备安装工程
进单位”、“全国五一劳动奖状”等荣誉。承建等多项一级总承包资质并拥有对外经营权。
的北京南站、国家图书馆二期工程当选“北京当
代十大建筑”;其中北京南站工程荣获英国皇家项目概况
建筑师协会(RIBA)2009国际年奖。国家图书兰州国际商贸中心(以下简称兰州中心),位于
馆、苏州科技文化艺术中心、北京站、南京站、甘肃省兰州市七里河区西站商圈内,是集零售、
客户成功案例中铁建工集团有限公司
餐饮、酒店、娱乐、金融、商务、住宅、文化休
闲等综合为一体的大型建筑。项目占地面积约节约了工人交底的时间,效果成
,,
111亩总建筑面积:㎡其中地上建筑倍提升。一线施工操作工人,文
㎡,㎡,
化程度、理解力、施工经验良莠
主要由裙房及三栋超高层兰州中心(180m)、兰州
,
希尔顿酒店()、兰州Soho()组不齐通过形象的三维图纸结合
成。建成后将是兰州规模最大、档次最高、业态平面图、剖面图使得工人能够容
最全、生态环境优、功能配套齐全的国际一流城易理解设计意图,不需要过多的
市综合体。理解过程,节约了时间、提高了
图3现场三维平面施工布置效率。
项目难点
,为兰—王晓刚
州市最大的综合体工程,但施工场地小,场地布兰州国际贸易中心项目总工程师
中铁建工集团有限公司
置难度大,交叉作业范围大,钢结构、高支模、
超高层、大体量综合,机电管线排布复杂,施工
图纸变更频繁,工程量核算复杂等。
解决方案
兰州中心项目中,由施工总包建立BIM模型,并
将模型与现场实际相结合。BIM应用主要包括:
图纸会审、场地布置、施工模拟、方案优化、技图4生活区与施工现场合理布置
c、施工模拟
术交底、动态漫游、算量和碰撞检查、综合支吊
施工模拟BIM技术应用通过超前模拟施工,对爬架顶升、塔吊附墙、人
架设计等。
a、型钢结构与混凝土结构施工工艺模拟货电梯附墙位置及时间进行分析,确定合理的时
本工程有型钢混凝土组合结构、钢筋混凝土结间及位置,保障施工进度。
图纸会审BIM技术应用
构、型钢与钢筋混凝土交叉施。为了使施工作业
通过设计院提供的二维CAD图纸翻建三维BIM模
人员明确施工流程及次序,保证施工精度,建立
型建模,在过程中发现同一轴网上下层不一致、地
型钢、钢筋参数模型,现场对各个复杂施工区域
下部分与地上部分柱子错位、梁上起墩、主次梁
进行三维交底。保证施工质量及进度。
交接不合理、图纸标注错误、楼梯与结构梁净空不
道净空不足足、坡、型钢深化不合理等问题;
图7兰州中心塔楼施工模拟
d、施工进度控制及分析
通过进度模型分析,综合考虑施工流水段施工,
图5型钢与钢筋混凝土模型确定优先施工区域。根据对模型进度控制明确施
工产值;使得形象进度更加可视化、直观化。
b、高支模施工节点工艺模拟
图2上下层钢柱错位(平面、三维模型)
本工程高支模部分超过9处,为使高支模施工能够
,、
施工场地布置BIM技术应用安全有效进行预先进行三维架体排布确定安
、、
a、由于施工场地非常有限、体量太大,现场群全网铺设位置混凝土分层浇筑高度剪刀撑位
塔作业繁忙,为了避免出现施工安全事故,建置及间距、梁柱节点加固方式、顶托自由端超长
,
立BIM信息模型,对群塔之间高低差、覆盖范围部位进行调整最后制作成施工模拟动画对现场
进行直观、预先模拟运行分析,从而更加合理布作业人员进行模拟交底,明确注意事项。
置,安全有效运行;
现场未施工区域拟建造民工生活区b、对,由于此
部位结构形式复杂,普通二维图纸不能直观体现图8现场整体进度三维模型
出结构之间的关系。通过建立BIM模型,找出布
方案优化、技术交底BIM技术应用
置板房的合理位置,发现洞井,提前做好安全防
图6高支模架体参数模型通过模型直观可视性对复杂节点的工序排布、施
护,合理规划现场通道。
工难点作以优化并进行三维交底。
客户成功案例中铁建工集团有限公司
a、兰州中心海底世界
兰州中心海底世界标高、预留孔洞、异形构造、通过近一年在本项目中的不断摸
,,
混凝土标号均较多通过建立BIM模型发现建索与实践,在施工模拟、复杂机
筑与结构之间的问题,确定异形构造的支模方案
电分析、图纸会审、方案优化、
及混凝土浇筑方案,通过设置不同标号混凝土颜
,
色方案,更加清晰不同标号混凝土浇筑位置。技术交底等方面的应用BIM技
术让我们获得了很大的启示,让
复杂事物从繁至简,实现了施工
部署的超前性、指导施工的实用
图11施工现场泵送布置
性。最终实现项目的全面效益。
d、BIM二次砌筑样板
—王晓刚
通过建立BIM模型,对标准层进行BIM样板砌筑,
兰州国际贸易中心项目总工程师
明确构造柱位置。改变以往CAD排砖,利用三维中铁建工集团有限公司
图9海底世界结构与建筑模型模型排砖更加真实、可视化。
b、消防水池与旋转汽车坡道相结合
希尔顿酒店消防水池结构形式较复杂,为保证混
凝土连续浇筑不产生施工冷缝、跑模涨模等不良
后果;利用BIM模型对支模体系、混凝土浇筑面
内外标高控制、放坡比例、施工次序等进行逐一
分析,并利用三维施工模拟进行交底,从而保证图12BIM砌筑样板层
施工质量。
e、塔楼幕墙、裙房网架优化动态漫游BIM技术应用
建立塔楼外幕墙BIM模型,发现幕墙预埋位置偏通过在模型中进行动态漫游,充分了解建筑结构
差,对幕墙效果进行可视化分析。优化最佳效及机电间的关系,及时发现其中不合理项,提早
果;本工程裙房网架全为变截面不等高异形,二做出改进,减少后期人材机浪费。
维图纸指导施工困难较大,且容易出错。通过分
析体量建立模型,明确网架结构形式,更加直观
地指导施工,且做到了对网架材料的精确算量。
图15室内外动态漫游
工程量统计分析BIM技术应用
a、提取各构件信息、便于物资提料、有效控制现
图13幕墙、裙房网架三维模型场材料使用情况。
f、现场施工安全管理(三维技术交底)
针对现场安全防护进行BIM三维交底、做到规范
化、标准化、可视化施工,使得现场作业人员更
加明确,管理人员交底变的更加简单。
图10消防水池与汽车坡道三维模型(三维交底)
c、方案优化、泵管布置
图16工程材料明细表
由于施工现场狭窄,可泵送点选择有限,综合考
、、、
虑塔吊场内交通生活区环境等因素确定合图14安全防护三维模型b、在BIM模型中快速对现场各段各层各标号的混
理的泵送点,明确泵管加固方式及附墙位置。确凝土方量、模板面积、钢筋用量及水电管线数量
定裙房泵管分流位置,节约泵管,降低成本。进行输出,配合成本完成三算
客户成功案例中铁建工集团有限公司
减少了所需技工人数,降低施工
过应用成本。BIM通技术,复杂
工序通俗易懂,操作更为便捷,
拉近了普工和技术工人的差距,
无形中降低了施工成本。
—康小军
兰州国际商贸中心项目BIM工程师
图17机电构件明细表中铁建工集团有限公司
图20优化设计-调整后的管线布置(满足要求)
碰撞检查BIM技术应用
a、通过模型整合后的碰撞检查,及时发现并优化
后期可能遇到的管线结构间问题,减少人材机的
浪费。
图21优化设计-调整后的管线三维布置图
c、综合支吊架设计应用总结
、
通过模型直观可视性对复杂节点的工序排布施通过运用BIM技术,在模型的应用过程中针对施
工难点作以优化,按照三维图纸对支吊架数量及工中的重点、难点、风险点进行施工模拟,寻找
形式进行统计,形成二维可视化加工图,按照支到更加合理的施工解决方案。强大的工程量统计
采暖管道与通风管道冲突
吊架型号及编号批量进行加工,施工现场按照编功能为施工生产及工程算量提供了更加可靠、准
号进行安装。确的信息。在对照设计二维图纸建立三维模型的
过程中发现图纸问题,及早纠错优化。对施工现
场机械位置场地道路、材料堆码进行三维对比优
化设计,减少现场的二次搬运以降低成本。通过
通过更改通风管道标高来解决采暖管道和通风管道碰撞问题将土建模型与机电模型结合,进行碰撞检查、施
图18碰撞检查
,。
工漫游在施工未进行时优化管线排布
图22综合支吊架设计
b、方案优化、管线线路优化设计
避难层原设计采暖管道如按设计走向,经三维排d、机房及设备安装管道排布
管后发现,,通过对复杂机房管道进行排列,发现碰撞问题提
为了满足功能要求,需对管线进行优化排布。前解决,,将问题消化在工程前期,节约工期。
图23消防泵房三维管线排布
图19优化设计-原设计管道线路无法满足净空要求
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