丁華營 梁清淼 吳延宏 白寶軍
(中建三局集團(tuán)有限公司,深圳 518000)
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BIM技術(shù)在華潤深圳灣國際商業(yè)中心項(xiàng)目中的集成應(yīng)用
丁華營梁清淼吳延宏白寶軍
(中建三局集團(tuán)有限公司,深圳518000)
【摘要】為提升項(xiàng)目信息化管理水平,改善項(xiàng)目施工管理技術(shù),加強(qiáng)總承包管理能力,項(xiàng)目通過搭建BIM5D應(yīng)用平臺(tái)、廣聯(lián)云協(xié)同辦公平臺(tái)、BIM虛擬樣板引路系統(tǒng)等逐步實(shí)現(xiàn)信息化管理;通過BIM技術(shù)在智能頂模平臺(tái)、輔助現(xiàn)場(chǎng)資源進(jìn)度管控的應(yīng)用,增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本的管控力度,提升項(xiàng)目管理人員工作質(zhì)量與效率,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納總結(jié),逐漸形成企業(yè)數(shù)據(jù)寶庫,極大提高了項(xiàng)目施工管理技術(shù);以BIM云平臺(tái)為核心,通過信息化帶動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)化保證專業(yè)化,專業(yè)化實(shí)現(xiàn)精細(xì)化,提高施工效率,實(shí)現(xiàn)了施工項(xiàng)目建設(shè)的精細(xì)化管理,極大地提升了項(xiàng)目總承包管理能力。
【關(guān)鍵詞】BIM協(xié)同;標(biāo)準(zhǔn)化;信息化;精細(xì)化管理
【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.09
華潤深圳灣國際商業(yè)中心項(xiàng)目是由中建三局承建的超大型商業(yè)綜合體,項(xiàng)目位于深圳灣畔后海經(jīng)濟(jì)核心區(qū),項(xiàng)目包括一棟66層400m高華潤總部大廈,一棟62層264.1m酒店及美術(shù)館,一棟28層158m高的萬家總部大廈,兩棟45層168m高住宅柏瑞花園,一座頂級(jí)商業(yè)萬象匯,地下5層,總用地面積5.6萬m2,總建筑面積76萬m2,建成后將成為深圳南山區(qū)新地標(biāo)(如圖1所示)。
中建三局總承包以履行業(yè)主合同為宗旨,以服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)為導(dǎo)向,從工程總承包角度出發(fā),建立以三局總包為核心的施工總包BIM實(shí)施團(tuán)隊(duì)(如圖2所示),負(fù)責(zé)對(duì)接業(yè)主方和協(xié)調(diào)各分包BIM實(shí)施單位??偝邪麭IM團(tuán)隊(duì)由項(xiàng)目總工程師直接管理,與技術(shù)深化設(shè)計(jì)部平齊,在崗位設(shè)置上,特別設(shè)置了現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)工程師負(fù)責(zé)銜接BIM團(tuán)隊(duì)和現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)事宜,特別設(shè)置5D資源管理工程師負(fù)責(zé)銜接BIM團(tuán)隊(duì)和商務(wù)部,將BIM實(shí)施工作覆蓋到技術(shù)、商務(wù)和現(xiàn)場(chǎng)的整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)管理。
1本項(xiàng)目BIM應(yīng)用框架介紹
總包BIM團(tuán)隊(duì)以BIM應(yīng)用框架為核心,帶動(dòng)商務(wù)、現(xiàn)場(chǎng)BIM應(yīng)用,從施工主線出發(fā),以技術(shù)提升帶動(dòng)管理創(chuàng)新,致力于開創(chuàng)國內(nèi)BIM技術(shù)在施工總承包階段的新模式。如圖3所示應(yīng)用框架主要包括以下幾個(gè)方面[1]。
(1)BIM技術(shù)輔助技術(shù)管理
主要包括BIM模型創(chuàng)建,華潤項(xiàng)目BIM模型由設(shè)計(jì)院創(chuàng)建,我司在完成設(shè)計(jì)BIM模型審核后,各單位對(duì)設(shè)計(jì)BIM模型進(jìn)行深化優(yōu)化,完成設(shè)計(jì)BIM模型向施工BIM模型轉(zhuǎn)化,隨后總承包在Naviswork集成平臺(tái)上完成各單位BIM模型的數(shù)據(jù)交換和集成。各專業(yè)在集成后的BIM模型上完成圖紙會(huì)審與核對(duì),深化設(shè)計(jì)、施工模擬等。如土建復(fù)雜部位(萬家電影院弧形斜板、鋼筋與鋼結(jié)構(gòu)連接的復(fù)雜部位、華潤春筍總部大樓M600D動(dòng)臂塔吊支撐架與鋼構(gòu)柱連接)的深化設(shè)計(jì),鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)、機(jī)電的管線綜合等;各項(xiàng)復(fù)雜施工方案的模擬,如頂模的爬升工序模擬,春筍塔尖鋼結(jié)構(gòu)M600D塔吊拆除模擬,B區(qū)土方消除方案模擬等等(如圖4所示);通過技術(shù)層面BIM應(yīng)用,大大提升了項(xiàng)目施工BIM深化設(shè)計(jì)效率,優(yōu)化了項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì),減少了施工中常見的各類錯(cuò)誤。
(2)BIM技術(shù)輔助商務(wù)管理
主要從BIM技術(shù)輔助工程算量、資源協(xié)調(diào)、成本管理三個(gè)方面進(jìn)行[2];我們直接應(yīng)用BIM模型導(dǎo)入到商務(wù)的算量軟件中,技術(shù)商務(wù)使用同一套模型(如圖5),避免了重復(fù)建模,且保證了技術(shù)商務(wù)使用同一套模型,同時(shí)我們又將商務(wù)的算量模型導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)BIM 5D平臺(tái)中,從人、材、機(jī)方面進(jìn)行成本進(jìn)度5D分析,從源頭上管控施工進(jìn)度,從不同的角度進(jìn)行成本分析管控;通過商務(wù)成本管理,通過技術(shù)商務(wù)模型一體化,節(jié)約了商務(wù)建模時(shí)間,增強(qiáng)了商務(wù)技術(shù)的同步性[3]。
(3)BIM技術(shù)輔助現(xiàn)場(chǎng)管理
一是BIM輔助質(zhì)量安全進(jìn)度管理,項(xiàng)目采用廣聯(lián)達(dá)BIM 5D管理平臺(tái),我們將項(xiàng)目BIM模型同步到廣聯(lián)云端,在現(xiàn)場(chǎng)工長(zhǎng)和安全員的手機(jī)客戶端上安裝廣聯(lián)達(dá)BIM 5D客戶端,現(xiàn)場(chǎng)管理人員直接通過手機(jī)客戶端將現(xiàn)場(chǎng)問題反饋到BIM模型中,我們直接在模型查看現(xiàn)場(chǎng)問題,及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量安全問題(如圖6);通過移動(dòng)客戶端→5D管理平臺(tái)→云端協(xié)同平臺(tái)的一體化應(yīng)用,完成了從現(xiàn)場(chǎng)→項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)→企業(yè)管理團(tuán)隊(duì)的無障礙溝通,施工現(xiàn)場(chǎng)管理從原有的粗放式管理模式轉(zhuǎn)變成集成化、信息化管理模式。另外我們通過項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)樣板引路系統(tǒng),在現(xiàn)場(chǎng)建立BIM動(dòng)態(tài)樣板展示間,通過BIM模型樣板引路,提高施工質(zhì)量[4]。
現(xiàn)場(chǎng)管理的第二個(gè)方面是進(jìn)度計(jì)劃方面的應(yīng)用,我們?cè)诿恐艿谋O(jiān)理例會(huì)上采用BIM方式匯報(bào)進(jìn)度,制定每月的進(jìn)度施工演示和年現(xiàn)場(chǎng)總進(jìn)度施工演示,從周、月、年三級(jí)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行管控。通過進(jìn)度計(jì)劃BIM運(yùn)用,我司進(jìn)度計(jì)劃管控水平大幅提升,目前已經(jīng)全部完成了業(yè)主要求的全部節(jié)點(diǎn)。
現(xiàn)場(chǎng)管理的第三個(gè)方面是BIM云平臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)管理結(jié)合應(yīng)用,由于本項(xiàng)目施工體量大,我司設(shè)置由總包管理層和團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目管理層構(gòu)成的矩陣式總承包管理模式,在云平臺(tái)上對(duì)應(yīng)設(shè)立總包項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的矩陣式項(xiàng)目云空間,總包管理層通過總包項(xiàng)目部管理,團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目部通過各分項(xiàng)目管理,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目數(shù)據(jù)的集成和精細(xì)化管理(如圖8)。同時(shí)通過云平臺(tái)將BIM工作與現(xiàn)場(chǎng)完美結(jié)合在一起,現(xiàn)場(chǎng)管理人員通過手機(jī)上的5D移動(dòng)客戶端及時(shí)的反饋現(xiàn)場(chǎng)的施工問題,同步更新到模型,項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間接受并處理現(xiàn)場(chǎng)問題,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)管理監(jiān)控,并在模型中儲(chǔ)存了項(xiàng)目全部的施工數(shù)據(jù)。公司決策層通過在云平臺(tái)查看經(jīng)云平臺(tái)集成處理后的質(zhì)量安全、形象進(jìn)度、成本預(yù)算等內(nèi)容,全方位地了解項(xiàng)目施工進(jìn)展情況,及時(shí)對(duì)項(xiàng)目管理作出宏觀決策[5]。
2項(xiàng)目重點(diǎn)BIM應(yīng)用方案介紹
2.1 基于Tekla、Naviswork、Midas的頂模設(shè)計(jì)施工一體化應(yīng)用
華潤大廈微凸支點(diǎn)智能控制頂升施工平臺(tái)由我司自主獨(dú)立設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)之初,我司直接在Tekla中建立1: 1三維模型,設(shè)計(jì)深化,后導(dǎo)入midas軟件中進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算;然后在工廠中進(jìn)行預(yù)制化加工,最后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝。頂模施工前在naviswork中做了頂升工況仿真分析(如圖9所示),在分析過程中發(fā)現(xiàn),頂模的2#、3#承力件對(duì)拉螺桿與核心筒鋼柱產(chǎn)生碰撞,我司及時(shí)進(jìn)行了深化,節(jié)省了對(duì)拉螺桿數(shù)量超過10t,避免現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)開孔超過200個(gè),大幅提升現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量,并在頂升過程中及時(shí)檢查頂模平臺(tái)與鋼結(jié)構(gòu)之間可能產(chǎn)生的碰撞,及時(shí)進(jìn)行了調(diào)整。同時(shí)我們?cè)谝?guī)劃頂模工作面時(shí)充分利用三維可視化模型,將頂模平臺(tái)上的工作間全部移至頂模平臺(tái)以下,大幅提高了頂模平臺(tái)的有效面積超過30%,核心筒施工進(jìn)度提高10%以上。
在頂模爬升施工過程中,我們?cè)趎aviswork中對(duì)頂模的每個(gè)爬升周期進(jìn)行全真模擬,確保頂模在施工時(shí)順利爬升;在分析頂模和三臺(tái)同步爬升的動(dòng)臂塔吊時(shí),我們通過長(zhǎng)時(shí)間在5D平臺(tái)中觀察頂模的爬升時(shí)間曲線和資源曲線對(duì)比,提出將三臺(tái)動(dòng)臂塔吊和頂模同步爬升的方式改為錯(cuò)位頂升方式,頂模每頂升一次,與其對(duì)應(yīng)的動(dòng)臂塔吊需要爬升四次,之前三臺(tái)動(dòng)臂塔吊同步爬升,我們需要三臺(tái)的塔吊爬升安拆工人,工耗時(shí)三天,優(yōu)化后,三臺(tái)動(dòng)臂塔吊錯(cuò)位爬升,兩臺(tái)塔吊先行爬升,頂模頂升時(shí)只需要第一臺(tái)塔吊爬升完成后即可進(jìn)行爬升,并在Naviswork中進(jìn)行仿真分析模擬,證實(shí)了設(shè)想的可行性,最后成功的應(yīng)用到了頂模施工。如圖10所示,通過優(yōu)化,頂模每一個(gè)爬升周期(18天),即可節(jié)約3天的工期,同時(shí)節(jié)省了一個(gè)動(dòng)臂塔吊的安拆勞動(dòng)力。
2.2 BIM技術(shù)輔助項(xiàng)目成本進(jìn)度管控
將Revit模型導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)BIM 5D平臺(tái)中,關(guān)聯(lián)進(jìn)度計(jì)劃與工程量清單,通過實(shí)時(shí)的對(duì)比分析計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的差別,提前對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度偏差進(jìn)行預(yù)警,一方面通過預(yù)演現(xiàn)進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度總進(jìn)度的偏差,供項(xiàng)目決策層實(shí)時(shí)更改項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃,另一方面通過BIM 5D管理平臺(tái)的人、材、機(jī)量分析,查找現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度計(jì)劃偏差原因,合理更正現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度計(jì)劃。在成本管控方面,通過5D平臺(tái)與廣聯(lián)達(dá)軟件的數(shù)據(jù)互倒,清單匹配,結(jié)合進(jìn)度計(jì)劃,分析現(xiàn)場(chǎng)的月、季實(shí)際產(chǎn)值與計(jì)劃產(chǎn)值的差別管控現(xiàn)場(chǎng)的成本(如圖11所示)。項(xiàng)目成本管控的第三個(gè)方面是BIM技術(shù)輔助勞務(wù)績(jī)效考核管理,在分包給勞務(wù)隊(duì)伍的工作量時(shí),直接通過BIM模型測(cè)量出工程量,精確的統(tǒng)計(jì)勞務(wù)隊(duì)伍的工作量,通過5D時(shí)間資源結(jié)合,測(cè)算出勞務(wù)隊(duì)伍的工程產(chǎn)出比,通過協(xié)同云平臺(tái)比較同一個(gè)項(xiàng)目之間勞務(wù)分包、不同項(xiàng)目之間勞務(wù)分包的工作效率,對(duì)其進(jìn)行考核,為公司勞務(wù)管理提供直接的參考依據(jù)[6]。
2.3BIM與智能硬件結(jié)合應(yīng)用
2.3.1智能測(cè)量放樣機(jī)器人的使用
如圖12所示,在結(jié)構(gòu)建筑驗(yàn)收時(shí),通過探測(cè)的方式確定建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際標(biāo)高、預(yù)留洞口的尺寸大小及位置、建筑結(jié)構(gòu)特殊位置坐標(biāo)等信息。獲取誤差信息后,我們同步更新到BIM模型。通過測(cè)量機(jī)器人實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的往返和BIM模型的同步跟進(jìn)來減少誤差,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。在機(jī)電安裝放樣時(shí),將BIM模型導(dǎo)入全站儀手簿,將模型中的點(diǎn)位放樣到現(xiàn)場(chǎng),以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式完成現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件定位。同時(shí),利用測(cè)量機(jī)器人對(duì)管線安裝情況進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量,快速核查機(jī)電管線、支架標(biāo)高,查錯(cuò)糾偏,達(dá)到精確高效地檢查驗(yàn)收的目的。
2.3.2三維激光掃描儀的應(yīng)用
如圖13所示,通過激光三維掃描,將春筍的外部信息進(jìn)行掃描,然后將三維激光掃描生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù),經(jīng)過專業(yè)軟件Trimble RealWorks處理,即可轉(zhuǎn)換成Rcp模型即可導(dǎo)入Revit中,與BIM模型形成完整對(duì)接。在本項(xiàng)目中,我司應(yīng)用激光掃描儀進(jìn)行的工作主要有以下幾項(xiàng):
(1)通過全專業(yè)云點(diǎn)掃描,與BIM虛擬性模型進(jìn)行對(duì)比分析,校正BIM虛擬模型,確??⒐つP团c施工現(xiàn)場(chǎng)一致性,我司對(duì)春筍鋼結(jié)構(gòu)外框進(jìn)行掃描,在掃描其外框模型后,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝的偏差BIM模型進(jìn)行對(duì)比,標(biāo)記處超出幕墻尺寸調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)的幕墻,提交給幕墻加工單位進(jìn)行工廠化加工,保證現(xiàn)場(chǎng)幕墻施工時(shí)不出現(xiàn)返工;
(2)保存建筑數(shù)字化點(diǎn)云數(shù)據(jù)庫,以便后期虛擬化修正或損壞修復(fù)提供數(shù)據(jù)平臺(tái);
(3)三維激光點(diǎn)云模型、BIM創(chuàng)建模型及全站儀應(yīng)用互補(bǔ)論證,對(duì)特殊構(gòu)造,復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維掃描,通過與全站儀坐標(biāo)復(fù)核,校正施工測(cè)量定位。
3實(shí)施總結(jié)
華潤國際商業(yè)中心項(xiàng)目BIM實(shí)施時(shí),取得了較好的社會(huì)收益與經(jīng)濟(jì)收益[7],業(yè)界同行來項(xiàng)目進(jìn)行BIM調(diào)研交流80余次,外界各協(xié)會(huì)組織邀請(qǐng)項(xiàng)目進(jìn)行各類演講交流十多次,同時(shí)項(xiàng)目也榮獲國內(nèi)外多項(xiàng)大獎(jiǎng)。項(xiàng)目應(yīng)用總結(jié)主要有以下幾個(gè)方面:
3.1實(shí)施效益分析總結(jié)
項(xiàng)目BIM應(yīng)用取得了各方面的效益,下面主要從經(jīng)濟(jì)效益和時(shí)間效益來分析,如圖14所示。
3.2實(shí)施經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
(1)BIM技術(shù)運(yùn)用對(duì)項(xiàng)目管理有較大的提升,但很多方面是隱性的,從不同的方面對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生影響。BIM使用在項(xiàng)目上是逐漸深入到項(xiàng)目管理的各個(gè)方面,很大一部分的影響都是隱性的,比如可視化,管理流程信息化,溝通效率提升等。
(2)BIM運(yùn)用在深化設(shè)計(jì)等方面效果較為顯著,其他方面則還需要進(jìn)一步探索。項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)在深化設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)了大量的碰撞等設(shè)計(jì)問題,極大地提升了深化設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量,基本做到現(xiàn)場(chǎng)零返工;在提升可視化、加強(qiáng)專業(yè)協(xié)調(diào)、提升商務(wù)成本管控等方面效果較為顯著;但這些工作方法改變了傳統(tǒng)工作模式,部分管理人員抵觸心理較大,推廣較為困難。
(3)BIM技術(shù)推廣使用的困難已由技術(shù)方面轉(zhuǎn)換為管理方面,關(guān)鍵在于管理難度而非技術(shù)應(yīng)用。BIM技術(shù)的使用不能僅僅依靠一個(gè)部門或者一部分人,必須有大部分管理人員參與進(jìn)來,調(diào)動(dòng)大部分管理人員使用BIM才能讓BIM技術(shù)廣泛的與項(xiàng)目管理相結(jié)合,由項(xiàng)目經(jīng)理牽頭的BIM管理部是本項(xiàng)目BIM成功的關(guān)鍵。
(4)施工現(xiàn)場(chǎng)效益提升從管理方面實(shí)現(xiàn)比技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)可行性更高;提升施工效益,從管理方面實(shí)現(xiàn)效率更高,BIM的應(yīng)用不應(yīng)僅僅著眼于技術(shù)的提升,更多的是應(yīng)該與項(xiàng)目管理相結(jié)合。
華潤深圳灣國際商業(yè)中心BIM技術(shù)應(yīng)用開啟了中建三局大型施工總承包項(xiàng)目BIM應(yīng)用的新局面,創(chuàng)造了三局BIM的新模式。
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Integration Application of BIM Technology in Shenzhenwan International Commercial Center of China Resources
Ding Huaying,Liang Qingmiao,WuYanhong,Bai Baojun
(ChinaConstructionThirdEngineeringBureauCo.,Ltd.,Shenzhen518000,China)
Key Words:BIM Coordination; Standardization; Information Technology; Refinement Management
Abstract:In order to promote information technology management and to improve construction management technology, the project realizes information technology management through the establishment of BIM5D application platform, connection of cloud coordination office platform, and BIM virtual model guiding system. Through the application of BIM technology in intelligent backform platform and supporting on-site resources progress control, the project improves the management of on-site quality, safety, progress and cost, improves the quality and efficiency of project managers, realizes on-site data summery, builds up database for the company and greatly improves the project construction management technology. Based on BIM cloud platform, the project realizes standardization through information technology, specialization through standardization, refinement through specialization, which improves construction efficiency, realizes refinement management and the general contract management of the project.
【作者簡(jiǎn)介】丁華營(1988-),男,助理工程師,主要研究方向:BIM與施工管理;
【中圖分類號(hào)】TU17
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】1674-7461(2016)02-0054-06
白寶軍(1982-),男,高級(jí)工程師,公司技術(shù)部經(jīng)理,主要研究方向:建筑工程施工管理。