福州奥体中心项目中BIM技术在的应用

BIM技术在复杂结构施工中的应用作为中国建筑股份有限公司的骨干成员企业集团，中国建筑第七工程局有限公司（以下简称“中建七局”）历来重视科技工作，以“支撑发展、引领未来”为中心，通过“科技研发和科技服务”两大体系，实现绿色七局、智能七局和建筑工业化。近年来，随着BIM技术在建筑领域应用的不断深入，中建七局也将BIM工作纳入科技工作范畴，并在一些重大工程中得以成功应用。BIM工作推行前，必须要明确一点，即信息化建设是BIM+项目管理的密切结合，BIM只有与项目管理结合才能更好的服务于项目，服务于企业的整体运行。为此，中建七局将BIM目标定位于实现建设项目全生命周期信息化的精细管控，为实现这一目标，BIM团队建设、制度建设和软硬件建设成为BIM实施的重点。针对BIM实施的重点任务，中建七局强化了BIM技术对企业发展重要性的认识；明确目标，促进BIM技术服务生产经营，通过服务工程应用、服务科研项目，加快BIM技术研究与推广，并进行人才培养；通过以学促产、以产带学、产学联动的培养模式，推进BIM试点先行、样板引路、以点带面展开，并在中建海峡、华东公司及四公司进行BIM培训；强化团队建设，分层次、分专业组建BIM团队，组建了局BIM工作站，其职能定位为BIM技术研发、技术服务、标准化工作，四大业务板块为建筑、结构、桥梁、暖通，要形成三大职能综合业务能力，即三维建模、施工模拟、管线碰撞检查。在软硬件建设方面，购置了服务器、图形工作站，集中采购了相应的软件产品。经过对BIM的深入研究及推行，BIM技术在中建七局逐渐进入应用阶段，在福州奥体中心、周口广播电视塔项目中均得到了成功应用。BIM技术在福州奥体中心的应用福州海峡奥林匹克体育中心是第八届全国城市运动会的主赛场，“一场三馆”(主体育场、游泳馆、综合体育馆、网球馆)，为特级大型体育场馆，总投资约30亿元，是福建省规模最大的体育中心（见图1）。图1奥体中心夜景效果该项目有三大突出难点，一是“无”——钢罩棚网架结构“无主次”杆件之分，是目前国内唯一且独特的罩棚钢结构；二是“弯”——网架结构的弯扭，单片及单管的弯扭为结构“第一弯”，每个吊装单元网架安装时均呈现附加弯矩，为“第二弯”；三是“多”——铸钢节点多、相贯线多、网格单元多、整体卸载点多、使用设备多、节点支腿多。针对工程特点和难点分布，BIM技术在仿真施工模拟、模型漫游、碰撞检查、构件信息查询、复杂节点优化、技术交底等方面得到充分应用。仿真施工模拟。福州奥体中心工程工期紧，交叉施工优化难，临时管网布置难，塔吊选点难，通过建立BIM模型进行4D仿真施工模拟，可以更准确有序地安排施工进度计划，有效控制各作业区的工序搭接（见图2，3）。图24D模拟施工图3虚拟施工模型漫游。在传统施工中是无法展示视点效果的，也不能直观评估设备布局，无法感受建筑布置，评估标示牌效果难，通过模型漫游，这些问题都迎难而解。在视点效果展示方面，如图4所示，该处为贵宾室，传统方法无法模拟房间视野范围及视点处可视度，通过模型漫游可直观且全面地评估任意位置景观可视度，从而为项目的整体评估提供全面、科学的依据。在直观评估设备布局环节，如图5所示，该处为设备间，传统方法无法模拟设备空间布局，通过模型漫游可直观较全面地评估机房设备空间布局。在建筑布置环节，传统方式无法进行空间布局体验感受，而模型漫游则可以对公共设施进行漫游，带给用户很强的体验。对标示、广告位置进行漫游体验，能提高交付的准确性。图4贵宾室视点效果展示图5设备间设备布局展示狸碰撞检查。传帽统施工中的碰碎撞问题，只能津通过各专业协碰调依次进行，胁人工参与程度葵高，需要多次苦反复协调，对犁人员的专业技邮能要求也高。沃而基刚于竖BI淋M城模型的碰撞检叼查，可以分组茎、分专业构建凤建筑、结构、轿机电峰等止BI望M峰模型，实现各遗专业模型整合佛，生成碰撞冲锄突检测报告，仇根据结果修改受模型等。赌基瘦于象BI赛M浴技术的设备管恩线协调方案，卖可以有效提高倚不同专业间的遣协作水平，减抛少设计过程中倒的失误。与传智统方法相比提违高了工作效率口，但在检查碰没撞时计算机有援时会把设备之例间的连接误判匹为碰撞，由于淘计算机本身还铸无法判断碰撞状真假，还需要长人为对报告进培行审核，进而捉得出修改意见忙。解决此问题脸需要进一步研传究如何细化建外筑中的碰撞类隔型，增加碰撞屋的判断条件，违提高计算机处淡理问题的智能畅水平。龄构件信息查询拳。福州奥体中鼠心工程信息分芒散，共享性差爷，二维图纸信医息读取难，信宿息更新周期慢强。通过模吵型石+姨信息的方式，敢把项目相关信严息融入模型中陶，通翼过朽navisw退orks录喇转存耻为塔dw重f固、贝dw类g毒等施工现场通麦用格式，加强哨信息集中度，莫便于现场随时冶、随地高效的己调用信息，为闷现场施工指导繁、编制材料进钥度计划、工程追算量以及后期肤运营维护提供幕支持，最大程绣度支撑了项目让生产经营。例复杂节点优化仗。福州奥体中夫心工程中有大苍量柱截面为圆厉形状的咱“舰Y梨”帆形柱，钢筋密刻集振捣难，且希斜柱插筋空间薯不足。通过建骗立模鹿型少+熊虚拟施工的方猛法，找到三种杜解决方案：一何是将柱截面改尊为矩形；二是夜增大部分钢筋馆型号，将普通机混凝土改为自培密实混凝土；巾三是优化钢筋昆布置位置。组篇织现场经验丰挤富的工人和技初术人员对三种匪方案进行分析堡，最后在方案产一、二的基础谊上实行方案三倒。针对方案三气进行深化设计前，最终形成访图斜6局所示设计方案判。帽敬图穗6慢月方案三的深化才设计旗技术交底。技帅术交底既是对咽图纸的审核和释检查，又是学框习和熟悉操作衫规程的过程，衬但由于语言描蔽述抽象、沟通袭机制以及双方博理解能力的差陈异，技术交底种也存在难点。吼模警型世木+仁虚拟施工的方吹式，通过三维乔可视化模型，魔可实现交流、峡建筑信息的无克损传递；视频郊交底能有效控辞制信息衰减。杜工程量统计自。渠BI灾M扶的应用便于信痛息集成，可高天效、快捷提取站，实现关联性让模型修改工程查量变动。券BI椅M断技术在周口广茫播电视塔的应摸用骂周口广播电视搞多功能发射塔龄占专地辰54.式6弦亩，建筑面子积协841靠6表平方米，建筑荒高佣度四286.5吩7惹米，是国内首傲座采用双曲抛批物面造型的全芬钢全螺栓连接饼的空间桁架结触构电视塔（见不图初7坦），建成后为炊河南省省辖市澡广播电视发射孙塔第一高，仅振次于河南省广施播电视发射塔匠。该塔塔台为陈方形，塔楼为唉圆形，符合中惑国传统炮的衡“旦天圆地进方栋”桃学说，体现道砌家天人合一思蹲想。灭图差7诞塘周口广播电视耻塔断在确定该工程萝采毯用害BI环M误技术之后，成城立了由中建七甚局工作站、分爬公渠司旧BI吓M叙工作室、项大目奋BI没M茎小组组成妥的腥BI粪M驶应用团队，着站手进行建模范侍围、建模标准豆、文件管理工虽作，随后土建狭专业、结构专敢业、暖通专业垫、给排水专业百、电气专业根革据标高划分区呜域，进行模型懂整合优化、碰名撞检查和仿真援施工模拟。惧钢结构制作。教外塔立柱、法论兰盘连接及复帐杂节点均采用夏了三维模型。娘该工程外塔立平柱造型独特，胶整体梯呈善“谷蛮挺腰顷”五状，柱肢由下许至上双向弯曲文，多角度、多御截面，保证弯角曲弧度的准确丸率是制作过程哈中的重点和难州点。利枯用巩Tekla纷Struct全ure勉s保软件进行三维腐建模，对结构待进行二次深化芳设计，在塔体分建模过程中进粘一步确定各构谊件的尺寸及弯狠曲弧度等，并验利用软件功能列对准确率进行大了验证。钢结踩构设计采用法怪兰盘制作连接久（见壤图蛾8迅），法兰盘的妈精度直接影响灌现场安装的质脂量、进度和整焰体工程的质量穴，利茂用每Tekla煮Struct谋ure限s滚软件进行三维捷建模，对结构姑进行二次深化舒设计，利用软异件功能直接生远成钢构件的零丈部件图及组装掠图纸、平面定本位及立面安装胆等安装图纸，腾以指导钢结构尤制作及现场安返装。结构造型术决定构件连接刘的复杂性，结协构节点复杂，闻应力集中，建驳模时确定构件础尺寸，发现并五解决构件间相持碰、打架、安受装死角、尺寸碰错误等问题。辞该软件允许多撕个用户对同一盆模型同时完成货细部设计、零饺构件图纸的产问生及编辑等操才作，解决构件凡采用多角度、式多空间的相互东连接形式和构与造的复杂性。谋穿图距8掘杠法兰盘连接的众三维模型即空间测量定位亩。组合件巨大素，构件超高空拉、悬空安装就吧位、连接，组已合及安装难度啄大；所有构件垮连接采用法兰刑连接，现场安暮装精度要求高磁。按鲁照墓Tekla歇Struct测ure均s盼模型中的构件芹中心及测量控血制线方向外缘消的空间定位坐趟标，作为结构醋安装构件定位灰测量的依据（师见魔图饶9菊）。在构件安粘装过程中，利旧用全站仪进行职测量控制及调歪整，使构件安顶装符合设计、铁规范及定位要净求。荷图激9木视空间测量定位暑的三维模型钩在塔楼外装饰贡、结构变形影大响因素分析中与分别应用了仿犯真施工模拟、盖仿真分析影响坚因素，同时成矛功应用了基甚于预BI骆M演模型的碰撞检踪查、工程量计惊算等。者BI教M黄技术在该工程籍的应用，解决久了钢结构加工映制作的深化、湾专业之间碰撞丑检查及管线综惠合设计、施工钩方案模拟验证吓、复杂节点验淘算演示等多项皮问题，提高了宋工程质量和效举率，降低了成党本，减少浪费吓，产生间接经嚷济效陪益浩3畅5锣万元。通过此等次实践，创建亮了中建七局项鸭目应源用李BI破M侮技术的工作流珠程与各专业协弓作模式，探索袖出一套符合公承司项目滴的萝BI惕M瘦模型建模规则脊、建模模式。县对于项目撒中驼BI叉M抱应用的关键环婶节、需要分析碎的内容及数据赖进行了深入探哥索，确定了目逗前技术条件下估基愚于工BI层M你技术项目实施锹的方法和步骤奶。同时公及司经BI躬M浆团队得到了实针践和锻炼，提诞升了目前主谷流旧BI讯M邮工具和分析工凡具的应用水平缺，为后续类似辆项目的应用打置下了基础。同践时也发现了一省些问题，需要吃更进一步明确诉专业间协作的歉流程、细化团热队成员职责、点深化项目各阶解段呀的邪BI杨M则模型深度及需浩要达成的目标幕；目前使用热的陪BI你M预软件在项目实瓦践中还不能完疼全满足项目需振求，尤其是细说节方面功能不炕够完善，在期棉待工具成熟的觉同时，也需要锡我们进一步探个索。肯BI蜡M哑技术作为建筑果信息化建设的盆重要措施和必款然趋势，被认欢