BIM技术在虎门医院扩建项目施工阶段的深度应用

BIM技术在虎门医院扩建工程施工阶段的深度应用目录1项目概况2BIM施工上的应用4下一步计划与展望3项目亮点及技术创新点Part.1项目概况项目概况·华坤集团简介广东华坤建设集团有限公司,始于1954年成立的清远市建设工程公司，于2006年总部迁至东莞，根植于东莞。公司现有注册资本2亿元，年施工能力100亿元以上，具有较完备的工程资质，如：建筑工程施工总承包壹级资质、市政公用工程施工总承包壹级资质、建筑机电安装工程专业承包壹级资质、电子与智能化工程专业承包壹级资质、建筑装修装饰工程专业承包壹级资质；贰级资质六项；叁级资质三项。全国建筑业AAA级信用企业国家安全生产文明施工AAA工地广东省詹天佑故乡杯奖广东省金匠奖广东省建设工程优质结构奖广东省房屋市政安全生产文明施工示范工地广东省建设工程项目施工安全生产标准化工地东莞及清远等地市场诚信排名名列前茅广东省守合同重信用企业（连续11年获得）东莞市建筑业施工企业先进单位碧桂园最佳品质提升奖碧桂园最佳配合单位中国建筑业成长性200强企业专业创造价值广东蓝达建筑技术咨询有限公司注册时间为2016年，注册金额为1000万元，目前公司以BIM技术为基础，专业从事工程技术咨询（解决方案）的服务性企业，服务内容包括工程造价、工程招投标书编制、项目宣传片评优服务等。锐意公司运用BIM技术帮助企业消除各种可能导致工期拖延和造价浪费的设计隐患，应用5D信息技术，进行系统管理、设施运维的技术和管理手段。利用BIM技术平台强大的数据支撑和技术支撑能力，提高项目全过程精细化管理水平，从而大幅度提升项目效益，期待我们合作，为您企业提供更便捷、更有效率的技术服务！1.项目概况广东蓝达简介项目概况区位项目位于广东省东莞市虎门镇，北临树田路，西至嘉丰路本工程建筑总面积为42581.84㎡（含半地下室5971.66），基地面积2917.34㎡，钢筋混凝土框架-剪力墙结构，地下2层，地面以上12层，建筑高度51.8m，总建筑面积约34831m2，抗震设防烈度7度，建筑场地类别Ⅱ类。项目概况·功能区分首层为医疗大堂、DSA及药房二层为检验科及超生科用房项目概况·功能区分三层~十一层为住院用房十二层为ICU手术用房Part.2BIM施工上的应用BIM技术应用体系·BIM团队介绍人员项目角色岗位职责备注徐仁易BIM实施经理负责整个项目的BIM技术支持，实施规划、标准制定等，协调BIM资源保证项目目标的有效进行兼职梁晓偲项目协调员负责各项BIM应用成果的准时提交，保证BIM项目进度、质量、与BIM工程师、施工项目协调员对接，协调管理各专业工程，担当BIM与实际施工关系的沟通枢纽兼职兰志聪土建现场负责人负责项目土建BIM模型的创建，跟踪设计问题并解决，及包括但不限于三维审图、设计深化、工程量、BIM制图等成果的制作专职冷光兴机电现场负责人负责项目机电BIM模型的创建，跟踪设计问题并解决，及包括但不限于三维审图、设计深化、工程量、BIM制图等成果的制作兼职丁王涛动画后期负责人负责根据项目实际情况，开展工艺工法三维交底、场地布置、虚拟漫游等各类宣传资料的制作兼职人员项目角色岗位职责备注李敬华BIM中心主任项目BIM应用总指挥，统筹资源把握方向，保证BIM应用的正确开展兼职吴晓彬总工负责BIM工作的统筹和人员考核，审核BIM应用落地情况兼职郑帮飞项目BIM协调员负责整个项目的BIM实施与管理，与BIM工程师、现场施工人员进行沟通，协调管理各专业应用专职范志强土建现场负责人负责项目BIM技术的实施，将土建的BIM信息化成果应用落地，决定BIM应用的执行质量兼职黄智机电现场负责人负责项目BIM技术的实施，将机电的BIM信息化成果应用落地，决定BIM应用的执行质量兼职项目部BIM咨询单位BIM技术应用体系·软硬件设备软件名称logo功能及用途版本Revit土建、场布、机电模型的搭建，维护，数据的录入与导出等2018Navisworkmanager用于各专业模型的汇总与审查，管线碰撞检测、三维漫游、交底等2018鲁班协同平台利用手机端与云平台协作，实现施工过程精细化管控，对质量、安全、施工进度等模块进行协同管理2019Dynamo二次开发的图形化平台，用于改善工作流程的脚本开发，以及隧道、管线改迁模型的搭建2.0.1Lumion用于三维模型渲染，方案模拟及漫游视频制作8.0MIDAS用于进行结构设计有限元分析，温差效应模拟分析等/移动工作站2台：a.I7-7700H处理器；b.2G图形处理显卡；c.8G双通道内存；d.256G固态硬盘+2T机械硬盘；f.15.6英寸屏幕标准工作站17台：a.英特尔i7-7700处理器；b.NvidiaGeForceGTX10606GB；c.金士顿16G内存条，双通道；d.技嘉G1.SNIPERB7-CF；e.256G固态硬盘+2T机械硬盘；f.AOC24寸双显示器Phantom4Proa.避障功能强大的准专业级航拍机；b.最大飞行时间约30分钟；c.1英寸CMOS，有效像素2000万；d.最大分辨率4K60P；f.最大遥控距离FCC：7000m；硬件配置软件选型BIM应用点·BIM审图阶段模型搭建构建全专业的BIM模型，为业主、设计、施工提供了直观的协作平台。在BIM的工作环境里，项目设计，建造过程中的沟通，讨论，决策都在可视化的状态下进行。设计师、施工方及业主之间更便捷、直观地交流沟通，大大减少了反复翻阅图纸的时间，提高现场交底的效率，为整体工期的缩短提供有力保证。土建模型机电模型BIM应用点·BIM审图阶段专项复核利用各专业模型，进行碰撞检查，更高效地对建筑进行优化设计。BIM模型让各专业设计过程中的碰撞直观显露，在统一的协同平台上修改，调整实时显现，实时反馈。楼梯净高、疏散宽度、冲突分析坡道坡道净高、宽度、行车模拟集水井集水井定位、集水井下方净高车位车道车位停车可行性分析、车道行车可行性分析、净高分析、人防洞口洞口预留位置分析、预留洞口与机电管线一致性核查预留洞口预留洞口合理性分析、主管线定位优化各功能区域净高分析大堂、中庭、电梯厅、商铺、办公、车位、车道、坡道等设备机房管线布置合理性分析、主管线定位优化图面分析设计图纸分析检查、设计表达矛盾检查BIM应用点·BIM审图阶段问题案例地下室顶板梁标高与楼梯的标高不一致，导致存在搭接问题，设计复核修改后，两者标高一致。由于沉箱仅有390的距离不满足排水管敷设，设计复核修改后，将沉箱的高度加大满足排水管敷设。BIM应用点·BIM审图阶段汇总分析根据设计图纸对地下室及地上土建、机电进行BIM模型搭建以及分析工作，并对一系列专项及综合问题进行了综合分析，发现问题148个，其中重要问题36个，中等问题24个，一般问题88个。A类问题（严重）：主要指影响项目的继续施工、功能使用和整体外观的，需要多专业协调才能解决的问题B类问题（中等）：主要指两个专业之间存在的碰撞、冲突或错误，不影响或局部影响项目使用和外观的问题C类问题（一般）：主要指一些单专业图面问题，标注错误，缺大样做法等，简单调整或补充即可解决的问题BIM审图问题汇总表工作分析计划实施情况根据项目节点计划分为建模阶段-净高分析阶段-管综优化阶段-交底阶段-出图阶段-驻场阶段，每个阶段的工作已经完成。问题分析问题案例地下室顶板梁标高与楼梯的标高不一致，导致存在搭接问题，设计复核修改后，两者标高一致。由于沉箱仅有390的距离不满足排水管敷设，设计复核修改后，将沉箱的高度加大满足排水管敷设。BIM应用点·BIM审图阶段车库净高分析电梯厅净高不足问题剖面图医院建设项目涉及医疗专项较多，机电管线复杂，考虑到使用功能和效果，则对净高的要求较高，针对净高问题，提出管综优化方案，满足了规范要求的最小间距要求，提高了净空，避免了工程返工造成的损失。BIM应用点·BIM审图阶段首层大堂净高分析医护通道净高不足办公室净高不足医院建设项目涉及医疗专项较多，机电管线复杂，考虑到使用功能和效果，则对净高的要求较高，针对净高问题，提出管综优化方案，满足了规范要求的最小间距要求，提高了净空，避免了工程返工造成的损失。BIM应用点·BIM管线深化阶段设计管线深化原设计中该处走道管线数量多、交叉位置多，按原方案排布管线底部净高仅为2260mm，将影响2500mm高的门开启使用，不满足项目使用要求。BIM小组通过三维模型与现场技术人员询问沟通后，决定将部分桥架及水管移至走道两侧，减少走道内的管线数量，提高走道处的净空，现管线底部净高为2600mm，满足项目的使用要求。走廊净高控制管线深化设计BIM应用点·BIM审图阶段7~11层设计管线深化1BIM应用点·BIM审图阶段7~11层设计管线深化2BIM应用点·BIM审图阶段7~11层设计管线深化3BIM应用点·BIM审图阶段7~11层设计管线深化4BIM应用点·BIM施工图BIM全套图纸根据项目实际情况，对BIM模型进行深化设计、调整后，通过BIM模型输出施工图纸（包括管综综合图、各专业平面图、局部剖面以及预留洞口图等），经由相关管理人员确认通过后，输送至项目一线，辅助、指导现场机电设备管线安装。专业平面图局部剖面图管线综合平面图预留洞口平面图BIM应用点·BIM施工图现场交底BIM小组在审图阶段发现共148个，其中有36个严重性问题，针对这些问题，在2020年12月召开2次图纸会审会议，通过BIM技术对问题提出相应方案，与现场沟通，确保了现场施工避免问题发生，导致后期返工。BIM小组介入施工阶段，根据现场的进度，BIM小组在2023年3月召开BF~3F的管综交底会议，通过BIM技术将每层管综重难点的区域共12个，均与施工班组交底，明确施工顺序，避免返工。工作总结2023年8~10月bim小组派人员到现场驻场，其间共14天驻场配合工作，（驻场内容配合项目黄工进行现场管综调整,配合各单位意见进度调整模型,共出19版分别不同层的实施版BIM出图）已跟进医气管的工作内容,调整各层的管综出图完成，目前是配合黄工对现场施工，通过BIM技术对问题提出相应方案，均与施工班组交底，明确施工顺序，避免返工。经验总结本项目管线专业多，受到精装修的影响管线安装条件有限，经过驻场人员进行了管线综合分析，决定改变消防喷淋系统平面布置路由，来满足其他专业的安装条件，经过粗略核算节约成本大约20万以上；原图BIM实施图经验总结医院项目复核要点建议Part.3项目亮点及技术创新点项目亮点·温差效应分析根据结构施工图和人防施工图，采用MidasGen2020建立地下室混凝土结构的有限元模型，考虑工程分析重点关注梁、板、柱等构件层次应力水平，故采用1m左右网格尺寸划分单元，有限元模型单元数18011（含筏基有限约束刚度模拟用连接单元），节点数15771。基本模型项目亮点·温差效应分析施工全过程模拟本项目地下室工程于2020年12月10日动工，2023年7月2日完工，工期205个工作日。有限元分析以施工进度计划为基准，并按工作日划分施工阶段，有限元施工阶段划分方法见表1，有限元施工全过程模拟示意如图6所示项目亮点·温差效应分析地下室顶板控制点如图15所示，顶板温差收缩变形规律如表5所示，根据变形规律分析，得到以下结论：（1）2021年03月顶板施工完毕，施工月降温-10.5℃，控制点位移+0.45mm，相比补偿收缩混凝土，整体负温差仍起控制作用，顶板可能处于受拉状态；（2）2021年04月，整体升温12℃，控制点位移-3.93mm，顶板收缩拉应力将显著降低；（3）2023年1月为地下室顶板混凝土抗开裂较不利时间点，控制点位移+6.96mm，温差作用叠加混凝土收缩徐变，顶板处于受拉状态；（4）考虑混凝土收缩徐变，结构正常使用至2031年1月（施工后10年），预计控制点X向最大水平位移值+11.59mm，混凝土收缩徐变对顶板抗裂性能的不利影响仍可接受。项目亮点·复杂基坑设计为了攻克技术难点，通过BIM技术对基坑进行模拟施工，确保复杂环境下深基坑支护结构监控施工时的质量与进度等问题。基坑效果图扫一扫项目亮点·复杂基坑设计本项目研究的复杂环境下深基坑支护结构监控施工技术国内也未见类似研究报道，本项目研究的技术有以下创新点1）采用逆作法施工，在结构楼板外设置传力带直接作用到围护墙，在楼板与外墙处设置水平施工缝，缝处加设止水钢板。这种方法的特点是充分发挥水平楼板的“支撑”作用。这一方法需妥善解决水平施工缝的止水问题，但其施工较为简单、具有一定优越性2）采用地下连续墙工字钢结构接头能更好地改善整个建筑的整体性，只需要满足在连续墙跳槽法施工过程中紧挨临近一期槽段的工字钢即可，便能够有效传递基坑外土、水压力和竖向力，而且它的抗渗路径长，在一定程度上起到了防水、抗渗的作用3）在软土地区采用“时空效应”的开挖技术，对基坑深层和浅层土体的开挖须采用不同的施工方法，如对于浅层土体，须快挖快撑，即及时支撑；对于深部土体，则应以保证土体变形的稳定性为主，须严格分块开挖，及时支撑等。在复杂环境深基坑支护结构监控中取得了良好的效果项目亮点·BIM施工图自动化标注-BIM洞口图通过创建洞口标注族文件，可以在Revit中对二次结构洞口自动生成标注，其中包括：所在机电系统名称、洞口外形尺寸、洞口标高（利用dynamo自动标注距地净高），大大减少了以往手动标注工作量，并且避免人为失误导致的标注错误的发生，极大的提高了标注的准确性和统一性，可为现场施工所用。实现自动在墙体模型上按照机电系统和所需尺寸及标高生成洞口局部洞口标注平面图局部洞口三维图项目亮点·dynamo自动净高计算管线、洞口净高自动计算Dynamo脚本土建部分会存在着高低差的建筑面，机电出图每一段管线、洞口、套管的高度可能会存在问题；采取dynamo自动计算管线、洞口套管距完成面的距离，避免有误差，提高准确性。项目亮点·dynamo生成工程量

依据指定的维度输出管线工程量信息，省去建立明细表、对Excel进行二次处理的过程，大大提高了工程量统计的效率、准确性。从模型中提取工程量后，与现场的实际用量对比，及时发现问题，控制成本。管线、洞口净高自动计算工程数量与BIM工程量对比项目亮点