鐵四院總部設計大樓

■ 武軍 王登學 曾彪

鐵四院總部設計大樓

■ 武軍 王登學 曾彪

概況

鐵四院總部大樓項目由中鐵第四勘察設計院集團有限公司（簡稱鐵四院）興建、中鐵城建集團有限公司承建，為單體建筑。總用地31 314 m2，總建筑面積約97 051 m2，其中地下2層，地上19層，建筑高度83．2 m，總投資3．6億元。鐵四院總部設計大樓的重難點工程包含混凝土內(nèi)支撐施工、型鋼及混凝土換撐施工、大體積混凝土施工、型鋼混凝土結構施工、深基坑變形監(jiān)測技術、乳化炸藥爆破施工、安裝管線綜合布控等，綜合性較強。特別是后期綜合管線系統(tǒng)繁多，機電安裝難度較大，開展BIM技術應用對本工程具有非常現(xiàn)實的意義。從項目成立之初，中鐵城建集團就大力推行BIM技術，成立鐵四院BIM小組，利用BIM技術成功解決四大方面的問題。

前期建模，解決設計問題

BIM小組歷經(jīng)31 d的建模時間，完成了工程樁、主體結構、砌體二次結構、初裝修、精裝修等土建及安裝模型，并根據(jù)建模發(fā)現(xiàn)的主體結構、初裝修及安裝工程等各類問題，形成分專業(yè)圖紙會審紀要，會同建設、設計、監(jiān)理單位及施工班組進行五方圖紙會審。在施工之前解決設計圖紙問題，極大地規(guī)避了設計風險和施工風險。利用BIM技術解決土建結構問題98項、建筑問題23項、安裝問題74項、精裝修問題18項、外幕墻問題5項，避免了因設計問題導致后期返工及帶來的經(jīng)濟損失。

優(yōu)化管線排布，解決管線碰撞問題

依據(jù)項目部與設計溝通確定的管線綜合布設原則，即小管避讓大管，有壓管避讓無壓管，風管、橋架在上，消防、水管、冷媒冷凝管在下，同時考慮現(xiàn)場施工的操作空間需要，如為方便橋架內(nèi)線纜敷設安裝需要，需預留300 mm左右的安裝高度，管與管之間至少預留100 mm作為角鋼支架安裝空間。安裝模型碰撞檢查，優(yōu)化機電安裝模型，解決管線碰撞、砌體預留孔洞錯誤及優(yōu)化吊頂標高等問題。同時，融入最新的3D模擬、漫游技術，將平面圖變?yōu)榱Ⅲw模型（見圖1—圖4），進行技術交底，指導現(xiàn)場平面布置、施工流程、型鋼柱節(jié)點施工、機電安裝施工。通過優(yōu)化管線排布，解決了地下管線碰撞約560處、地上管線碰撞1 900余處，避免了大量返工。

進度管理，質(zhì)量管控

在進度管理方面，利用MC駕駛艙配合施工進度管理，將BIM模型與建造時間結合起來，虛擬模擬整個建造過程。利用進度模型進行日常進度管控，通過“紅色線路表示進度滯后、綠色線路表示進度正常”的原則分析實際生產(chǎn)是否滿足進度需要，將整體的施工計劃直觀地展現(xiàn)在管理層和決策層面前，方便整體、宏觀地進行施工進度管理。質(zhì)量管理方面，通過移動客戶端iBan，將現(xiàn)場施工圖片上傳至BIM模型相應的軸線和部位，通過進度、安全、質(zhì)量、文明施工等管控類別區(qū)分照片，貼上相應標識、標簽與BIM模型對接、關聯(lián)，便于管理層詳細掌握整個現(xiàn)場好的做法及問題，制定相關的處理方案和措施；通過制定日報表、周報表、月報表進行質(zhì)量安全問題分析，以便于定時、定責統(tǒng)一管理（見圖5、圖6）。

解決各類工程量提取問題

依據(jù)建立完善的BIM模型，由BIM小組土建、安裝工程師負責提取鋼筋、模板、混凝土，以及機電安裝管線、橋架、風管、風機、空調(diào)室內(nèi)機和室外機等各類相關工程量。提取的工程量與項目成本部進行工程量的核對（見圖7），經(jīng)過綜合測算分析無誤后，配合現(xiàn)場材料、工程量的管控。利用工程量清單和BIM模型量對現(xiàn)場的雙控，監(jiān)測盈虧。

應用成果

BIM技術應用至今，給項目管理帶來了全面的提升。通過項目測算，BIM技術應用為項目總體工期提速至少1個月，減少建設單位因變更、返工增加投入近100萬元；在施工管理上，應用BIM技術規(guī)避了施工風險，節(jié)約混凝土約500 m3，安裝管線碰撞優(yōu)化增加造價約80萬元，保守估計直接產(chǎn)值總體提升約200萬元。

戰(zhàn)略意義

發(fā)揮BIM技術可視化、虛擬化、協(xié)同管理、成本和進度控制等優(yōu)勢是搶占高端房建市場，提升企業(yè)科技競爭力，打造品牌工程的有利助推器。通過BIM技術應用保證施工后資源節(jié)約、能耗降低、增收創(chuàng)效是迎合建筑行業(yè)綠色施工和打造智慧城市的基本要求。為響應國家對建筑信息模型技術大力推廣的號召，也為迎合建筑行業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”的需要，在中鐵城建項目普遍推廣BIM技術，對于處于發(fā)展期的房建央企中鐵城建來說，有著十分重要的戰(zhàn)略意義。

武 軍：中鐵城建集團有限公司科學技術部，副部長，高級工程師，湖南 長沙，410000

王登學：中鐵城建集團第一工程有限公司第四項目部，助理工程師，湖南 長沙，410000

曾 彪：中鐵城建集團第一工程有限公司鐵四院項目部，工程師，湖北 武漢，430000

責任編輯 苑曉蒙