鐵五院研發及附屬用房項目BIM技術應用

■ 林其濤 謝彪 蔡亞輝 王登學

鐵五院研發及附屬用房項目BIM技術應用

■ 林其濤 謝彪 蔡亞輝 王登學

中鐵第五勘察設計院集團有限公司（簡稱鐵五院）研發及附屬用房項目總建筑面積96 341.16 m2，其中地上73 004.70 m2、地下23 336.46 m2，建筑總高度80.1 m，總投資3.28億元。項目主要施工難點為體量大、場地小、設備管線復雜、質量要求高。目前該項目主體已封頂，土方回填完畢，處于二次結構和裝飾裝修施工階段。項目在施工過程中將BIM技術主要應用于以下5個方面。

前期建模，發現圖紙問題

該項目組成5人BIM技術團隊（包括土建、鋼筋和安裝三專業，其中3人有豐富的現場施工經驗）進行為期一個月的建模工作，充分利用BIM三維可視化特點發現大量傳統依靠人工審二維圖紙不易發現的問題（如建筑和結構模型合并后發現的框架梁下砌體墻錯縫、幕墻相鄰節點不必要的7 cm高差），整理出土建圖紙問題212項、安裝圖紙問題196項。然后會同技術人員對所發現問題逐一篩選，匯總后用于圖紙會審，并用三維模型（見圖1）與設計院溝通，大大提高了圖紙會審效率。

圖1 土建整體模型

多專業碰撞，優化管線綜合排布

將多專業模型集成進行碰撞檢查，篩選碰撞點共6 860余處。繼而依據設計院給出的排布原則，并依據魯班獎標準和一線帶班長的施工經驗進行虛擬管線綜合排布。過程中反復利用剖面圖功能進行空間排布和凈高控制，解決大量在平面圖上無法發現的問題。例如，-1層2/E軸處發現給排水管道遮擋風管風口，經與設計方溝通，使風管縮短4 380 mm解決問題；-2層2-4/D軸強弱電橋架、消防管、熱供、熱回水交叉較多，空間不足，經與設計方溝通，降低采暖管，使橋架向東移解決問題。當遇到無法解決的問題再次與設計院溝通，由設計院出具體解決方案并做詳細記錄。參與各方在記錄上簽字確認，規避施工單位技術風險。最終出具“BIM藍圖”，指導安裝專業施工。

調整、新增結構預留洞口

在最終排布方案確認后，對結構預留孔洞精確定位。在主體施工階段完成預留洞定位：地下室共231處，其中需調整121處，新增30處；地上1 602處，其中需調整774處，新增370處；地上部分預留洞90%處于框架梁上。通過調整和新增預留洞口，提高項目整體結構質量、降低成本。考慮開洞、加固、清理、堵洞等的費用，每個洞口暫定節約成本436元，調整和新增預留洞口共節約成本52萬余元。管線綜合排布見圖2。

圖2 管線綜合排布

安全、質量、進度和文明施工管理

以形象的三維模型作為建設項目的信息載體，且模型存在于互聯網，所有管理人員對互聯網上的虛擬項目進行管理，構成一個協同管理平臺，方便建設項目各階段、各專業及安全、文明施工管理等各口人員間的溝通和交流。協同管理主要依靠iBan手機客戶端和BE瀏覽器完成，通過iBan的前端數據采集和BE后臺管理，以“照片+文字+語音”形式作為信息傳輸載體。

模型融合計劃和實際進度對比分析，紅色代表實際滯后于計劃，綠色代表提前（見圖3），時刻掌握項目進度情況，輔助管理層決策。

圖3 模型融合計劃和實際進度對比

用于制作專利、工法，推進宣傳標準化

利用BIM技術建立三維模型并進行動畫演示，輔助申報了專利《一種用于混凝土布料機的固定裝置》，該專利已于2015年11月20日獲批（專利號：201520683005.9）。BIM小組輔助完成了2項工法（《勁性鋼柱牛腿板梁筋連接施工工法》和《地下結構外墻單側支模施工工法》）申報，并于2015年11月18日順利通過山西省工法關鍵技術鑒定。目前正積極申報其他專利1項、工法4項。另將標準化手冊在施工場布模型上等比例展現，用以企業內部的標準化建設和對外形象宣傳。現場標準化模型見圖4。

圖4 現場標準化模型

截至目前，BIM技術在鐵五院項目產生的直接經濟效益達225萬元（建模階段發現圖紙問題經濟效益13萬元、管線綜合后節約原材料經濟效益20.12萬元、預留洞口經濟效益54.46萬元、鋼筋全過程管控經濟效益70.75萬元、工程量多算對比經濟效益56.29萬元、管理成本節約10.73萬元）。專利、工法帶來的是公司科技水平和施工能力的提升。2015年在首屆全國BIM大賽上，鐵五院研發及附屬用房項目BIM技術綜合應用獲得三等獎。

林其濤：中鐵城建集團第一工程有限公司，副總經理，高級工程師，北京，102600
謝 彪：中鐵城建集團第一工程有限公司鐵五院項目部，常務副經理，高級工程師，北京，102600
蔡亞輝：中鐵城建集團第一工程有限公司BIM中心，助理工程師，太原，030024
王登學：中鐵城建集團第一工程有限公司鐵五院項目部，助理政工師，北京，102600

責任編輯 高紅義