BIM技術在南寧規劃展示館項目施工中應用體會

馬洪娟 姚守儼 戈祥林 林忠和

(中國建筑第八工程局有限公司，上海 200120)

1 引言

南寧規劃展示館是一個集展覽、會議、辦公功能為一體的中型展覽館項目，總建筑面積3萬多m2。其造型非常巧妙，依山而建，整個展示館仿佛是南寧青秀山山脈的延伸，屋頂采用綠色種植屋面，如圖1為該項目整體效果圖;展示館外部展廳采用大跨度預應力梁板結構，其主要支撐構件是8個集裝飾和實用功能為一體的不規則喇叭狀雙筒筒體柱，筒體下部為混凝土結構，上部為鋼結構支撐，如圖2所示的該項目正面效果圖，可以看到支撐筒體。

該項目雖然體量不大，但現場施工技術人員在對8個混凝土筒體柱施工時，遇到了較大的困難。我們借助Autodesk的Revit軟件，通過建立BIM模型，較好地協助施工技術人員解決了難題，并加深了對項目的理解，順利完成了施工。下面就項目土建施工方遇到的主要問題、如何應用BIM模型解決以及BIM技術應用體會做一下簡單總結。

2 施工難題

南寧規劃展示館項目8個不規則喇叭狀混凝土外筒，內部有不規則的內筒，部分筒體內筒中有螺旋樓梯。下面就以T4筒體為例，介紹一下土建施工中主要遇到的問題:

(1)不規則內、外混凝土筒體的模板設計、支護難題

如圖3、圖4所示，為T4內、外筒不同標高截面圖，從圖中可以看出內筒、外筒均不規則，沒有規律可循，看起來有點像獼猴桃的橫截面，內、外筒之間存在空隙。二維圖紙中只給出10個標高的截面圖，沒有任意標高的尺寸信息;且外筒外壁要求達到清水混凝土裝飾效果，面對如此不規則的曲線造型，如何準確的定位筒體曲面、標高，從而進行合理的模板設計、加工，滿足設計要求，確定最優的筒體施工方案，對施工方來說是一大難題。

(2)不規則混凝土筒體內部螺旋樓梯的支撐疑惑

T4筒體內筒有螺旋樓梯，而內筒中的梯梁在理論上，無法承受懸挑樓梯的重量，那螺旋樓梯與砼外筒是什么關系?二維圖紙表達不明確。

如圖5所示，為T4筒體內2．368標高樓梯LT4平面圖。從圖中可以看出，在此標高，螺旋樓梯段與內筒存在間距，不附著在內筒筒壁上，形成空腔。如果是空腔，樓梯無法懸挑，是否有梯柱?如有梯柱，梯柱的位置在哪里?

現場施工人員對二維平面圖紙識圖困難，對不規則內、外筒體的形狀、空間關系沒有清晰輪廓概念，無法得到準確的任意截面信息，以幫助進行模板設計;設計院又遠在異地，沒有現場代表，對施工方困惑答疑不便;工程施工工期非常緊張，只有短短3個月。這些問題，使現場施工人員對如何組織不規則混凝土筒體柱的施工，陷入了一籌莫展的窘境。

圖5 LT4樓梯2．368標高平面圖

3 BIM三維模型作用

采用Revit的Architecture軟件，通過對不規則內、外筒形狀，使用概念體量來進行建模，借助形成的BIM三維模型，主要解決了以下問題:

(1)從模型提取任意標高數據，支持施工生產

如圖6所示為T4筒體內、外筒BIM三維模型。借助該模型，可以直觀理解不規則內、外筒的形狀和空間關系，可以隨意剖切出任意標高的截面尺寸，從而對筒體外形通過建模細分切面來實現平滑過渡，給模板的設計、支模提供了可靠的數據，并且提取的數據得到了設計院的認可，有力支持了施工生產。

(2)解答內部螺旋樓梯的支撐困惑

圖7為T4筒體內筒中螺旋樓梯和結構柱的BIM模型，通過建模我們發現，所有的螺旋樓梯段實際上均附著在內筒筒壁上，出現如圖5所示的困惑，只是因為內筒不規則，截取一定標高平面時，出現的一種二維平面視覺錯誤，此標高看到的螺旋樓梯均為2．368m以下部分，都附著在底部相應標高的內筒筒壁上。筒體內螺旋樓梯與砼外筒為鋼筋砼連接板，連接板是隨著樓梯逐步向上的斜板形式。BIM模型搭建后，使施工方清楚了解了螺旋樓梯的支撐問題，確定了相應的施工方案。

(3)校驗二維設計圖紙的錯、漏、碰、缺

搭建模型過程中，我們還發現了部分設計階段的問題:

a．部分二維圖紙數據有誤

T4筒體0標高外壁二維圖紙數據錯誤，如圖8所示，藍色線(中環一圈)標注為錯誤的位置，黃色線(外環一圈)為正確的位置，如果不及時發現，可能導致現場施工中錯誤的定位，影響T4筒體的整個建造過程。這可能是人為復制數據的疏忽造成的，為此，我們核查了其他筒體的數據，沒有發現其他問題。

b．部分圖紙缺失

T4筒體外筒的內壁在10m和12．5m標高處發生了變截面，如圖9所示，結構圖紙應提供相應標高的墻定位圖，但設計院所給圖紙中沒有發現，設計方應補充該部分圖紙。

c．構造柱分段問題

T4 筒體的 0m，9．10m，9．14m 標高對應的構造柱的落點，如圖10所示，常規理解構造柱上下是同一發散方向的，但從二維圖紙看應分段在不同的位置，這需要施工方和設計方溝通加以確認，以便正確進行施工建造。

d．通過建模，還發現一處明顯的碰撞部分

如圖11所示，T4模型中二層門和外筒工字鋼柱碰撞，反推二維圖紙確實存在這個問題。

4 應用體會

通過對該項目BIM建模及其應用，我們有如下體會:

(1)實際需要是BIM應用的突破口

目前建筑業BIM應用非常火熱，但由此也帶來了一個問題，有相當一部分人，不了解BIM只是一個概念，代表了一種解決問題的方式方法，而是把BIM神化，認為只要與BIM沾邊，就是必須應用某一個或者幾個軟件，并且能解決所有的問題，片面追求花費大量人力、財力搭建完整BIM模型。從這個應用例子，我們體會，實際應用中，BIM模型的建立，一定要以解決實際問題為出發點，要體現“應用為王”的理念。需要根據實際施工需要，有針對性地對疑惑部分進行建模，畢竟建模的時間、人力成本都較大，我們這個模型只花費3天時間，進行了局部建模，有針對性地解決了問題。而且BIM模型作為一種技術手段，提取的數據必須為專業人員依據需求利用，才有建模的價值。

(2)三維可視化、數據提取是應用重點

隨著各地工程項目在造型方面，越來越追求新、奇、特、異，BIM模型所能提供的三維可視化特性，意義顯得越來越重大。三維可視化作為工程溝通的有效媒介，可使業主、設計、監理、施工等各參與方，都能在同一模型環境下，進行正確地理解、溝通、協調，可有效提高工作效率，避免不必要的返工與浪費。施工方通過建立BIM模型，可使現場技術人員全面熟悉圖紙，提前發現可能出現的施工問題，有針對性選擇和優化施工方案，并且準確可靠的BIM模型數據，可為施工生產提供可靠數據支撐。

(3)BIM技術應用將使工程建設項目各參與方的協作方式發生變化

這個項目建模所發現的錯、漏、碰、缺，部分可能是因為設計院對設計圖進行變更遺漏的問題，部分可能是人為錯誤造成的。如果設計院能使用BIM模型來進行建模，或者施工方提前介入施工圖深化設計，許多問題將很容易被提早發現，不會對項目建造造成影響。也就是說，長遠看，BIM技術應用，必將引起工程建設項目的業主、設計、施工、運營等各相關方的協作方式發生改變，將改變傳統的建立在簡單分工與合作基礎上的建設生產模式:業主委托設計→設計完成施工→施工遇到問題變更，應該向基于BIM模型的，各方共同參與的，有利于進行有效協同管理的方向轉變。因為各項目參與方的共同目標是為社會高效率建造一個避免材料浪費、避免重復勞動，高質量的優質工程，而不是片面追求各項目參與方自身利益的最大化，卻導致社會資源的浪費。

總之，BIM應用目前已引起各界的共同關注。我們作為建筑施工企業，將積極參與到BIM的應用實踐中，不斷探索更廣、更深的應用方向，積極應對BIM可能帶來的變革。

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