BIM 技術在環球中心項目施工中的應用分析

(南陽市三亞建筑有限公司， 河南 南陽 473000)

BIM 技術在環球中心項目施工中的應用分析

李學東 陳振坤

(南陽市三亞建筑有限公司， 河南 南陽 473000)

本文以環球中心 T6 辦公樓主樓部分為主進行分析研究，總結了環球中心項目的工程概況及工程特點；該工程施工重點及難點為結構系統復雜，項目參與方多，信息管理難度大、交叉施工節點多、機電專業管線安裝復雜；針對環球中心項目詳細介紹了 BIM 技術在碰撞檢測、結構深化設計、重難點施工部位交底、方案評選以及施工進度控制中的具體應用。

BIM 技術;高層建筑;環球中心T6;施工模擬

1 .研究背景及意義

隨著城鎮化快速發展，我國建筑業成為推動全國經濟增長的重要支柱產業。截止到現在，建筑業仍然保持快速的發展，但是，我國建筑業的工程管理水平仍然低于世界平均水平。相關數據顯示，我國際建筑業信息化率僅為 0.03%，與世界信息化率的 0.3%相比差距高達10倍。所以說我國在建筑施工領域的潛力是巨大的，在建筑領域提高信息化率是未來幾年的發展趨勢。在這種發展趨勢下 BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）技術應運而生。

通過 BIM 的虛擬施工技術，可以提前發現施工方案中存在的問題，從而在問題未發生前通過相關方法把這些問題進行解決，通過實際的施工與模擬的施工對比，可以發現實際施工中的不足，通過協調各專業之間的矛盾，確保施工進度的順利進行，增加了施工方對施工進度的的控制水平，降低了施工成本。本文以環球中心 T6 項目為主進行分析研究，探討BIM 技術在建筑項目中的應用，為施工企業利用 BIM 技術進行施工提供了思路，具有一定的實踐價值和現實意義，有利于 BIM 技術的推廣。

2 .建筑工程案例

2.1 工程概況

本工程以環球中心 T6 辦公樓主樓部分為主進行分析研究，建筑基地位于A市B大街與C路交叉口東北角，本工程為位于五層裙房商業上部的塔樓，本部分為辦公樓，建筑面積為 71707.58 m2。本工程為超高層建筑，地上 41 層，地下 3層，塔樓采用鋼筋混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構，附房采用鋼筋混凝土框架結構。辦公主樓分高、中、低三區，低區為六層至十四層，中區為十六層至二十八層，高區為三十至四十一層，主體建筑高度為 179.70m，室外高差為1.00m。結構重要性系數為 1.0。

2.2 工程特點

環球中心 T6 項目工程特點如下所示：（1）環球中心 T6 辦公樓項目地下室深度較深、建筑面積較大。環球中心地下室面積為 33403.7 m2，地下室共分三層，地下深度為-14.65m。降水難度比較大，要同時解決在施工過程中的結構抗浮問題。（2）環球中心 T6 辦公樓項目為組合型結構。環球中心采用的是混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構，該結構形式具有工期短、施工方便等特點。（3）環球中心 T6 辦公樓項目機電專業管線種類繁多且布置錯綜復雜，對機電專業的安裝提出了較高的要求。

2.3 施工重點及難點

環球中心項目具有以下施工重點及難點 （1）結構系統復雜，項目參與方多，信息管理難度大。T6 辦公樓采用混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構；機電專業包括電氣、給排水、消防、通風空調等。同時本項目的業主、設計、顧問、參建單位等項目參與方合共 20 多家，每個單位除了要了解本專業的圖紙信息外，還要掌握其他專業的信息，信息管理難度大。（2）交叉施工節點多。為了在工期限定時間內完成項目建設，各專業之間存在大量的交叉施工，如鋼結構與混凝土結構交叉施工，對工程質量、進度控制等都有較高的要求。（3）機電專業管線安裝復雜。地下室管線種類復雜，分布密集，管線安裝過程中圖紙精細度不夠導致管線之間碰撞較多，對施工質量要求較高。

3 .BIM 技術在該工程項目施工中的應用

以環球中心建筑建模為例，可按單體建筑物所處區域劃分模型，對于結構模型可針對不同內容，再分別建立子模型，構建模型需遵循三個基本原則。 一是一致性：模型必須與 2D 圖紙一致，模型中無多余、重復、沖突構件。模型反映對象名稱、材料、型號等關鍵信息。二是合理性：模型的構建要符合實際情況，例如，施工階段應用 BIM 時，模型必須分層建立并加入樓層信息，不允許出現一根柱子從底層通到頂層等與實際情況不符的建模方式等。三是準確性：梁、墻構件橫向起止坐標必須按實際情況設定，避免出現梁、墻構件與柱重合情況。樓板與柱、梁的重合關系應按實際情況建模。所有墻板模型單元上的開洞都必須采用編輯邊界的形式繪制，以保證模型內容與實際情況一致。

針對環球中心 T6 辦公樓部分，BIM 技術在該工程施工中的應用主要有以下幾方面：

（1）BIM 技術在碰撞檢測中的應用。在超高層項目中往往存在因施工圖紙精度不夠等原因而導致各專業之間的碰撞問題，尤其是地下室部分的機電專業，管線種類繁多，分布密集，在實際施工中碰撞的問題較多。 通過 BIM 建模軟件建立結構與機電專業的模型，通過設定碰撞檢查規則，使用 Navisworks2015 軟件對結構與機電專業、機電與機電專業進行碰撞檢查，通過碰撞檢查提前發現施工圖中的問題并及時反饋給設計院進行圖紙的修改，確保在施工前解決碰撞問題，保證施工的順利進行。

（2）結構深化設計。由于設計院的施工圖紙精度達不到施工要求，例如鋼結構節點、復雜部分的鋼筋綁扎等。通過使用 Tekla18.1 軟件對鋼結構進行深化設計。建立節點部位的三維模型，通過 Tekla18.1 軟件將所有信息生成清單，將數據信息輸入精密數控加工設備中進行加工，確保鋼構件的精確性。 對復雜部位的鋼結構與鋼筋的節點進行三維建模，對現場鋼筋綁扎工作進行指導。通過三維建模使復雜的施工圖紙形象化、具體化，保證了施工質量。

（3）BIM 技術在方案評選中的應用。通 過 BIM 技 術 建 立 相 關 專 業的 三 維 模 型，根 據 相 關 施 工 方 案 使 用Navisworks2015 軟件進行施工方案的模擬演示，根據模擬結果進行方案的對比評選并可根據動畫演示的結果對方案進行優化。

（4）BIM 技術在施工進度控制中的應用。傳統的施工進度主要通過網絡圖進行控制，但在實際施工中往往發生一些意想不到的問題，進而導致施工進度不能順利的進行。使用 BIM 技術對施工進度進行模擬演示，可以直觀的反映出實際進度與計劃進度的差距，進而調整施工進度計劃，確保施工進度按時完成。

[1]張云帆，孫曉春，劉海勇.基于 BIM 技術的施工管理應用探索研究[J].土木建筑工程信息技術，2014，05：89-94.

[2]楊濤，李蕾，王廣濤，汪勝，劉彬.BIM 技術在超高層建筑施工中的應用[J].建筑施工，2015，02：237-239.

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