淺談BIM技術(shù)在建筑工程前期策劃階段的應用
——鄭州銀行金融服務中心工程施工總承包

王銘浩 王文通

(中國建筑第二工程局有限公司 河南 鄭州 450000)

一、工程概況

(一)項目簡介

鄭州銀行金融服務中心工程施工總承包項目位于鄭州市鄭東新區(qū)博學路東、白佛路北。本工程占地面積為36867.78m2，總建筑面積179257.38m2，地上總建筑面積110389.74 m2，地下建筑總面積68867.64 m2，基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)加筏形(承臺)基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)形式有框架-核心筒結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)。建筑類別為：一類；建筑耐火等級為：一級；建筑防水等級為：地下室底板與種植屋面一級，其余均不低于二級；地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級；抗震設(shè)防烈度為7度。

(二)工程重難點

①工程施工場地狹小，交通困難；②基礎(chǔ)樁基、土方開挖施工困難；③本工程基坑深度最大為20.15m，屬超過一定規(guī)模的危險性較大的分項工程；④本工程由于施工作業(yè)面大，現(xiàn)場計劃布置4臺塔吊，各塔吊的協(xié)調(diào)顯得尤為重要。

二、BIM技術(shù)應用策劃方案

(一)BIM實施策劃及標準

本項目團隊在參考多項目BIM模型實施策劃及標準的基礎(chǔ)上，參考《建筑信息模型施工應用標準》、《建筑工程施工信息模型應用統(tǒng)一標準》等行業(yè)各級相關(guān)標準[1-2]，結(jié)合項目特點，研制本項目BIM實施策劃、實施標準及成果交付標準各項文件[3-4]。為規(guī)范相關(guān)人員的BIM建模及應用工作，配合和指導項目，保障最終成果的規(guī)范性及準確性，為BIM技術(shù)在項目的順利應用提供理論基礎(chǔ)。

三、BIM應用及效果

(一)BIM模型建立與深化

1.利用BIM構(gòu)建模型，輔助圖紙審核工作，發(fā)現(xiàn)問題及時與各部門溝通協(xié)調(diào)[5]。BIM模型是BIM技術(shù)應用實施的基礎(chǔ)，其質(zhì)量的高低會直接影響后期的應用效果，本項目BIM實施中，依據(jù)各BIM應用的要求，提前編制了項目BIM建模規(guī)范，對構(gòu)件深度，建模流程，常見問題處理方法進行詳細規(guī)定，保障各BIM技術(shù)人員能按照統(tǒng)一規(guī)則完成BIM模型的創(chuàng)建工作，以保障后期應用的順利開展。

2.BIM深化設(shè)計過程中，機電模型達到三個階段工作目標：(1)方案的管控，包括：①排布方案最優(yōu)，在保證地庫凈高的基礎(chǔ)上，達到最高凈高，管線排布合理，提高地庫品質(zhì)，有效的解決碰撞；②預留洞精準定位，規(guī)避預留洞的錯、漏，節(jié)省二次開洞的費用，使洞口預留合理。(2)時間管控：依據(jù)管綜最佳方案，制定最佳的施工方案，節(jié)約施工時間。(3)質(zhì)量管控：嚴格執(zhí)行管綜最佳方案，把控施工質(zhì)量，使管線整體達到理想效果，整齊，美觀。

(二)前期施工策劃

1.針對工程重難點，運用BIM技術(shù)模擬策劃。如本工程施工場地狹小，現(xiàn)場情況復雜，場地內(nèi)交通困難，道路無法形成環(huán)路，又受制于地下車庫距離建筑紅線較近，可用場地有限，施工規(guī)劃困難。項目對前期臨建設(shè)施的BIM三維場地策劃[6-7]，根據(jù)場地實際情況，同時結(jié)合公司CI形象標準[8]和臨設(shè)構(gòu)配件標準建立本項目構(gòu)件族庫，通過對場地布置、道路規(guī)劃、物料堆放及現(xiàn)場環(huán)保措施的布置等進行合理優(yōu)化，指導場地臨建設(shè)施規(guī)劃及施工。

本項目現(xiàn)場原有坡道位置下占有大量工程樁施工，為保證工程整體進度，通過BIM三維場地策劃，確定在項目西北側(cè)開設(shè)出入口、搭建鋼棧橋以及開設(shè)下基坑坡道等措施，連接現(xiàn)場材料堆放區(qū)域與基坑位置，盤活現(xiàn)場交通運輸。

2.方案優(yōu)化與模擬。針對項目施工重難點方案，項目利用BIM技術(shù)，創(chuàng)建三維模型，并附加相應的標注、文字等描述，同時利用剖面與視點等，查看動態(tài)的三維模型，最終用施工模擬視頻的方式展現(xiàn)工序的模擬，通過三維技術(shù)直觀展示施工工藝，分析方案的合理性，使方案更加完善，交底更清晰。

(1)鋼棧橋方案：根據(jù)現(xiàn)場的地形、地貌及實際情況，在基坑北側(cè)擬建一座裝配式公路鋼棧橋，全長為72m，跨徑6米，共計12跨，凈寬4.5m。鋼棧橋工期目標是本項目工程建設(shè)的一個主要節(jié)點，直接影響到整個施工環(huán)節(jié)，需提前規(guī)劃好鋼棧橋位置、尺寸以及安全性，因此，項目部運用BIM技術(shù)進行方案比選和施工模擬，最終選用321標準式六排單層上承式貝雷結(jié)構(gòu)鋼橋，承載力滿足100T以下車輛通行，限速15千米/小時。通過BIM技術(shù)應用，對施工中可能遇到的技術(shù)問題和難點提前規(guī)避，更加直觀、準確地反應各個部位的施工工序流程，對進度計劃進行動態(tài)管理，保證工程進展順利。

(2)塔吊方案：本工程施工場地狹窄，影響塔吊選型及安裝因素較多：①本工程施工現(xiàn)場場地狹小，基坑周邊緊鄰圍墻，塔吊選型和安裝須滿足塔吊操作過程中周邊環(huán)境條件對其的要求；②塔吊選型及定位須滿足塔吊附著的位置和尺寸要求；③施工現(xiàn)場地質(zhì)條件須滿足塔吊基礎(chǔ)設(shè)置的要求；④綜合考慮現(xiàn)場實際情況，滿足施工工藝、進度、地基承載能力、地下三層穿結(jié)構(gòu)板設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計承載能力和動靜荷載影響的要求。項目部運用BIM技術(shù)進行方案比選和施工模擬，選用4臺TCT6012(可滿足本工程主體結(jié)構(gòu)施工進度要求)，塔吊基礎(chǔ)選擇TCT6012預埋螺栓固定式，基礎(chǔ)尺寸為5.9m×5.9m×1.5m。

四、總結(jié)

通過BIM技術(shù)在建筑工程前期策劃階段的應用，結(jié)合本項目的施工特點，充分發(fā)掘BIM技術(shù)在施工前期策劃中的應用點，為項目在圖紙審核、方案優(yōu)化、重難點部位可視化交底及在施工臨建布置中提供了技術(shù)保障，使得各專業(yè)更加高效的溝通協(xié)調(diào)，更加科學的指導施工，實現(xiàn)工程科學化、智能化管理。