中铁上海工程局:昆山地埋式污水处理厂工程BIM技术应用

2015/12/19


  工程概况

  随着经济和人口的增长,对大自然的污染愈来愈受到人类的重视,在城市化进程中对污水处理提出了越来越高的要求,同时城市土地的快速开发对污水处理厂的建设选址产生越来越不利的约束,面对污水系统约束性和土地资源稀缺性双重瓶颈,类似于本项目的地埋式污水处理厂便出现了。

  昆山北区污水处理厂三期扩建工程采用了与传统的地面整体厂房式有别的地下整体箱体式建筑方案。该工程采用了集约化的设计,建筑结构、地下交通、管线综合、给排水、电气、通风及消防设计等均设置在一个有限的狭窄地下空间内,技术难点多,工序繁杂,项目实施风险系数很高。因此,为更好的控制施工安全、质量、进度、效益等,首次引进BIM技术管理项目,达到研究、掌握BIM技能及应用知识,以实践验证应用效果。

  

  工程概况:本工程建筑面积为45783.3平方米,层数为地下一层(水处理构筑物),地上一层(框架结构厂房),屋顶上部的通风室和楼梯室,建筑檐高7.3米。

  根据设计图纸,箱体划分为6个区,包括桩基、基坑支护、土方、构筑物、房建、设备电气等专业。


  采用BIM技术原因

  1.由于施工管理人员平时事务多,而且工期紧,所以往往图纸是干到哪儿看到哪,对工程的全局掌控存在一定问题。通过BIM的建模可以对图纸进行全面的了解,因此在模型建立完成以后,施工人员对图纸会有一个深刻的理解和认知,大大提高了在施工管理中的工作效率;

  2.在以往技术交底只有文字体现,往往由于劳务队工人理解错误,造成材料和人工的浪费,降低了施工效率。应用BIM模型后,讲文字资料以形象的图片的形式表现出来,是劳务人员更加理解技术交底的内容,避免了不必要的材料和人工的浪费,大大提高了施工效率;  

  3.由于箱体内部安装管道复杂,在结构施工的过程中留置预留洞较多。往往在结构施工完毕后才进行安装,所以经常会出现预留洞和安装管道发生碰撞及管道与管道之间发生碰撞等情况,而维修返工必会造成经济损失,工期延长。在建好模型后发现以上问题可以提前对图纸进行优化,减少不必要的经济损失;

  4.施工过程中经常发生设计变更,而原计算好的工程量很难做到随变更随时改变。而利用模型生成的明细表统计出来的工程量,会根据对模型的修改自动更新,使施工人员对工程量有一个实时的掌控,从而提高成本的可控性;

  5.在施工过程中,经常出现材料的多次搬运,造成材料、人工的浪费,延长了施工周期。利用BIM建模,做到分区域材料用量统计,材料运输一次到位,减少材料、人工的浪费,施工一次到位。


  BIM选型

  

  鲁班BIM解决方案优势

  BIM在施工建造阶段解决方案,具有较大的领先优势。

  1.BIM建模效率高。利用电子CAD图直接进行转化,平均2-4天可以完成1万平方米全专业BIM模型建立;

  2.本土化优势强。系统自动集成清单以及各地定额,并且可以根据当地计算规程出预算量。对国内设计规范、计价规则有10多年、数十万项工程应用成果;

  3.聚焦于建造阶段BIM应用。鲁班BIM应用侧重于整个建造阶段,以高细度的多维度结构化数据库为核心优势,对BIM在项目全过程实现进度、质量、安全、成本全方位应用,包括碰撞检查、材料管控、成本控制等;

  4.一模多用,建造阶段应用数量最多。建立的BIM模型可以用于碰撞检查、施工指导等技术方面,也可以应用于工程量计算、材料管控等经营方面。也可以从Revit等设计软件中导入BIM模型;

  5.具备企业级的BIM数据库解决方案和系统把BIM应用与云计算相结合,使项目和企业形成有机整体,实现协同办公和数据共享;

  6.BIM云数据中心。鲁班是通过云加端的模式进行协同共享,而且是在线直接获取资料和信息(数据级的共享不同于文件级的共享)工程都在云端,数据都是通过云计算,大大增强了工作的效率减少了对于个人计算机的要求等。


  BIM标准

  为确保BIM应用实施顺利及在后续工作可能产生的误差控制在最小,保证模型的准确性将是BIM实施的前提和基础,为此,BIM模型建立了一整套标准及绘制流程。



  图纸问题记录标准:图纸问题的及时发现是对项目图纸问题会审是很有利的,在建模过程中养成良好的图纸记录习惯将会取得事半功倍的效果。在记录的同时需要一套标准及规范来支撑,现将部分图纸问题记录标准展示如下。





  施工场布

  1.利用二维图纸建立三维场布模拟图可以实现提前将生活区、作业区进行合理规划; 

  2.出具施工详图、脚手架详图、砌体排布图实现三维交底,指导施工; CAD布置图。




箱体场布图


  施工段划分

  项目人员通过划分好的施工段,可以准确的对各施工区域工程量进行提取。对分包的精准结算起到了较好的把控。



  项目资料挂接与管理

  项目人员通过BE系统可以实时查看到所需资料文件,使项目各人员之间的信息交流更加顺畅。截止到11月。

  1.根据后台显示登录BE系统1837次,,按照查阅数据100次节约10个人工计算,共计节约人工 180个

  2.BIM资料660多份,按照查阅10份资料节约一天人工计算,约节约人工66天。


基坑监测日报

技术交底

资料检索


  变更资料管理

  本工程实现了对工程内业档案资料、设计变更资料的管理,资料与模型构件相关联。

  

  iBan照片上传

  iBan是一款便于交流,容易与操作,实现“高效率、低沉本”的质量缺陷安全管理系统,云端应结合+移动移动设备相结合的管理模式,现场工程师拍摄的任何缺陷的检查及涉及到安全的照片,通过移动设备传输,精确定位到BIM模型的相关位置,实现快速有效的缺陷处理和质量检查及安全风险预防功能,最终达到提高工程质量、成本消息和掌控现场的最终目的。

 

  运维管理

  在施工阶段,会有大量的数据资料,我们可以通过模型将信息传递给运维阶段的相关人员,同时也是提醒相关人员设备需更换,维护时间,可以方便维护人员的维护,防止人员多次调换遗忘维护时间。

 


  进度计划关联

  项目人员通过鲁班SP实现施工项目布置可视化和各种施工设备、设施的动态管理。同时根据SP关联,可以轻易提取时间节点内的工程量和造价信息。对于项目管控提供了极大的方便及精准化分析,同时项目部人员对工程进度有了一个更具体和直观的了解。



  预留洞口

  使用鲁班土建快速生成预留洞口功能,可以就预留洞孔一键生成,大大提高了洞口查找的准确率及工作效率。

  注:避免了因施工遗漏返工而消耗大量人工或延误工期,此部分产生的经济效益将非常可观。



  资源分析

  项目人员通过MC系统可以实时查看到工程量、造价随进度而改变的信息,并且使用资源分析功能,可以精准的分析单个工程及多个工程的对比信息。

  注:MC系统114次,按照查阅数据100次节约10个人工计算,共计节约人工12个。


  碰撞检查

  送风管、桥架、工艺管道等与土建墙体碰撞、管道之间碰撞问题均可自动生成碰撞报告。由于箱体内各类管道布置错综复杂,通过BIM碰撞检查,省去了大量审图时间和避免了问题遗漏,为安装工程赢得了效益。

  举例:通过碰撞检查及时发现了土建设计时遗漏的预留套管,经设计院同意,现场施工安装预埋套管,避免了可能因此造成的质量事故。

 

  

  管线综合

  通过碰撞检查的预留洞平面图,可以清楚显示预留洞口的结构尺寸、定位情况,能够准确指导现场施工。

 

负一层细格栅及爆气沉砂池局部洞口定位图

  

  BIM多方协同互动

  鲁班BIM人员配合业主及其他四方人员演示模型和BW,通过协同项目与业主进行了一次良好的BIM互动,对于后期BIM的实施起着积极的促进作用。

 

BIM纠错会同设计更改业主使用BIM优化项目管理运营

  

  部分BIM应用效益分析

  凝土管控效益分析:2015年8月5日,驻场顾问针对项目的基础部分混凝土实际浇筑量与BIM模型量进行了对比分析(吊模处工程量为保守统计),分析详情如下:


  

  钢筋管控效益分析

  驻场顾问在现场工作期间深入施工一线现场,根据11G系列平法规范,在和项目现场人员深入沟通以后,发现本项目钢筋存在以下浪费问题。经现场分析:现场板筋、剪力墙等绑扎不合规范造成经济损失,利用BIM技术提前分析管控,板筋绑扎错误风险提示60t,剪力墙起步距离问题错误风险提示10t【实际偏大】;共计节约钢筋75t;按市场每吨3000元计算,可为项目节省资金20万元左右。

  现场实测板面筋直径为14,多处搭接长度已经达到2米以上,远超设计规范,无疑对钢筋造成严重浪费。仅一个板块内就出现多处搭接过长问题,经粗略估计整个-1层板至少浪费5~10吨钢筋,整个工程至少浪费30~50吨钢筋。

 

  碰撞检查效益分析

  通过碰撞检查出墙体未作预留洞的位置共计34处,这就导致在后期的管道,桥架以及暖通的安装上要重新开凿孔洞,这不仅仅浪费人力,物力,还会造成工期的延误,由此可节省人工约10工日,节约时间3天,人工按照每人工日200计取,每个碰撞点预计节省1000元,则避免返工、材料费4.0万元。

  例如1层轴网45-46/L-K处V型滤池&反冲洗空气管DN400(相对标高H=1100mm)与土建TNQ200(工程标高H=2900mm~8700mm)相交处土建设计没有预留洞。


  管线综合效益分析

  管道交错碰撞,则导致管道无法顺利安装,势必造成管道返工的情况,造成材料、人工的浪费,工期的延误。根据规范及要求,对此复杂节点进行了方案排布,规避了管道碰撞的问题,使管道成排布置,尽量按照墙体已有预留洞的位置敷设,而且达到美观效果,最大程度的节省了材料,利用了可用空间。对此项目处进行碰撞检查,共检查出碰撞点753余处,考虑到一些碰撞在实际施工过程中会做变通处理,不会产生真正的碰撞,经过后期管线综合筛选得出施工平面图和刨面图,则预计避免返工、材料费10万元。


  如需本项目BIM应用完整成果报告请加QQ2885032126索取。


旗下子品牌:
客服系统