BIM技术赋能天府艺术公园高质量建设

2021-09-23

四川省成都市国宾片区市政公园及配套设施项目(天府文化艺术公园)属于省市级重点工程,规划方案通过成都市和四川省的主要领导审定。该片区将通过“一核、一线、三片”建设,全力打造 “宜游、宜业、宜居”的新国宾,构建金牛“文旅高地”。


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一、项目概况


该项目为勘察-设计-施工总承包(EPC)工程,总价为24.7亿元,总建筑面积22.8万㎡,场馆(艺术馆、美术馆、图书馆)共10.6万㎡,地上5.4万㎡,地下5.2万㎡ ,商业面积共12.2万㎡,地上6.3万㎡,地下5.9万㎡。一期主要图书馆、艺术馆和美术馆等建筑组成,主要提供游客观光、人文娱乐等配套服务。二期是打造的商业水街。


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二、项目重难点

1、土建

土建:本工程受办公区、拼装场地、材料堆放、迎检道路等的影响,施工场地狭小,交通不便,施工部署及组织困难;存在高大模板支撑体系。


2、钢结构

美术馆屋面为空间曲面弧形网架,焊接球2522颗,连接杆件10023根;图书馆焊接球1448颗,连接杆件5623根;艺术馆焊接球2057颗,连接杆件9256根;焊接球曲面测量控制是重点;本工程钢构件量大,现场吊装机械选择是本工程的重难点。


3、机电

本工程体量大,工期紧,一、二期交界面机电施工难度大;机电系统复杂,子系统多,机电专业需深化及分包多,设备及管线相对集中,造成管线综合布置复杂。


4、装饰装修

玻璃幕墙及金属屋面存在不规则曲面多,空间定位困难;局部幕墙高度达层高,运输及安装难度大;屋面均为空间曲面,天花转换层做法多,定位及施工困难。


5、管理

EPC总承包管理工作量大、难度高,针对各参建方的管理和服务工作质量将是整个工程能否顺利开展的关键。


解决措施


1、通过BIM技术进行三维场地布置模拟、流水段施工模拟,提前确定施工部署及验证其实施的可行性;通过BIM建模进行高大模板模拟计算等。


2、 应用BIM技术建立模型,形成每个焊接球点空间位置坐标数据;利用智能测量技术实现焊接球点的精准测量放线;针对钢结构杆件数量多的特点,通过BIM技术提进行受力分析及模拟吊装,充分考虑钢结构网架及次杆件的吊装。


3、协调组织相关机电各专业进行深化设计,事先编制深化设计计划,实行严格的计划管理;利用BIM技术进行管综优化排布,提高工作效率,避免不必要的拆改。


4、应用BIM技术建立模型,确定不规则曲面控制点;通过三维激光扫描技术应用主龙骨定位工装,实现主龙骨高精度定位。


5、发挥EPC总承包管理经验的优势,通过BIM协同管理平台加强与业主、设计、监理等各方的相互交流及沟通,方方面面加强工程管理力度。


三、设计阶段BIM应用


建筑结构形态参数化设计

天府美术馆采用Rhino+Grasshopper进行参数化协同设计找形,通过Surface、Vector、Spline、Set等千余个电池组相互之间连接生成建筑表皮,使得美术馆屋面曲线过渡自然,动感轻灵,宛如一株乍开的芙蓉,玉立在湖面之上。


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四、施工阶段BIM应用


土建专业BIM技术应用


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钢结构专业BIM技术应用


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机电专业BIM技术应用


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装饰装修专业BIM技术应用


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五、BIM协同平台应用


1、碰撞检测

将各专业BIM模型上传到Luban IWorks软件,自动完成碰撞检查,生成碰撞报告。对图纸设计错误进行预警并修正,避免因此导致的成本增加与工期延误所造成的经济损失。其中共发现硬碰撞问题251处,软碰撞问题312处。


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2、虚拟漫游

利用luban iworks平台进行三维漫游。机电各专业管线关系一目了然。全方位的三维模型可在任意位置剖切大样及轴测大样图,观察并调整该处管线的标高,以多种角度进行观察。体验项目建成后情况,即使进行未考虑问题的调整。


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3、资料管理

1)BIM模型上传至luban iworks平台,经过平台轻量化处理,使得较低配置的电脑也可迅速查看模型,便于现场施工人员查看三维模型。将设计初期及过程中相关图纸资料上传至平台,方便各专业相关人员及时查看及下载图纸。人员资料上传至平台中,便可通过手机端查看人员资料、联系方式等相关信息,更便于各专业沟通协作。


2)模型文件共计247G,上传至BIM协同平台,轻量化处理模型及其他数据后为21.5G,提高了信息协同及储存效率。


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4、质量安全管理

应用luban Cooperation平台,加大对项目质安问题的管控力度,优化项目上质量、安全问题的整改流程,提高岗位层之间信息传递效率及项目质安问题整改闭合率。问题及时整改率由传统的54%提升到98%,极大的降低了现场质量安全隐患和风险的发生。


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5、进度管理

1)将延时摄影所反映出来的施工进度与利用BIM技术将模型和施工进度计划挂接的虚拟建造进行对比,通过luban iworks协同管理平台真实反应计划与实际时间的对比情况,进而优化进度方案。

2)在BIM例会中发现一标段土建进度滞后,当天与施工经理沟通商议方案,分包单位及时组织现场施工人员,项目部组织分包单位管理人员分析滞后原因,严格按照进度计划控制现场进度,便于后续施工组织安排。


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六、BIM技术应用效益


本项目为全过程BIM应用,分为量化价值和不可量化价值,主要围绕工期、质量及返工进行总结:


1、不可量化价值:


1)图纸质量:图纸前后提资44版次,问题报告发出112份;图纸问题设计修改率96.6%。将图纸问题修改周期由传统的5天缩短至2天,节约了大量的设计管理资源。

2)工期:本项目工期和品质均为第一要素,但工期短(共计316天),图纸版本多,施工面积广,交叉作业多,利用BIM进行图纸交底、变更交底、工序模拟交底,在确保工期的前提下,还保证了品质。


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2、量化价值:


1)图纸问题数量:机电问题609处;建筑问题258处;结构问题7处;内装问题87处;幕墙问题5处;总图问题27处。

2)利用BIM进行图纸优化,保证了图纸有效性、现场施工有序性,减少因设计资料交底不到位造成的现场返工,节约成本。


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七、社会效益


1、天府艺术公园·文博坊项目作为第31届世界大学生运动会的重点配套项目,是成都市幸福美好生活十大工程的重要组成之一,承担着传承天府文化和丰富广大市民精神文化需求的特殊使命。是肩负着向国家领导人、国际友人展示四川建筑、文化的重要任务。


2、该项目的建设有助于成都加快高质量发展、主动服务“一带一路”建设、打造世界赛事名城,是成都走向世界、推动高水平对外开放的重要机遇。


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八、应用总结


本项目通过设计、施工阶段的深度应用,延伸和拓展了BIM技术的功能,有效地激励了自主创新能力,推动了BIM技术在工程全过程中的应用和发展。


不足之处:

1、BIM+三维激光扫描的应用不仅限于核对设计、施工误差,不仅限于扫描钢结构网架后辅助精装修天花层等应用。下一步我们将根据工程特难点将BIM+三维激光扫描用于更深层次的工程测量中,为项目带来更多效益。

2、下一步将结合BIM技术,集成更多智能设备,分析利用数据,为智慧运维提供有效支撑。


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