BIM技术在商业综合体施工阶段应用研究

罗浩、尹秋冬、罗渝文、郝俊能、杨洲

[摘要]BIM技术逐步应用于施工领域，通过该技术对工程应用的不断探索，辅助土木工程施工应用。通过其可视化，协调性，模拟性，优化性，可出图性来满足施工行业日益提高的要求。本文以某大型复杂城市综合体项目BIM技术应用为例，从深化设计、节点优化、工艺展示、基坑监测、等方面对BIM技术在商业综合体施工阶段进行探索与研究。

[关键词]BIM技术；转换层；进度管理；优化设计

一、引言

某城市综合体项目位于市区核心位置，由超高层塔楼、高端住宅、酒店、大型商业以及配套幼儿园组成，其占地面积10万㎡，建筑面积约80万㎡。由于周边地理环境复杂，建筑体量大，施工难点多，包含有超深基坑群、大量结构转换层和大型商业综合体，因此引用BIM技术辅助进行施工组织和管理。

二、工程概况

本项目位于城市核心区域，基坑周边紧邻地铁6号线及9号线。其中高层住宅楼4层设计为转换层，此梁、梁柱节点钢筋数量多、钢混节点复杂，梁截面尺寸大。机房设备多，管线复杂，对检修空间和标高排布要求较高，尤其是超高层中避难层及转换层管线复杂，各专业管线碰撞较多。基坑西侧地铁9号线与地下室并行长度约250米，隧道顶埋深约17.14-20.42米。此部分基坑施工难以避免对地铁隧道造成扰动。

本工程因紧邻地铁，共计划分为20个基坑分四批次进行施工。因此支护支护、桩基、结构、机电、装饰装修等各工序立体交叉施工，平面规划及场地转换是保证施工顺利推进的关键。为解决上述问题，利用BIM技术提前规划，提前模拟，解决施工中实际问题。

三、主要BIM技术应用

（一）转换层钢筋优化

本项目转换层混凝土梁内存在型钢梁，上部钢板墙埋腿钢梳伸入到混凝土梁内，且转换层梁内钢筋钢筋数量多，传统施工方式会造成大量拆改及返工。利用BIM技术，施工前对转换层复杂楼层进行模型创建，如图1所示。利用BIM可视性，对钢筋排布复杂区域进行调整，如图2所示。将调整结果，利用BIM的可出图性，生成二维施工平面图，将生成的二维平面图，提出工程量联系单，提交设计审核，收到业主回复后，按排布调整后新图纸施工，并通过模型对现场施工进行指导。

图1 复杂节点模型                         图2 钢筋排布调整    

（二）机房管线优化

针对本项目复杂机房进行全部建模及优化，机房内设备、阀门根据厂家提供信息，对实际设备进行1:1建模，保证设备及阀件的精准度。将商业制冷机房进行模块化区域划分，先分段模块化，再进行机房整体模块化的集成，如图3所示。

其中将机房分为分集水器管线模块化，水泵管线模块化等。通过建立BIM模型，针对不满足标高的位置，进行管线标高优化，提出优化方案并整理汇总，经过模型答疑确认方案的可行性。复杂区域，结合BIM技术进行管线的优化，考虑安装以及检修所需要的空间，使后勤过道施工更加美观。结合BIM技术进行施工工序的优化，极大的提高了施工效率，节省了工期。如：调整后勤过道管线安装顺序：先安装自动喷淋、水炮、生活给水以及排烟系统；再安装弱电及强电系统；最后安装空调冷热水系统。平层管线安装顺序：先安装加压送风系统及空调水系统；再安装排烟系统；最后安装电气系统。

图3 制冷机房整体模块化集成           图4 换热机房设备及管线位置排布

换热机房管线比较密集，设备较多，通过优化换热机房内设备的摆放位置排布及管线走向，如图4所示，使机房内检修空间最大化、合理化。支架采用公共支架，利用BIM技术进行模拟支架载荷校核及支架布置位置，使机房布置更加美观，系统运行平稳可靠。对机电管线进行支吊架的选型计算及添加，并编制大型管道支架核算方案，对管线支架进行编号，实行预制、加工、安装一体化，极大的提高了施工效率。

（三）施工进度管理

通过对人工、材料、机械的综合控制，达到进度管理的目的。创建BIM模型，提取实体工程量，如图5所示，参照企业施工定额，编制符合实际施工进度计划，分配哥施工作业面的人工、材料、机械等需求量。采取定人员，定时刷脸进场，进场人数信息随时反馈，保障作业面人数。钢结构，机电等材料，依据材料需求量计划，提前60天创建三维模型，模型数据发送至数控机床，进行定型化加工，如图6所示，完成现场安装，模型创建过程中进行深化，提前解决碰撞问题，减少返工，保障施工进度。运用施工机械监控系统，如图7所示，实时观察，记录施工机械运转情况，保证施工机械利用率。通过对人材机等施工要素精细化管理，确保施工进度完成。

 

图5 模型工程量提取          图6 数控机床加工             图7 塔吊监测系统

（四）施工平面管理

项目占地面积大，但是交叉施工工序多，对平面布置要求高。现场交通对施工组织尤为重要，本项目共有十个基坑，周边有杭州地铁六号线及九号线站点，工况复杂，平面布置调整难度大，通过模型搭建，道路模拟，明确材料堆场位置、提前规划现场最优道路路径，如图8所示，为施工管理提供便利。根据现场施工进度，结合项目结构特点及施工阶段需求，运用BIM技术规划塔吊、施工电梯布置位置和安拆时间，有效指导施工，如图9所示。

 

图8施工道路规划                       图9 塔吊位置规划

通过三维模型，避开风口风道出入口等构筑物，塔吊、施工电梯等临时设施，进行正向设计施工道路，确定楼板加固位置，并反馈给设计院进行施工图纸优化，减少临时加固费用，同时结合场内永久道路，降低工程临建成本，缩短施工工期，同时大大减少后期拆除步骤，减少拆除时建筑垃圾的产生及外运。

四、总结

通过应用上述技术，提前规避了施工中可能遇到的问题，提高了施工速度。保障了施工质量。利用BIM技术对转换层复杂钢筋施工的辅助进行，取得良好的效益。并可对其他项目进行推广使用。复杂机房，提前深化建模，排布管线，支吊架净高分析，调整施工顺序，满足施工要求。采用实施监控系统，保障施工安全。综合运用BIM技术，合理规划空间场布，施工进度，保证施工顺利进行。BIM技术的充分发挥，对施工项目产生深远影响，提高企业效益，扩大品牌影响力。

参考文献

（1）李拓.BIM 技术在土木工程中的应用具体措施探讨[J].消费导刊，2021，（2）：13.

作业简介：罗浩、男、工程师，出生于1992年6月，联系地址：四川省成都市郫都区川菜产业园，邮箱：[e-mail]