虛實(shí)結(jié)合利用BIM實(shí)現(xiàn)立體化施工管理

1、虛實(shí)結(jié)合 利用BIM實(shí)現(xiàn)立體化施工管理小二號中宋江蘇南通二建集團(tuán)有限公司陽光城國際廣場項(xiàng)目小四號黑體薛東興 黃錦生 楊錄 杜知博 李健鋼 任菁琳【摘 要】陽光城國際廣場項(xiàng)目主要結(jié)構(gòu)形式為型鋼混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)。為了滿足質(zhì)量、工期要求，我項(xiàng)目部組建了專業(yè)的質(zhì)量管理小組和BIM技術(shù)小組，對整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量、安全、工期以及風(fēng)險(xiǎn)控制等進(jìn)行全面策劃管理、實(shí)施和精細(xì)化管理，利用BIM技術(shù)減少不可預(yù)估問題的影響，盡可能的使用工具化、定型化、裝配方式施工，加大檢查力度，最終完成業(yè)主下達(dá)的目標(biāo)要求，取得高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能的精品工程。【關(guān)鍵詞】虛實(shí)結(jié)合 BIM技術(shù) 立體化 管理一、成果背景及工程概況一級標(biāo)題：小四

2、號黑體1.社會(huì)背景二級標(biāo)題，五號宋體，單占一行本項(xiàng)目為太原市長風(fēng)商務(wù)區(qū)標(biāo)志性建筑，由于本項(xiàng)目地理位置以及項(xiàng)目本身的特點(diǎn)，受到各界的廣泛關(guān)注。2.企業(yè)背景：江蘇南通二建集團(tuán)有限公司是全國500強(qiáng)企業(yè)，擁有建筑施工特級資質(zhì)，隨著BIM理念在建筑行業(yè)被認(rèn)可，集團(tuán)公司近年來越來越重視BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，已將BIM技術(shù)應(yīng)用作為項(xiàng)目正文五號宋體，每行44個(gè)字，行間距單倍日常管理的重要組成部分。3.工程概況：(1)建筑概況：本工程總建筑面積198990.66平方米；其中高層酒店建筑高度84.40米米應(yīng)改為m、公寓樓建筑高度146.50米、辦公樓建筑高度149.00米；地下共兩層，建筑面積：3766

3、1.66平方米平方米應(yīng)改為m2。 (2)結(jié)構(gòu)概況：辦公主體采用型鋼混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu);B區(qū)為裙樓，主體采用框架結(jié)構(gòu)；C區(qū)為酒店項(xiàng)目，結(jié)構(gòu)型式為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；D區(qū)為宴會(huì)廳，主體采用框架結(jié)構(gòu)；E區(qū)為公寓樓項(xiàng)目，主體采用型鋼混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)。二、選題理由(1)本工程位于長風(fēng)商務(wù)區(qū)中心位置，比鄰政府辦公樓及新建五大館，所受外界關(guān)注及影響較大。因此在工程建設(shè)中對質(zhì)及安全文明施工的要求就更加嚴(yán)格，在施工的各個(gè)細(xì)節(jié)都要進(jìn)行整體策劃、精心管理才能達(dá)到質(zhì)量及安全文明施工要求。(2)本工程體量大、工期短、場地狹小，組織好前期技術(shù)、質(zhì)量、工期、成本、材料策劃及施工風(fēng)險(xiǎn)控制尤為重要。(3)集團(tuán)公司制定了

4、保證產(chǎn)品質(zhì)量均質(zhì)化、常態(tài)化的精品戰(zhàn)略目標(biāo)，注重創(chuàng)新、精品、品牌的發(fā)展。(4)加強(qiáng)項(xiàng)目信息化管理，提升項(xiàng)目管理效率?；谏鲜隼碛桑瑢ⅰ疤搶?shí)結(jié)合，利用BIM實(shí)現(xiàn)立體化施工管理”作為我們項(xiàng)目部管理的主控方向。三、管理重點(diǎn)及難點(diǎn)分析1.管理重點(diǎn)(1)前期策劃管理：本工程涉及到體量大占地面積小、超高層勁性結(jié)構(gòu)及新工藝施工、屬于長風(fēng)商務(wù)區(qū)備受關(guān)注的標(biāo)志性工程；因此合理的施工策劃是本工程的管理重點(diǎn)。(2)過程質(zhì)量安全管理：本工程質(zhì)量目標(biāo)為確保“汾水杯”，因此施工過程質(zhì)量管理為項(xiàng)目管理重點(diǎn)。(3)過程成本控制管理：由于簽訂合同為固定單價(jià)合同且價(jià)格較低，在滿足質(zhì)量前提下，必須加強(qiáng)過程的成本控制管理。(4)工期控

5、制管理：本工程合同工期為828天，對于近20萬平方米的超高層綜合體項(xiàng)目來說，工期較為緊張，保證質(zhì)量的同時(shí)必須加強(qiáng)過程工期的管理。(5)收尾環(huán)節(jié)監(jiān)督管理：以往施工收尾環(huán)節(jié)松懈，影響產(chǎn)品最終觀感質(zhì)量，因此需要重點(diǎn)抓好各工序最后收尾環(huán)節(jié)的監(jiān)督工作，保證產(chǎn)品質(zhì)量。2.管理難點(diǎn)(1)現(xiàn)場協(xié)調(diào)管理：陽光城國際廣場項(xiàng)目建筑面積為198990.66平方米，而占地面積只有20000平方米，考慮合同工期較為緊張，地下部位分三段按工序銜接施工，地上部位同時(shí)施工，這給現(xiàn)場組織管理帶來了很大的困難。(2)整體施工技術(shù)管理：本工程涉及新技術(shù)運(yùn)用19項(xiàng)，其中還有領(lǐng)先國內(nèi)同行水平的超高層勁性結(jié)構(gòu)、整體附著式自動(dòng)升降腳手架，大

6、截面大跨度柱梁的施工，這些都需要施工前拿出一套合理針對性技術(shù)措施、優(yōu)化措施等。(3)質(zhì)量管理：大截面墻柱的垂直度、平整度，勁性結(jié)構(gòu)本身安裝的垂直度以及梁柱節(jié)點(diǎn)處的鋼筋連接質(zhì)量、砼成型質(zhì)量等都是質(zhì)量控制難點(diǎn)。(4)安全管理：由于工期緊張，必須同時(shí)交叉作業(yè)，同時(shí)大量的型鋼吊裝作業(yè)以及后期幕墻裝修進(jìn)行的垂直面交叉施工等都給項(xiàng)目的安全管理帶來了很大的困難。(5)工期管理：本工程合同工期828天且非不可抗力影響不予工期順延；屬長風(fēng)商務(wù)區(qū)標(biāo)志性工程不允許有任何延誤。四、管理策劃實(shí)施及創(chuàng)新特點(diǎn)1.目標(biāo)設(shè)定及分解在充分理解業(yè)主需求的前提下，制定工程項(xiàng)目管理目標(biāo)，并相應(yīng)安排了責(zé)任人，見表1要在正文適當(dāng)位置指出表

7、號。表名表名表名表名表名表名表名表名 表1表要有表名，表號放在表的右上方項(xiàng)目目標(biāo)值完成時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)控制質(zhì)量汾水杯2017年4月安全文明山西省安全文明標(biāo)化工地2016年12月表中文字的字號為小五宋工期828天2016年4月綠色施工施工期間對周邊建筑、市容無影響2016年4月未污染環(huán)境及周邊道路2016年4月2.項(xiàng)目管理分級策劃在項(xiàng)目中標(biāo)后30天完成項(xiàng)目管理策劃，形成項(xiàng)目管理創(chuàng)優(yōu)策劃書。項(xiàng)目管理創(chuàng)優(yōu)策劃書作為指導(dǎo)項(xiàng)目管理工作的指導(dǎo)文件，對項(xiàng)目管理的目標(biāo)、內(nèi)容、組織、資源、方法、程序和控制措施進(jìn)行了安排。圍繞實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的成本、工期、質(zhì)量、安全、綠色施工等管理目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，確定項(xiàng)目管理模式、分包及采購模式

8、，明確人、機(jī)、物、料、資金、技術(shù)等資源配置措施，明確項(xiàng)目管理過程中公司層面和項(xiàng)目部的職責(zé)、授權(quán)關(guān)系及服務(wù)關(guān)系等內(nèi)容。項(xiàng)目部在工程正式開工前完成項(xiàng)目部創(chuàng)優(yōu)實(shí)施計(jì)劃。項(xiàng)目部創(chuàng)優(yōu)實(shí)施計(jì)劃是在項(xiàng)目管理創(chuàng)優(yōu)策劃書和項(xiàng)目管理目標(biāo)責(zé)任書基礎(chǔ)上深化而成的項(xiàng)目操作文件，由項(xiàng)目經(jīng)理組織編寫，并報(bào)公司相關(guān)部門審核，經(jīng)分公司技術(shù)總工審批后發(fā)布實(shí)施。3.成立BIM技術(shù)小組，統(tǒng)一管理項(xiàng)目成立以項(xiàng)目經(jīng)理為主，技術(shù)總工主抓的BIM小組，統(tǒng)一協(xié)調(diào)組織BIM技術(shù)應(yīng)用，針對工程重難點(diǎn)部位、安全防護(hù)設(shè)施、施工進(jìn)度、各專業(yè)資料，利用云平臺(tái)統(tǒng)一整合，形象展示。小組成員覆蓋項(xiàng)目各部門，更有利于項(xiàng)目整體協(xié)調(diào)管理。4.專業(yè)培訓(xùn)，熟練運(yùn)用BIM

9、軟件組織年青管理人員進(jìn)行規(guī)范、方案和BIM相關(guān)軟件等的專項(xiàng)培訓(xùn)，通過組織學(xué)習(xí)BIM基本知識(shí)，組織項(xiàng)目BIM建模，形象對比現(xiàn)場實(shí)際施工情況，更直觀了解施工工藝、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、安全管理標(biāo)準(zhǔn)等，將反應(yīng)出問題進(jìn)行分析，增加了管理人員對施工整體過程的控制和判斷能力。5.創(chuàng)新特點(diǎn)利用BIM模及云平臺(tái)，將現(xiàn)場施工、安全、進(jìn)度、資料、成本、材料進(jìn)行統(tǒng)一整合，工程量詳細(xì)、明確；材料采購、進(jìn)退場手續(xù)簡化，提高效率；發(fā)生變更，各部門可及時(shí)獲取信息，讓信息傳遞不再混亂，有據(jù)可尋；可進(jìn)行模型對比分析、碰撞檢查、匯報(bào)、交底，更直觀、明確、客觀了解現(xiàn)場施工情況、問題整改情況、安全管理隱患、安全防護(hù)措施等。五、管理措施及風(fēng)險(xiǎn)

10、控制1.項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)從項(xiàng)目立項(xiàng)開始，項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)（以下簡稱信息化，包括辦公管理（OA）、人力資源管理（HR）、財(cái)務(wù)管理（FM）、材料管理。）將全程介入項(xiàng)目管理，遵循“小后臺(tái)、大前臺(tái)”的管理思想，公司各職能部門全程監(jiān)督、指導(dǎo)、配合項(xiàng)目各項(xiàng)管理工作。2.細(xì)化項(xiàng)目管理制度通過公司編制的管理手冊，項(xiàng)目將期細(xì)化分解，制項(xiàng)目實(shí)施管理手冊，通過策劃編制、宣貫、執(zhí)行、考核、激勵(lì)的方式，讓管理人在項(xiàng)目管理中更加細(xì)致、高效、規(guī)范。3.云集成平臺(tái)協(xié)同工作（1）4D進(jìn)度管理：（2）安全、防護(hù)管理：（3）資料管理：統(tǒng)一在BIM模型云平臺(tái)集成整理（4）鋼筋翻樣：4.利用BIM技術(shù)針對重難點(diǎn)分項(xiàng)工程節(jié)點(diǎn)深化項(xiàng)目從投

11、標(biāo)階段，將提前利用BIM技術(shù)對圖紙進(jìn)行深化，實(shí)施碰撞檢查、模擬施工、三維渲染、宣傳展示、保存信息等。通過BIM方法，增加信息傳遞和分發(fā)效率，讓成本管理、風(fēng)險(xiǎn)管理的數(shù)據(jù)源收集更高效，通過集中的信息處理方法，讓管理分析過程，部分本土化實(shí)現(xiàn)電算化，提高決策效率。（1）施工技術(shù)策劃（重點(diǎn)是超高層勁性結(jié)構(gòu)的BIM模型深化，達(dá)到可預(yù)制加工，簡化施工難度,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場裝配式施工）：如此大體量的勁性結(jié)構(gòu)的施工在全國也未多見，還未形成特定施工工藝；經(jīng)過公司技術(shù)層面的大力支持，項(xiàng)目部決定迎難而上，前期我們進(jìn)行了大量的工作，包括組建專門的QC小組利用BIM技術(shù)對勁性結(jié)構(gòu)進(jìn)行型鋼深化設(shè)計(jì)，做出詳細(xì)三維節(jié)點(diǎn)詳圖，如圖1圖3

12、所示正文要在合適位置指示圖號。 1)層次（1）之下為1），再之下為由于本工程柱箍筋采用的多為HRB40014的箍筋，鋼筋綁扎的過程中特別是在型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)處箍筋需要穿過梁柱型鋼，施工難度較大，在設(shè)計(jì)同意的基礎(chǔ)上本工程采用將箍筋制作成為U型穿過鋼柱腹板后焊接。 圖1 圖名圖名 圖的大小要適中，每個(gè)圖要有圖號和圖名 圖2 圖名圖名 圖3 圖名圖名2）當(dāng)型鋼柱的主筋較密集，每個(gè)型鋼梁翼緣板處約有兩根柱主筋，如果將柱主筋從型鋼梁兩邊偏移，造成型鋼梁兩邊的鋼筋密集且柱主筋間距錯(cuò)位，該處的模板也不好支設(shè)；在設(shè)計(jì)同意的基礎(chǔ)上在型鋼梁柱主筋通過位置焊接套筒與柱主筋連接。見下圖。3）當(dāng)型鋼梁主筋穿過型鋼柱翼緣板時(shí)

13、，在設(shè)計(jì)允許前提下，在通過型鋼柱翼緣板的梁主筋處焊接套筒與梁筋連接；而穿過型鋼柱腹板方向的鋼筋，直接在該處機(jī)械開孔，孔徑比梁主筋大1#，梁主筋穿過后在梁端和梁中1/3處通過套筒進(jìn)行連接。 4）型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)處穿過型鋼柱翼緣板的梁筋，如果兩端同時(shí)使用套筒連接，不利于梁筋綁扎且梁主筋長度很難控制，為解決此問題；在設(shè)計(jì)允許前提下，在梁另一端穿過型鋼翼緣板的主筋采用在型鋼柱上焊接托板，梁主筋通過與托板雙面焊與型鋼柱連接。見下圖5）通過廣聯(lián)達(dá)的云平臺(tái)，將模型與材料、成本聯(lián)系在一起，采用頭腦風(fēng)暴的形式定期舉行作戰(zhàn)工作室，各部門協(xié)同工作，各專業(yè)溝通暢通，效率更高。6）在設(shè)計(jì)與施工的相應(yīng)階段進(jìn)行管綜碰撞檢測，并

14、在工程進(jìn)入實(shí)施階段前完成相關(guān)工作，出具模型及報(bào)告。如圖4、圖5所示。 圖4 圖名圖名 圖5 圖名圖名7）通過BIM虛擬設(shè)計(jì)二次結(jié)構(gòu)排磚，精確控制工程材料量。不但保證了砌體施工的整體質(zhì)量，還細(xì)化了材料用量。8）本工程首層高支模13m，通過BIM進(jìn)行高支模區(qū)域模擬施工，進(jìn)行三維可視化交底。采用定人、定料、定時(shí)的三定原則。確保高支模架體的整體安全和施工質(zhì)量。9）本工程由于是超高層建筑，結(jié)構(gòu)類型比較復(fù)雜，施工質(zhì)量和施工難度較高，因此核心筒采用了爬模體系，內(nèi)部采用預(yù)制鎖件木模散拼體系。通過BIM虛擬技術(shù)進(jìn)行排版、深化，使得模板安裝一次成果，混凝土感官效果良好。 （2）施工安全（針對外架問題）：根據(jù)工程特

15、點(diǎn)和現(xiàn)場實(shí)際情況研究決定， C區(qū)選用懸挑腳手架。利用BIM技術(shù)對架體進(jìn)行了詳細(xì)的策劃布置。第一、第二層底的密封要求使用木方和竹膠板或木板、竹膠板制作，如下圖所示：對施工設(shè)計(jì)、施工方案深入討論實(shí)施的細(xì)節(jié)，確保方案的可操作性與實(shí)現(xiàn)程序，利用三維視頻進(jìn)行全方位的技術(shù)交底，不放過一個(gè)工序。（3）施工質(zhì)量： 采用執(zhí)行集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)及72課件的優(yōu)秀做法（模板配模工藝、梁底夾具、后澆帶獨(dú)立支模、成品鋼樓梯等），實(shí)行樣板引路制度，確保重難點(diǎn)施工部位有實(shí)體樣板；盡量使用標(biāo)注化、定型化防護(hù)（電梯井鋼平臺(tái)、成品樓梯間及防護(hù)欄桿等）。六、管理過程控制、檢查及關(guān)鍵收尾環(huán)節(jié)監(jiān)督1現(xiàn)場管理組織構(gòu)架現(xiàn)場施工未發(fā)生沖突，每分項(xiàng)工

16、程均能有人負(fù)責(zé)管理，工序交接責(zé)任明確，提高了工作效率。2細(xì)化管理制度編制實(shí)施管理手冊，主要包括：文件收發(fā)管理制度、設(shè)計(jì)變更管理制度、BIM技術(shù)優(yōu)化管理制度、技術(shù)復(fù)核管理制度、樣板驗(yàn)收管理制度、周質(zhì)量安全檢查制度、周質(zhì)量安全會(huì)議制度、每日碰頭會(huì)制度、項(xiàng)目周例會(huì)制度、施工過程“三檢制”制度等十個(gè)制度。3質(zhì)量控制過程 實(shí)施“水沖施工現(xiàn)場管理”，做到承受做隨清，綠色環(huán)保，要安排專人負(fù)責(zé)樓面沖洗、垃圾掃保潔、安全維護(hù)恢復(fù)、砼構(gòu)件養(yǎng)護(hù)；建立工序驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)制度，要將各工序關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)完成前的550分鐘的工作，作為必須監(jiān)控工作，并形成系統(tǒng)檢查、留存記錄；對施工設(shè)計(jì)、施工方案深入討論實(shí)施的細(xì)節(jié)，確保方案的可操作性與實(shí)

17、現(xiàn)程序，利用三維視頻進(jìn)行全方位的技術(shù)交底，不放過一個(gè)尺寸、一個(gè)材料堆放位置；要深入現(xiàn)場了解作業(yè)工人的操作動(dòng)作、習(xí)慣，不放過一個(gè)特助人員。堅(jiān)持采用集團(tuán)公司提出的圖紙標(biāo)注檢查法，對檢查發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行消項(xiàng)處理。4收尾環(huán)節(jié)監(jiān)督實(shí)行“三檢制”，各工序施工的收尾環(huán)節(jié)控制是管理的重點(diǎn)，利用已完成的BIM模型最終深化成型圖，我們要求管理人員在跟班作業(yè)的基礎(chǔ)上，改變等班組報(bào)驗(yàn)的作風(fēng)，在作業(yè)過程中及時(shí)跟進(jìn)、糾正，減少質(zhì)量整改工作。為加強(qiáng)各工序收尾環(huán)節(jié)質(zhì)量，按要求填寫工序交接單以及每日完工記錄；通過這一系列措施提高整體工程質(zhì)量。項(xiàng)目部在三檢基礎(chǔ)上，每層模板、排架拆除完后，即時(shí)進(jìn)行實(shí)測實(shí)量，三線上墻。5總結(jié)改進(jìn)最后將

18、全部檢查記錄上傳至BIM模型云平臺(tái)，對檢查記錄進(jìn)行永久存檔，對出現(xiàn)的問題總結(jié)改進(jìn)。七、管理效果評價(jià)陽光城國際廣場通過應(yīng)用BIM技術(shù)對項(xiàng)目實(shí)施過程及各工序質(zhì)量進(jìn)行了充分、有效的管理，成功達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)值，并取得以下一系列成就。1社會(huì)效應(yīng)：陽光城國際廣場項(xiàng)目整體成型質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)質(zhì)水平，獲得業(yè)主及各方好評；同時(shí)節(jié)約成本約130萬元。2技術(shù)成果：2016年3月提高勁性結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)型鋼與鋼筋連接質(zhì)量QC成果榮獲省級一等獎(jiǎng)。2016年7月提高砼面層預(yù)拌干混砂漿抹灰成型質(zhì)量QC成果榮獲國家級二等獎(jiǎng)。2016年3月超高層勁性結(jié)構(gòu)型鋼與鋼筋連接施工工法榮獲山西省級工法。3項(xiàng)目工程獲得榮譽(yù)： 2015年12月榮獲太原市“結(jié)構(gòu)迎澤杯