施工準(zhǔn)備階段應(yīng)用案例剖析

1、施工準(zhǔn)備階段應(yīng)用案例剖析節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用2 施工準(zhǔn)備階段應(yīng)用案例剖析 施工準(zhǔn)備階段是施工階段的第一個子階段，在項(xiàng)目的技術(shù)準(zhǔn)備工作已基本完成之后，項(xiàng)目正式進(jìn)入建設(shè)、實(shí)施階段。在項(xiàng)目的施工階段，首先要做好項(xiàng)目的施工準(zhǔn)備工作，即要按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件的要求，完成項(xiàng)目的場地平整、通水、通電、通路等準(zhǔn)備工作內(nèi)容，為項(xiàng)目的正式開工建設(shè)做好基礎(chǔ)條件。在昆明滇池國際會展中心項(xiàng)目展館工程的施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)用BIM技術(shù)對場平方案進(jìn)行了定性定量地分析評價，加快了展館工程施工準(zhǔn)備的進(jìn)程。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用3一、案例概況昆明滇池國際會展中心項(xiàng)目，選址于昆明市 “一湖四片”“一湖

2、四環(huán)”的中心區(qū)域，橫跨滇池北岸三個半島，地形南北長2600m，東西長1000m，項(xiàng)目總投資約370億元，總建筑面積約500萬m2，占地總面積約2169畝，規(guī)劃業(yè)態(tài)涵蓋了：會展中心、旅游小鎮(zhèn)、CBD中央商務(wù)區(qū)、主題樂園、五星級酒店、高檔住宅區(qū)、商業(yè)中心等。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用4二、應(yīng)用內(nèi)容 為了破解土地移交滯后帶來的不利影響， 根據(jù)土地移交滯后情況，擬定了總體平衡分區(qū)施工的方案。利用BIM技術(shù)創(chuàng)建地塊場地的建筑信息模型，對總體平衡分區(qū)施工方案和整體施工方案進(jìn)行模擬分析，分析評價總體平衡分區(qū)施工方案的優(yōu)缺點(diǎn)，驗(yàn)證總體平衡分區(qū)施工方案的可行性、合理性、經(jīng)濟(jì)性。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用5二、

3、應(yīng)用內(nèi)容 BIM技術(shù)應(yīng)用的具體內(nèi)容為：（1）創(chuàng)建北區(qū)地塊場地建筑信息模型（BIM），根據(jù)模型驗(yàn)證北區(qū)地塊場地平整土方工程量，并對土方平衡進(jìn)行分析。（2）創(chuàng)建北區(qū)地塊場地分區(qū)建筑信息模型（BIM），根據(jù)分區(qū)建筑信息模型模擬分區(qū)施工方案，對分區(qū)施工方案的土方平衡、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等內(nèi)容進(jìn)行分析，提出分區(qū)施工方案的評價意見。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用6二、應(yīng)用內(nèi)容 （3）根據(jù)北區(qū)地塊場地建筑信息模型（BIM）、虛擬建造過程、分析及評價意見，提出北區(qū)地塊場地平整節(jié)點(diǎn)的管理建議及改進(jìn)措施。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用7三、應(yīng)用過程（一）創(chuàng)建場地建筑信息模型根據(jù)昆明滇池國際會展中心項(xiàng)目北區(qū)地塊平面方格網(wǎng)2013.

4、01.23和昆明滇池國際會展中心項(xiàng)目北區(qū)地塊平面方格網(wǎng)2013.01.25中的原始地形標(biāo)高、設(shè)計(jì)地形標(biāo)高和相關(guān)的地形邊界等數(shù)據(jù)內(nèi)容，以及總體平衡分區(qū)施工方案，組織進(jìn)行了北區(qū)地塊場地建筑信息模型和北區(qū)地塊分區(qū)場地建筑信息模型（BIM）的創(chuàng)建。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用8三、應(yīng)用過程1.總體平衡分區(qū)施工方案概述根據(jù)土地移交滯后情況，擬定了總體平衡分區(qū)施工的方案，總體平衡分區(qū)施工方案為：（1）先對項(xiàng)目場地內(nèi)的五甲河以西地塊的原始地貌進(jìn)行場地平整，場地平整標(biāo)高達(dá)到標(biāo)高1890m后，組織進(jìn)行樁基施工，待樁基施工完成后，再將樁頂浮土挖出（樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高為1886m），樁頂浮土需挖至地下室底板板頂設(shè)計(jì)標(biāo)高1

5、887.2m，挖出的樁頂浮土用于室外展館區(qū)預(yù)留用地回填和五甲河以東地塊場地平整。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用9三、應(yīng)用過程（2）五甲河以東地塊場地平整標(biāo)高達(dá)到1888.5m后組織進(jìn)行樁基施工，樁基施工完成后，再將樁頂浮土挖出（樁頂標(biāo)高為1886m），樁頂浮土需挖至地下室地板設(shè)計(jì)標(biāo)高1887.2m后，整個場平工程結(jié)束。2.北區(qū)地塊場地建筑信息模型（1）北區(qū)地塊原始BIM模型，如圖6-3所示。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用10三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用11三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用12三、應(yīng)用過程（3）北區(qū)地塊場地平整工程量根據(jù)北區(qū)地塊的場地信息模型，整個北區(qū)地塊到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高

6、（1887.2m）后，場地平整土方工程總量為2350884.1m3，其中：填方1492814m3、挖方858070.1m3。3.五甲河以西場地建筑信息模型節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用13三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用14三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用15三、應(yīng)用過程（3）五甲河以西樁基施工完成后的場地平整建筑信息模型（樁基施工完成后應(yīng)開挖至地下室底板板頂標(biāo)高，以進(jìn)行地下室底板、樁承臺、基礎(chǔ)梁等分部分項(xiàng)工程的施工）。如圖6-7所示。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用16三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用17三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用18三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用

7、19三、應(yīng)用過程（3）五甲河以東樁基施工完成后的場地平整BIM模型（樁基施工完成后應(yīng)開挖至地下室底板板頂標(biāo)高，以進(jìn)行地下室底板、樁承臺、基礎(chǔ)梁等分部分項(xiàng)工程的施工）。如圖6-10所示。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用20三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用21三、應(yīng)用過程（二）場地平整土方工程量驗(yàn)證1.北區(qū)地塊樁基施工場地的平整工程量根據(jù)北區(qū)地塊樁基施工場地BIM模型（如圖6-7、圖6-10所示），整個北區(qū)地塊到達(dá)樁基施工場地標(biāo)高（五甲河以西樁基施工場地標(biāo)高為1890.0m、五甲河以東樁基施工場地標(biāo)高為1888.5 m）后，樁基施工場地平整土方工程總量為501798.37 m3，其中：填方1771

8、11.77m3、挖方324686.6 m3。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用22三、應(yīng)用過程2.北區(qū)地塊樁基施工完成后的場地平整工程量根據(jù)北區(qū)地塊樁基施工完成后場地BIM模型（如圖6-7、圖6-10所示），整個北區(qū)地塊樁基施工完成后，需從打樁場地標(biāo)高（五甲河以西樁基施工場地標(biāo)高為1890.0m、五甲河以東樁基施工場地標(biāo)高為1888.5 m）平整至設(shè)計(jì)標(biāo)高1887.20m，以進(jìn)行地下室底板、樁承臺、基礎(chǔ)梁等分部分項(xiàng)工程的施工，場地平整土方工程總量為975820.737 m3，其中：五甲河以西挖方745288.17 m3，五甲河以東挖方230532.567 m3。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用23三、應(yīng)用過

9、程3.場地平整土方工程量驗(yàn)證根據(jù)北區(qū)地塊的場地BIM模型，整個北區(qū)地塊到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，場地平整土方工程總量為2350884.1 m3，其中：填方1492814 m3、挖方858070.1 m3。天際模型工程量與高標(biāo)方格網(wǎng)場地平整土方工程量相比,超出172506.65M3，其中：填方109363.8 m3，挖方超出63142.85 m3。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用24三、應(yīng)用過程天際模型工程量與各單位的土方工程量平均值進(jìn)行對比，天際模型工程量為各單位的土方工程量平均值的98.42，各單位土方工程量的離散性詳見圖6-11。由圖可見，天際模型工程量與整個北區(qū)地塊的場地平整土方工程總量基本一致，但為了

10、有效地進(jìn)行項(xiàng)目的成本管控，建議以高標(biāo)2的土方工程總量2178377.45m3作為北區(qū)地塊場地平整的管控目標(biāo)。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用25三、應(yīng)用過程節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用26三、應(yīng)用過程4.土方平衡分析整個北區(qū)地塊到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，場地平整土方工程需填方1492814 m3，需挖方858070.1 m3，挖填方量不平衡，挖填土方差值為634743.9 m3，即整個北區(qū)地塊尚需從外部運(yùn)634743.9 m3土方進(jìn)行回填。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用27三、應(yīng)用過程5.結(jié)論天際模型工程量與整個北區(qū)地塊的場地平整土方工程總量基本一致，但整個北區(qū)地塊的挖填方量不平衡，整個北區(qū)地塊尚需從外部運(yùn)634

11、743.9 m3土方進(jìn)行回填，建議以高標(biāo)公司2012年12月25日提供的方格網(wǎng)數(shù)據(jù)，即土方工程總量2178377.45m3作為北區(qū)地塊場地平整的管控目標(biāo)，并對土方平衡采取一定的管理措施。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用28三、應(yīng)用過程（三）總體平衡分區(qū)施工方案模擬分析1.總體平衡分區(qū)施工方案模擬（1）北區(qū)地塊樁基施工場地的施工模擬。根據(jù)北區(qū)地塊樁基施工場地BIM模型（如圖6-7、圖6-10所示），整個北區(qū)地塊到達(dá)樁基施工場地標(biāo)高（五甲河以西樁基施工場地標(biāo)高為1890.0m、五甲河以東樁基施工場地標(biāo)高為1888.5m）后，場地平整土方工程總量為501798.37 m3，其中：填方177111.77

12、m3、挖方324686.6 m3。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用29三、應(yīng)用過程場地平整土方工程總量中，五甲河以西樁基施工場地平整的土方工程為318544.1 m3，其中：填方168740.3 m3、挖方149803.8 m3。五甲河以東樁基施工場地平整的土方工程量為183254.27 m3，其中：填方155946.3 m3、挖方27307.97 m3。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用30三、應(yīng)用過程（2）北區(qū)地塊樁基施工完成后的場地平整模擬。根據(jù)北區(qū)地塊樁基施工場地BIM模型（如圖6-7、圖6-10所示），整個北區(qū)地塊樁基施工完成后，需從打樁場地標(biāo)高（五甲河以西樁基施工場地標(biāo)高為1890.0m、五甲

13、河以東樁基施工場地標(biāo)高為1888.5 m）平整至地下室底板板頂設(shè)計(jì)標(biāo)高（1887.20m），場地平整土方工程總量為975820.737 m3，其中：五甲河以西挖方745288.17 m3，五甲河以東挖方230532.567 m3。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用31三、應(yīng)用過程2.土方平衡分析（1）樁基施工前，需把五甲河以西原始地貌平整至樁基施工場地標(biāo)高（1890.0m），五甲河以西原始地貌平整至樁基施工場地標(biāo)高的土方填方為168740.3 m3、挖方為149803.8 m3，量差為18936.5 m3，土方工程量基本實(shí)現(xiàn)挖填平衡，此施工步驟合理。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用32三、應(yīng)用過程（2）五

14、甲河以西樁基施工完成后，再將樁頂浮土挖出（樁頂標(biāo)高為1886m），樁頂浮土由1890挖至地下室底板板頂設(shè)計(jì)標(biāo)高（1887.2m）的土方工程總量為745288.17 m3（含環(huán)湖東路以北平臺部分的樁頂浮土），其中：展館部分的土方挖方量為567109.18 m3（環(huán)湖東路以北平臺部分的樁頂浮土需后續(xù)施工）。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用33三、應(yīng)用過程五甲河以東場地平整需回填土方155946.3m3、室外展館區(qū)的預(yù)留用地需回填土方341111.3 m3，所需回填土方合計(jì)497057.6 m3，此挖方和填方的差值為70051.58 m3，因此，此土方工程量未能實(shí)現(xiàn)平衡。但由于整個場地有土方回填需求（整

15、個北區(qū)地塊尚需從外部運(yùn)634743.9 m3土方進(jìn)行回填），所以，雖然局部挖方量多，但挖方從總體上也能實(shí)現(xiàn)平衡，此施工步驟合理。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用34三、應(yīng)用過程（3）五甲河以東樁基施工完成后，再將樁頂浮土挖出（樁頂標(biāo)高為1886m），樁頂浮土由1888.5m，挖至地下室地板設(shè)計(jì)標(biāo)高1887.2m，五甲河以東樁頂挖出浮土的土方工程總量為230532.56 m3（含環(huán)湖東路以北平臺部分的樁頂浮土）。由于整個北區(qū)地塊尚需外運(yùn)634743.9 m3土方進(jìn)行回填，所以，五甲河以東樁頂挖出浮土可以用來進(jìn)行整個北區(qū)地塊建筑外邊線以外、預(yù)定用地紅線以內(nèi)的范圍進(jìn)行土方回填。因此，此施工步驟合理。節(jié)點(diǎn)

16、法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用35三、應(yīng)用過程3.經(jīng)濟(jì)分析實(shí)施此樁基施工場地分區(qū)平整方案，有四項(xiàng)需增加的措施費(fèi)用，即樁基施工前五甲河以西場地平整的土方回填費(fèi)用、樁基施工前五甲河以東場地平整的土方回填費(fèi)用、土方回填后增加的挖土方費(fèi)用、在1890m（1888.5 m）標(biāo)高打樁需增加的送樁費(fèi)用，此四項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)約750萬元。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用36三、應(yīng)用過程實(shí)施此施工方案可減少的措施費(fèi)用有二項(xiàng)，即展館場地平整的土方需外運(yùn)的費(fèi)用、需硬化打樁場地而回填磚碴的費(fèi)用，此兩項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)約3475.38萬元。費(fèi)用增、減相抵后，實(shí)施此施工方案可降低建設(shè)成本約2725.38萬元。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用37四、應(yīng)用

17、成果（一）整體推進(jìn)施工方案模擬結(jié)果根據(jù)原始場地模型及設(shè)計(jì)地形模型的模擬結(jié)果，整體推進(jìn)施工方案的挖填方工程量為235.08萬m3，其中：填方149.28萬m3，挖方85.80萬m3，挖填差值為63.47萬m3，挖填方量不平衡，尚需從外部運(yùn)63.47萬m3土方進(jìn)行回填（見表6-1）。 通過模擬結(jié)果與各測量結(jié)果的對比分析，整體推進(jìn)施工方案的土方工程量為各種測量結(jié)果土方工程量平均值的98.42%，偏差小于5%，模擬結(jié)果處于中位線上，整體推進(jìn)施工方案的土方工程量計(jì)算結(jié)果符合精度要求，可作為評價基準(zhǔn)。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用38四、應(yīng)用成果節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用39四、應(yīng)用成果（二）總體平衡分區(qū)施工

18、方案模擬結(jié)果五甲河以西原始地貌平整至樁基施工場地標(biāo)高（1890m），土方填方為16.87萬m3、挖方為14.98萬m3，量差為18.93萬m3，基本實(shí)現(xiàn)挖填平衡，不需要土方外運(yùn)。五甲河以西樁基施工完成后進(jìn)行樁頂覆土開挖（由1890 .0m挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高1887.2m），挖方量為56.71萬m3。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用40四、應(yīng)用成果五甲河以東原始地貌平整至樁基施工場地標(biāo)高（1888.5m），土方填方15.59萬m3、挖方2.73萬m3，需要外運(yùn)12.86萬m3土方。五甲河以東樁基施工完成后進(jìn)行樁頂覆土開挖（由1888.5 m挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高1887.2m），挖方量為23.05萬m3。（見表6-2

19、）節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用41四、應(yīng)用成果節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用42四、應(yīng)用成果五甲河以西開挖樁頂覆土的56.71萬m3土方，用于室外展館區(qū)預(yù)留用地的回填土方為34.11萬m3，用于五甲河以東原始地貌平整的回填土方12.86萬m3，剩余土方為9.73萬m3。五甲河以西開挖樁頂覆土回填后的剩余土方（9.73萬m3）加上五甲河以東開挖樁頂覆土的土方（23.05萬m3）合計(jì)為32.78萬m3，小于整個場地平整工程所需要的回填土方工程量（63.47萬m3），因此，采用總體平衡分區(qū)施工方案土方工程量均不需要土方外運(yùn)。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用43四、應(yīng)用成果（三）模擬結(jié)果對比分析采用整體推進(jìn)施工方

20、案后，有51.69萬m3土方必須先運(yùn)至場外，待基礎(chǔ)工程完成后再運(yùn)回場內(nèi)回填，加劇了土方的挖填不平衡，增加了土方重復(fù)挖運(yùn)的費(fèi)用。而且地下水位為1888.02 m，高于地下室板頂設(shè)計(jì)標(biāo)高1887.2m，需要填磚碴硬化打樁施工場地，增加了場地硬化的費(fèi)用。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用44四、應(yīng)用成果但采用總體平衡分區(qū)施工的方案，需增加四項(xiàng)新的措施費(fèi)用，即五甲河以西和五甲河以東原始地貌平整至樁基施工場地的費(fèi)用、因原始地貌平整至樁基施工場地而增加的土方重復(fù)開挖的費(fèi)用、因增加送樁長度而增加的施工費(fèi)用。 節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用45四、應(yīng)用成果綜合對比兩個施工方案，采用整體推進(jìn)施工方案在常規(guī)費(fèi)用之上尚需增加

21、建設(shè)成本3401.75萬元，采用總體平衡分區(qū)施工方案在常規(guī)費(fèi)用之上僅需增加建設(shè)成本741.12萬元，采用總體平衡分區(qū)施工方案比采用整體推進(jìn)施工方案節(jié)約2660.63萬元。因此，采用總體平衡分區(qū)施工的方案不僅節(jié)約投資，而且，技術(shù)上也可行、合理，在土地移交滯后的條件下，可使項(xiàng)目建設(shè)工作取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，爭取了約1個月的建設(shè)工期，為后續(xù)的建設(shè)工作順利推進(jìn)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用46四、應(yīng)用成果（四）管理建議經(jīng)模擬分析，采用總體平衡分區(qū)施工方案后，在土地移交滯后的條件下，使項(xiàng)目建設(shè)工作取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，爭取了約1個月的建設(shè)時間，降低建設(shè)成本約2725.38萬元，為后續(xù)的建設(shè)工作推進(jìn)創(chuàng)造

22、了基礎(chǔ)條件。根據(jù)模擬分析情況，對北區(qū)地塊場地平整節(jié)點(diǎn)的項(xiàng)目管理工作提出以下管理建議：節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用47四、應(yīng)用成果（1）整個北區(qū)地塊包含規(guī)劃道路及臨時道路部分的挖填方總量為2897542 m3（具體數(shù)據(jù)詳見附表七），預(yù)定用地紅線內(nèi)不包含規(guī)劃道路及臨時道路部分的挖填方總量為2350884.1m3，兩者相差約54.66萬m3，原因主要是模型的邊界不一致造成的。因此，應(yīng)加強(qiáng)場地平整工程的范圍管理，建立明確的用地紅線邊界，避免超范圍施工。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用48四、應(yīng)用成果（2）高標(biāo)公司提供了兩版土方方格網(wǎng)，2012.12.23版的挖填方總量為2342861.47m3，2012.12.25版的挖填方總量為2178377.45m3，兩者相差約16.45萬m3。盡管已確立以2178377.45m3作為北區(qū)地塊場地平整的管控目標(biāo),但應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)核及確認(rèn)。節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM應(yīng)用49四、應(yīng)用成果（3）北區(qū)地塊場地建筑模型是依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高1887