BIM技術在毓秀雅苑裝配式建筑項目EPC工程總承包中的應用

合肥毓秀雅苑項目位于合肥市瑤海區烈山路以東,南坪路以北。由中國十七冶集團有限公司EPC工程總承包。項目規劃用地面積82591.04平方米,總建筑面積269588.64平方米,由20棟住宅樓、3棟附屬樓、1棟幼兒園、3棟配電房及地下車庫組成。20棟住宅樓3層以上均為預制裝配式混凝土剪力墻結構體系,其中包括5棟18層、

BIM技術在毓秀雅苑裝配式建筑項目EPC工程總承包中的應用

1 項目簡介

1.1項目概況

合肥毓秀雅苑項目位于合肥市瑤海區烈山路以東,南坪路以北。由中國十七冶集團有限公司EPC工程總承包。項目規劃用地面積82591.04平方米,總建筑面積269588.64平方米,由20棟住宅樓、3棟附屬樓、1棟幼兒園、3棟配電房及地下車庫組成。

20棟住宅樓3層以上均為預制裝配式混凝土剪力墻結構體系,其中包括5棟18層、7棟24層及8棟30層,裝配率為60.2%,為現階段合肥市建筑產業化最高的項目之一。

1.2 裝配式結構設計概況

本工程的裝配式構件包括:預制外墻板、預制內墻板、預制PCF板、預制疊合板、預制疊合梁、預制空調板、預制陽臺、預制陽臺豎板、預制空調豎板、預制樓梯等。

本工程預制墻板及樓梯的連接形式為套筒灌漿連接。

預制疊合梁、疊合板、空調板、陽臺采用甩筋的方式,用現澆混凝土進行連接。

預制PCF板、預制陽臺豎板、預制空調豎板采用連接角碼的方式,用高強螺栓錨固連接。

2 項目特點及難點

2.1 工期緊,任務重

項目采用“設計-施工-精裝修一體化”的EPC工程總承包模式,總工期700日歷天,完成施工圖設計、現澆及裝配式結構施工、機電安裝及精裝修等設計、施工任務, 面臨很大的挑戰。

2.2 裝配率高、構件類型多

項目總建筑面積約27萬m2,工程體量大,裝配率為64.2%,PC構件涉及的類型多,數量多達近6萬個,整個工程的管理面臨很大的挑戰。

2.3 群塔作業,工程協調與安全管理

本工程為群體工程,裝配式結構施工中,20臺塔吊相互配合、PC構件卸車、吊裝以及材料倒運等,都會導致整個管理協調難度發生變化; PC構件重量大,構件吊裝安全管理也是現場管理的一個難點。

2.4 精細化管理

    裝配式結構在工程設計階段、項目策劃及建造階段中的精細化管理尤為重要。裝配式結構二次深化設計、構件拆分等,須提前考慮結構、機電、精裝修等專業間的協調,避免碰撞、打架;PC構件的生產、運輸、吊裝及成品保護等環節影響整個工程的實施。

3 項目各階段BIM應用

3.1 模型創建

    利用Autodesk Revit等各專業建模軟件,由專業建模人員準確、高效的創建三維模型,使項目管理各條線管理人員更加直觀地理解設計意圖,提前發現圖紙設計問題,為碰撞檢查及管線綜合優化、豎向凈空優化、創建施工管理模型等后續工作提供基礎模型。

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3.2 圖紙問題排查與梳理

    各專業建模人員在建模過程中,發現本專業的圖紙問題,及時與其他專業的建模人員進行溝通,以確定該問題在建模時的暫行處理辦法,并做好問題的記錄。圖紙問題的格式及描述,共計排查地下車庫人防區、非人防區、PC、機電安裝等圖紙問題300余處。

截止本報告編制日期,我方收到不同版本圖紙累計不少于26版,其中主樓建筑結構圖紙8版、非人防地下車庫圖紙6版、人防地下車庫2版、PC圖紙10版。

針對每次接收到的新版圖紙對BIM模型進行調整,長期跟進優化設計圖紙,督促設計數次優化圖紙,促使設計不斷變更圖紙,以滿足項目施工合理、可行、明了、便捷的推進。

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3.3 BIM輔助圖紙會審(交底)

    通過創建的BIM三維模型進行模型交底底,讓項目技術、施工、預算等各崗位管理人員充分理解設計意圖并提前預知設計圖紙中存在的問題,避免施工過程中的誤解返工。

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3.4 BIM輔助深化設計

3.4.1 機電管線深化設計

碰撞檢查及管線綜合的主要目的是基于各專業模型,應用魯班碰撞檢查系統檢查設計圖紙的碰撞,提前發現設計圖紙中安裝各專業間的碰撞,以及安裝與結構間的碰撞,并注明碰撞所在位置、涉及圖紙以及碰撞詳細情況,對可能發現碰撞點提前預警,以避免空間沖突,盡可能減少碰撞,避免圖紙設計錯誤傳遞到施工階段而導致的成本增加與工期延誤所造成的經濟損失。

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3.4.2 結構預留洞定位

結構預留洞定位的主要目的是基于優化后的管線綜合模型,對主體結構及二次結構洞口位置進行精準定位,用以指導現場施工,避免二次開洞造成的返工、人工、材料浪費。

1)管線綜合排布優化經建設單位或相關方確認后,應組織進行結構預留洞定位。

    2)利用調整后的管線綜合模型,對主體結構及二次結構洞口位置進行精準定位,輸出平面圖用于指導洞口預留。

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3.4.3 PC構件施工深化設計

    利用BIM模型,針對PC外葉板、PC夾心保溫板、PC內葉板、外葉板鋼筋網片、外葉板預留螺栓孔、外葉板預留外掛架支架螺栓孔、外葉板預留排氣孔(局部)、外葉板防水企口、外葉板窗洞口滴水線、PC內葉板內置鋼筋、PC內葉板預留插筋、PC內葉板預留梁主筋、PC內葉板預留梁箍筋、各類預埋件等進行施工深化設計。提前發現并解決在施工過程中可能會出現的類似問題,從而減少該類問題引起的工期延誤情況,加快工程施工進度。

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3.5 BIM施工組織優化

3.5.1 施工場地布置模擬與優化

通過BIM軟件建立場地模型,對施工臨建進行三維設計,并且將施工機械、設備及臨時設施等載入到場地模型中,利用軟件進行動態的施工模擬,確保各施工道路、堆場、大型機械設備位置的合理性,保證現場施工平面布置的最優化。

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3.5.2 施工危險源辨識

通過BIM模型預先識別洞口、臨邊、設備機具等危險源,提早發現可能存在的安全隱患,將更多的時間用于安全風險的評估與措施的制定,提前在模型中進行安全防護,將防護設施布置完善。

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3.5.3 施工方案模擬與優化

        在本工程重難點施工方案、特殊施工工藝實施前,運用BIM系統三維模型進行真實模擬,從中找出實施方案中的不足,并對實施方案進行修改,同時,可以模擬多套施工方案進行比選,最終達到最佳施工方案。在施工過程中,通過施工方案的三維模擬,給施工操作人員進行可視化交底,使施工難度降到最低,做到施工前的有的放矢,確保施工質量與安全。

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3.6 BIM輔助過程管控

    本階段主要根據現場施工進展情況完成現場變更管理、三維可視化交流、基于BIM的施工管理、質量管理、安全管理、成本管理、資料管理等工作,根據應用情況提交階段性BIM應用成果報告及現場管控建議報告等。

4 階段性應用效益

       通過毓秀雅苑項目的BIM應用實踐,我們在裝配式項目設計、進度、項目成本管控、總承包管理等方面取得相當大的實效,從投入產出比看,BIM應用是非常有價值的。

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