上海市第二届BIM技术应用创新大赛
技术方案奖(市政类)
一、项目概况
1.1 项目简介
松江南站大型居住社区综合管廊一期工程分为旗亭路和白粮路段工程、玉阳大道段工程,全长7.425km,总投资约11亿元。是上海市委、市政府确定的三个管廊试点区之一,也是松江新型城镇化建设的30项试点任务之一,更是“十三五”上海市级重大工程。松江管廊一期工程位于松江新建城区,要探索在新建城区如何建造综合管廊,尤其是要与市政道路、居民社区有效衔接,与人们的生活居住、城市景观有效相融本项目采用EPC总承包模式。其中:
旗亭路综合管廊,全长2.749km。综合管廊布置在旗亭路机非分隔带及非机动车道下方,综合管廊设双舱,拟容纳的管线包括110KV和10KV电力、信息、给水等
白粮路综合管廊,全长0.669km。综合管廊布置在白粮路机非分隔带下方,综合管廊设单舱,拟容纳的管线包括10KV电力、信息、给水等
玉阳大道综合管廊,全长3.52km。综合管廊布置在玉阳大道带路北侧公共绿化地下方,综合管廊设三舱及六舱断面,拟容纳的管线包括110KV和10KV电力、信息、给水、燃气、雨水、污水等。
1.2 项目重难点分析
项目协同管理难度大
本工程采用EPC总承包模式建设,设计施工同时进行;管理总承包下设3个分包,分7个施工工区,30余家材料设备供应单位;项目管理人员相对较少,协同管理难度大。
技术及施工要求复杂
工程有单舱、双舱、三舱、六舱,最多达到七舱的5种标准断面,45种节点类型。采用基坑支护明挖法、装配式施工法、沉井顶管施工法等多种施工工艺;并融入海绵城市设计理念、地下空间设计理念,技术难度大。
外部协调意见难统一
工程占线总长达7.425km,施工作业面长,涉及给水、通讯、电力等十余家管线单位对原有管线的搬迁问题,对原有管线搬迁不及时,将严重影响工程的施工进度、增加工程施工成本。
质量安全管理要求高
松江综合管廊将天然气、给水、通信、110千伏电力、10千伏电力、污水、雨水等管线全部纳入综合管廊、极大考验管廊主体结构自身对防水、防火、防电的要求。由于工程的施工周期短,涉及施工专业多,施工队伍多,施工机械多,影响施工质量与风险因素多,对工程质量安全管理要求高,做到事前预防、事中控制、事后总结。
过程资料、竣工资料管理难度大
项目体量庞大,过程资料多,竣工资料庞杂,资料管理工作量大,过程中资料容易丢失,不能及时有效共享,给后续的交竣工带来资料、信息不全、资料混乱找不到等问题。
二、 BIM技术应用概况
2.1 BIM技术目标与实施思路
2.1.1 BIM技术目标
BIM技术落地,为项目创造价值
在工程施工阶段应用BIM技术,发挥BIM三维可视化、虚拟仿真、信息协同等功能,通过施工各阶段的BIM管理,辅助项目解决技术及管理难点,实现BIM在技术管理、进度管理、质量安全管理、物料管理等多方面结合应用,让BIM技术融入日常管理流程中,帮助项目提高信息共享和协同能力,提高信息沟通效率,增强项目过程管控能力,提升项目精细化管理水平,实现实体工程与数字工程的同步验收。
组建团队,创优创新,树立行业标杆
以松江管廊作为项目试点,在项目BIM技术实施过程中,梯队培养BIM技术人才,组建项目级,甚至企业级BIM技术团队。在项目实施过程中完成BIM相关工作,包括辅助项目可视化技术交底,基于BIM技术的协同管理工作、模型整合应用等工作,保证项目BIM技术顺利开展,同时为项目创优创新,树立企业标杆夯实人才基础。
2.1.2 实施思路
BIM技术
利用BIM技术,将工程模型与项目信息相结合,实现模型信息化,信息可视化,资料可追溯。基于BIM平台实现协同化管理,提高沟通效率。
BIM+技术
利用基坑监测技术、视频监控技术及VR安全技术等“BIM+”的先进技术手段,在BIM基础上辅助项目管理,力求提高项目精细化管理的程度。
2.2 团队建设
2.2.1 组织架构
良好的组织保障是确保BIM项目执行力的先决条件。组织保障主要分为整个项目层次的组织保障、实施应用阶段的组织保障、实施顾问内部的组织保障三个层面。
在整个项目层次,应由公司领导支持,根据项目情况,建立以BIM领导小组和BIM实施小组的管理体系,领导小组主要负责BIM应用的统筹规划、宏观管理等工作,BIM实施小组主要负责具体组织协调、应用等工作。
图2.2-1:组织架构
2.2.2 制度建设
无规矩不成方圆,在BIM团队成立初期,制定一系列BIM实施应用制度,包括各岗位人员职责,平台应用标准、例会制度、奖惩制度及评分细则等等。以“奖个人,罚公司”的形式调动项目人员的积极性,为BIM工作在项目顺利推行提供制度保障。
图2.2-2:BIM实施管理制度截图
图2.2-3:BIM考评标准
2.2.3 BIM技术培训
BIM技术是一种技术手段,是一种管理理念,只有项目人员了解BIM技术,有相关的管理意识,会用BIM相关的软件,才是BIM技术在项目落地的基础,才能发挥其价值。在项目团队组建初期,BIM团队先对BIM技术进行系统培训,然后再在项目上进行推广,由项目自己团队去指导下面施工分包,推行效果更加明显。
图2.2-4:BIM技术培训
2.3 软硬件配置
结合管廊特点,运用多种建模软件;为便于整合项目各参与方,保障项目数据信息沟通顺畅,以BIM平台为核心的集成软件体系,创建了扁平和透明的工作环境,提供了任务、分享、文件、日程等集成化项目管理方式。软件配置如下:
图2.3-1:软件配置表
根据软件对硬件环境的需求,配置符合项目团队需求和应用的硬件,具体如下:
图2.3-2:硬件配置表
三、BIM技术应用成果与特色
3.1BIM模型创建
3.1.1 综合管廊建模标准
为更好的加强项目BIM技术能力,培养BIM人员独立建模能力,根据项目要求,针对建模原则、技术路线、图纸管理、命名规则、模型审核等方面建立综合管廊模型建模标准,提高项目BIM技术硬实力。
图3.1.1-1:综合管廊BIM建模标准
3.1.2 BIM模型建立
采用Civil3D+Dynamo+Revit的创新建模方式,实现土建+机电+基坑支护的快速建模
图3.1.2-1:Civil3D逐桩坐标表+dynamo程序
土建模型
按照本项目施工要求,对综合管廊的现浇段及预制段按施工段划分进行建模,并将主体结构和围护结构分开建模,以满足不同阶段的模型调取,最终进行模型整合,实现不同阶段的应用交底和展示内容。
机电模型
根据综合管廊项目自身特点,对全线管线提前建模,尤其是对特殊节点顶管井、沉井等复杂节点进行全专业机电建模,并用不同颜色进行区分,以模型为基础做后续管线优化和管线入廊方案的判断。
钢筋模型
选取个别极复杂节点建立精确的三维钢筋模型,直观反映二维图纸中难以发现的碰撞问题。以不同角度直观展现并强调技术控制要领,大大提高交底的效率和准确性,从而更好的保证施工质量。
3.1.3 BIM模型维护
为确保BIM模型的数据信息贯穿项目施工的全周期,根据施工进度对模型的数据进行更新及维护,保证模型与数据关联的及时性与准确性。为后期项目竣工交付及运维阶段提供数据基础。
3.2 BIM模型应用—施工图设计阶段
3.2.1 图纸校核
利用BIM技术在施工前将施工图纸还原成模型,模型的建立相当于施工全过程的预演,通过BIM技术团队在建模过程中的详细识图,可发现绝大部分的图纸问题,减少工程部审图的工作量,将图纸问题在施工前规避掉,可大大提高后续的施工效率。
图3.2.1-1:图纸问题报告截图
图3.2.1-2:图纸问题截图
3.2.2 管综优化
传统的二维图纸很难直观的体现各个机电专业之间的排布问题,协调难度大,沟通成本高。基于管廊的入廊管线中,110KV电力管线的转弯半径须大于2.2m,10KV电力管线转弯半径大于2m的特点,通过利用BIM技术可视化对管线进行校核并重新排布,优化预留孔洞的位置,确保施工后,管线能正常入廊。
图3.2.2-1:电力电缆管线排布优化前后截图
3.3 BIM模型运用—施工准备阶段
3.3.1 管线搬迁管理
松江管廊项目占线总长达7.425km,施工作业面长,施工区域内涉及给水、通讯、电力等十余家管线单位对原有管线的搬迁。仅玉阳大道区域就有10中地下管线类型,65处电线杆。利用BIM技术,在施工前期,结合物探报告建立原有管线模型,通过不同颜色的设置明确管线的权属单位,将搬迁方案通过模型直观展示,便于方案的技术交底,同时记录迁改后管线情况,规避迁改后无依可寻。
图3.3.1-1:原有管线还原模型截图
利用BIM平台将管线的搬迁计划进度与基坑开挖的计划进度进行细化,以甘特图的方式直观体现两施工进度的交叉或重叠,直观预判不合理的地方,为各方协调提供数据基础。同时,将管线搬迁的实际进度与施工进度录入BIM系统平台,直观展示管线搬迁不及时造成的跨段施工,以一种直观的数据记录方式为事后追溯提供数据模型。
图3.3.1-2:沙盘记录管线搬迁不及时造成的跨段施工
3.3.2 场地规划
利用航拍技术采集实景影像,直观获取施工区域范围内的综合情况。根据直观的影像图片+管廊BIM模型,综合考虑施工区域周边情况,包括现有道路及就近进出口等,合理规划临建设施位置。
图3.3.2-1:场地规划
3.3.3 方案比选
对于项目一些重难点区域,涉及交通疏导、周边环境情况往往要多个部门进行协商沟通方案,通过采用Navisworks简易的三维模拟表达方式,直观对比不同方案的施工方式,有助于各参建方决策,提高会议效率。
图3.3.3-1:道路翻浇施工-三井施工-拖拉管施工三方案模拟截图
3.3.4 技术交底
通过BIM技术,针对复杂节点进行详细模型建模,一方面,通过模型的建立,对复杂节点