QCBIM技術(shù)在超高層商務(wù)樓塔吊布置中的全新應(yīng)用

QCBIM技術(shù)在超高層商務(wù)樓塔吊布置中的全新應(yīng)用第1頁/共49頁名詞解釋BIM4D、5D技術(shù)是基于BIM2.0階段開發(fā)應(yīng)用的包含時間（進(jìn)度計劃）、工程成本的，對工程進(jìn)行全方位協(xié)同管理的模擬技術(shù)。第2頁/共49頁一、課題簡介第3頁/共49頁本課題塔吊布置位于XXXX商務(wù)區(qū)，工程規(guī)模約為42萬平米，最高高度為200米，并需大量吊裝鋼結(jié)構(gòu)，再加上場地狹小、復(fù)雜，給塔吊的布置、運(yùn)行及施工造成了極大的難度。本工程的創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)為：“結(jié)構(gòu)/建筑長城杯金獎”、“F03#樓創(chuàng)“國家優(yōu)質(zhì)工程獎”并通過LEED金級認(rèn)證”。

一、課題簡介第4頁/共49頁二、QC小組概況及活動計劃第5頁/共49頁第6頁/共49頁第7頁/共49頁三、選擇課題第8頁/共49頁選題理由：1.施工場地極其狹小且待建建筑物布局不規(guī)則，塔吊只能安裝在基礎(chǔ)底板之上，并需要穿過地下室結(jié)構(gòu)；三、選擇課題第9頁/共49頁選題理由：2.地下室結(jié)構(gòu)梁排布緊密，多數(shù)為井字梁且每層梁布置變化較大。

三、選擇課題3#塔吊第10頁/共49頁

3.施工現(xiàn)場西側(cè)緊鄰北京電力公司東管頭110kv高壓變電站及金唐國際大廈（超高層建筑）；

4.需要更經(jīng)濟(jì)合理的確定塔吊的位置、臺數(shù)及考慮以后塔吊拆除的難易程度。5.甲方在合同中約定項目需使用BIM仿真模擬技術(shù)，且公司需要在本項目全面推廣運(yùn)用該技術(shù)。

三、選擇課題變電站金唐大廈第11頁/共49頁四、設(shè)定目標(biāo)第12頁/共49頁

1、運(yùn)用BIM技術(shù)5D維度，保證塔吊經(jīng)濟(jì)、合理、安全的安裝使用；

四、設(shè)定目標(biāo)2、運(yùn)用BIM技術(shù)4D維度，實現(xiàn)塔吊全工況（各個時間段）下的模擬漫游，并保證通過模擬碰撞試驗；第13頁/共49頁五、方案選擇第14頁/共49頁

5.1提出方案2014年11月15日項目召開了關(guān)于創(chuàng)新群塔施工的方案會，使用“頭腦風(fēng)暴法”，集思廣益，共討論研究各個方案的可行性：

五、方案選擇

方案一：使用最常規(guī)的CAD繪制各層平面圖，并與各工況進(jìn)行比對，最終確定群塔的定位及施工；第15頁/共49頁五、方案選擇方案二：小組成員提議使用3Dmax繪制三維效果圖，這樣就能將塔吊的平面圖變?yōu)榱Ⅲw圖，同時工況展示更加直觀。以此來輔助確定群塔施工方案。第16頁/共49頁五、方案選擇方案三：在使用3Dmax的過程中發(fā)現(xiàn)此技術(shù)只能展示特定工況下的塔吊情況，無法進(jìn)行精確的施工模擬。此時小組成員提出使用BIM技術(shù)的4D、5D維度，結(jié)合時間（進(jìn)度）、資源投入，繪制全工況模擬漫游三維圖形，對塔吊安裝使用將遇到的各種工況進(jìn)行預(yù)先模擬，得出結(jié)論，最終確定群塔施工方案；第17頁/共49頁

5.2QC小組成員從多角度，多方位考慮，對以上三種方案進(jìn)行對比分析（打分表）

五、方案選擇序號可選方案技術(shù)特點優(yōu)勢不足結(jié)論1使用CAD進(jìn)行繪圖分析并最終確定群塔施工方案使用CAD軟件繪制各層平面圖，分析各工況，得出結(jié)論簡單快捷，投入較少繪制的圖形為二維圖形，各部位需要看圖人想象，增加了看圖難度，同時在進(jìn)行各工況的對比分析時容易漏掉問題，影響后期的正常施工簡單快捷，但容易造成問題遺漏影響后期施工2使用3Dmax進(jìn)行繪圖分析并最終確定群塔施工方案使用3Dmax繪制三維效果圖，輔助群塔施工繪制三維效果圖，可以更直觀的發(fā)現(xiàn)各類碰撞問題3Dmax需要更專業(yè)的技術(shù)，且繪制的三維圖形很難進(jìn)行工況模擬，對施工參考意義不大三維圖繪制后僅有參考作用3使用BIM技術(shù)進(jìn)行4D、5D建模并最終確定群塔施工方案運(yùn)用BIM技術(shù)，建立三維模型，并加入各種工況進(jìn)行各工況下的施工模擬建立三維模型，可以更直觀的發(fā)現(xiàn)各類碰撞問題，并通過各工況的模擬大量減少后期問題的出現(xiàn)由于建立三維模型需要高配置電腦及專業(yè)人員，增加了項目成本，且三維圖紙的繪制較慢，增加了時間成本雖然增加了部分費(fèi)用但通過建立三維圖形模擬各工況大大保證了后期正常施工制表人：XX8分6分14分9分5分14分9分6分15分第18頁/共49頁

5.3確定方案

五、方案選擇

QC小組成員根據(jù)上述分析、評估、及分?jǐn)?shù)對比選擇結(jié)果，確定使用BIM技術(shù)4D、5D維度應(yīng)用，使用revit軟件繪制三維模型，并通過Navisworks根據(jù)施工計劃添加時間維度，運(yùn)用廣聯(lián)達(dá)BIM5D添加工程成本信息，并對基礎(chǔ)底板階段、鋼結(jié)構(gòu)施工階段、變電站對塔吊運(yùn)行的影響、塔吊拆除階段等不同工況進(jìn)行模擬碰撞試驗，最終實現(xiàn)群塔施工的安全正常進(jìn)行。第19頁/共49頁

5.4方案優(yōu)化

對于BIM技術(shù)對塔吊布置的應(yīng)用流程，小組進(jìn)行了熱烈討論。在咨詢了外部專家后最終確定了如下應(yīng)用流程：五、方案選擇編制項目BIM應(yīng)用策劃書分解各專業(yè)任務(wù)書建模人員配置硬件、軟件配置參照建模標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)錄入全工況下的模擬碰撞試驗參照標(biāo)準(zhǔn)建模人員交付模型針對不同使用方進(jìn)行交底模型使用檢查未通過或存在數(shù)據(jù)更新第20頁/共49頁

5.4方案優(yōu)化根據(jù)BIM應(yīng)用流程，目前項目已具備條件的流程子項有：1、編制完成項目BIM應(yīng)用策劃書及塔吊安裝布置任務(wù)書；2、硬件設(shè)施、配套軟件已購置完畢；五、方案選擇第21頁/共49頁

5.4方案優(yōu)化不完全具備條件的流程子項有：1、人員配置較薄弱：由于BIM技術(shù)4D、5D應(yīng)用目前在起步階段，項目配備的BIM建模人員處于邊學(xué)習(xí)邊應(yīng)用的過程；2、沒有官方模型建立、使用、維護(hù)及檢查標(biāo)準(zhǔn)：目前國家還沒有一套統(tǒng)一的BIM規(guī)范；3、數(shù)據(jù)不完整，大數(shù)據(jù)整合困難：甲方提供的正式版圖紙僅包括基礎(chǔ)底板、地下四層、地下三層的結(jié)構(gòu)圖，整體的數(shù)據(jù)錄入存在困難，同時進(jìn)度計劃不能進(jìn)行合理編制。五、方案選擇第22頁/共49頁六、制定對策第23頁/共49頁

六、制定對策序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點時間責(zé)任人1人員、硬件配置較薄弱組織培訓(xùn)進(jìn)行BIM教育并購置設(shè)備培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人員由項目技術(shù)部成立BIM小組公司BIM工作室提供技術(shù)及軟、硬件支持公司定期組織相關(guān)培訓(xùn)請外部專家對實施過程中的相關(guān)問題進(jìn)行針對性指導(dǎo)項目部公司BIM工作室15年11月至今XX2沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)尋找可行性標(biāo)準(zhǔn)BIM工作有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)咨詢有關(guān)專家，參考部分業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)參考中建系統(tǒng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項目部15年11月16年1月XX3數(shù)據(jù)不完整，整合較為困難使用已有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和模擬在塔吊安裝前發(fā)現(xiàn)并解決在各工序下可能存在的問題督促甲方提供圖紙根據(jù)草圖先行進(jìn)行初版模型的建立基于草圖進(jìn)行初版進(jìn)度計劃編制對已建立模型進(jìn)行實時更新對已有數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整合并進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)問題后經(jīng)設(shè)計、建設(shè)、監(jiān)理、施工四方確認(rèn)并對原數(shù)據(jù)進(jìn)行修改后重新進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入。項目部16年1月至今XX第24頁/共49頁七、對策實施第25頁/共49頁

七、對策實施

實施一：項目成立BIM小組

負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)整個BIM小組建模工作。協(xié)調(diào)其他專業(yè)分包建模工作完成領(lǐng)導(dǎo)交辦的工作。負(fù)責(zé)自己標(biāo)段模型內(nèi)容。負(fù)責(zé)技術(shù)方案模型搭建。完成領(lǐng)導(dǎo)交辦的工作。負(fù)責(zé)自己標(biāo)段的模型內(nèi)容。負(fù)責(zé)與工程部的交底搭接工作。完成領(lǐng)導(dǎo)交辦的工作。負(fù)責(zé)公司OA平臺的填寫工作。負(fù)責(zé)基礎(chǔ)模型軟件的交底工作。負(fù)責(zé)模型演示匯報工作。XXXXXXXXXX負(fù)責(zé)自己標(biāo)段模型內(nèi)容。負(fù)責(zé)技術(shù)方案模型搭建。完成領(lǐng)導(dǎo)交辦的工作。第26頁/共49頁

七、對策實施

實施二：公司BIM工作室對項目人員進(jìn)行指導(dǎo)

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七、對策實施

實施三：積極參加公司組織進(jìn)行BIM技術(shù)培訓(xùn)

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七、對策實施

實施四：邀請WEBCOR公司的Sosnowski先生進(jìn)行指導(dǎo)工作

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實施五：目前中建總公司編制有《建筑工程施工BIM應(yīng)用指南》及《建筑工程設(shè)計BIM應(yīng)用指南》，我項目將兩個指南作為BIM設(shè)計及應(yīng)用過程中的標(biāo)準(zhǔn)及檢查辦法、使用標(biāo)準(zhǔn)。七、對策實施第30頁/共49頁

七、對策實施

實施六：與甲方和設(shè)計單位進(jìn)行溝通取得初版草圖進(jìn)行基礎(chǔ)工作，同時三方協(xié)商確認(rèn)施工圖紙供應(yīng)計劃。

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七、對策實施

實施七：根據(jù)甲方提供的草圖進(jìn)行初步建模。

第32頁/共49頁

七、對策實施

實施八：通過基礎(chǔ)工作模型的建立發(fā)現(xiàn)圖紙問題，經(jīng)過小組討論匯總后向甲方提出圖紙會審變更，從而完善圖紙數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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七、對策實施

實施九：通過甲方設(shè)計認(rèn)可的初步模型的建立，編制施工進(jìn)度計劃。

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七、對策實施

實施十：在已完成的模型上進(jìn)行塔吊布置，首先進(jìn)行塔吊基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的模擬碰撞檢查，待發(fā)現(xiàn)問題后與設(shè)計及塔吊公司溝通，在變動二者基礎(chǔ)的成本上進(jìn)行比較，最終決定將結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行修改，并得到了設(shè)計認(rèn)可。

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七、對策實施

實施十一：通過塔吊安裝關(guān)鍵點模型建立，發(fā)現(xiàn)塔吊穿梁問題無法通過修改塔吊位置完全解決，與甲方及設(shè)計單位協(xié)商后得到同意修改部分梁的位置；

第36頁/共49頁

七、對策實施

實施十二：模擬5#塔吊施工狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其無法滿足鋼結(jié)構(gòu)柱三層一吊裝的施工工藝，當(dāng)時考慮了三種解決辦法：一為增大塔吊型號，二為更改吊裝工藝，三為變更塔吊位置。通過對機(jī)械臺班、人工費(fèi)等環(huán)節(jié)的綜合對比，并與甲方及設(shè)計溝通最終確定使用兩層一吊裝的施工工藝以達(dá)到利益最大化。

第37頁/共49頁八、效果確認(rèn)第38頁/共49頁

八、效果確認(rèn)

通過BIM技術(shù)4D、5D維度應(yīng)用對全工況進(jìn)行模擬解決了塔吊安裝、使用、拆除各個工序上可能存在的問題。1、塔吊安裝后群塔作業(yè)防碰撞模擬：

第39頁/共49頁

八、效果確認(rèn)

2、2#塔吊高壓防護(hù)區(qū)避讓模擬：采用塔吊監(jiān)控區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)并接入BIM云端，對塔吊進(jìn)行實時監(jiān)控并進(jìn)行限位保護(hù)。

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八、效果確認(rèn)

3、塔吊在施工過程中隨樓層爬升防碰撞模擬。

第41頁/共49頁

八、效果確認(rèn)

4、塔吊拆除階段行車道路規(guī)劃模擬：考慮拆塔階段使用的大噸位汽車吊的行車路線問題，對道路進(jìn)行模擬，保證拆塔汽車吊能夠順利進(jìn)入拆塔區(qū)域。第42頁/共49頁九、標(biāo)準(zhǔn)化第43頁/共49頁

九、標(biāo)準(zhǔn)化通過本工程運(yùn)用BIM技術(shù)實現(xiàn)塔吊布置及安裝的成功實施，我小組總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)形成了《XXXX商務(wù)區(qū)F02、F03地塊項目總承包工程BIM建模規(guī)范》，為以后工程提供參考。第44頁/共49頁十、總結(jié)與下一步打算第45頁/共49頁

十、總結(jié)與下一步打算

1、總結(jié)：