【金标杯】第三届金标杯优秀作品巡礼：BIM 技术在国内首个下沉式高品质饮用水水厂项目 ...

BIM 技术在国内首个下沉式高品质饮用水水厂项目施工阶段的应用

洪健矩

中交一航局第五工程有限公司

1、项目概况

      海口市江东新区高品质饮用水水厂项目位于海口市江东组团绕城高速与海榆大道交叉口北侧，项目占地面积约167亩，建设模式为地下水厂加地面综合开发利用，主要建设内容为净水工程、土建工程。

      隔离层顶标高+19.4m，为专用卫生防护层，考虑操作人员进入巡检设置监控。下部的水厂层又分为操作层与管廊层两部分。操作层在高程 +12.5m 标高处设置巡检车行道。水厂层面积约 6.2 万㎡，基础为Φ1000灌注桩，总量4401根。

      地下箱体侧墙与支护结构采用素混凝土肥槽形成整体，一期土建主要集中于北侧，二期土建集中于南侧。

基坑东、西两侧中部设出土斜坡道，为灌注桩+混凝土板面结构，箱体东北角外侧设进场通道，为混凝土箱涵结构，箱体西南角设出厂通道，为灌注桩支护结构，并沿箱体南侧形成环向通道。

2、BIM应用环境

      由中交第一航务工程局有限公司承建的海口市江东新区高品质饮用水水厂项目，施工工艺复杂多样，周围环境对基坑止水效果、基坑降水要求高，工艺设备专业性强、对主体结构施工影响大，主体结构单体多，多层结构施工组织难度大，工期压力大、施工强度大、原材料需用量大等施工难题。因此，为了满足施工过程管控要求，项目采用 BIM 技术进行技术管理应用，深层次多维度的优化传统管理模式，促进信息化与项目管理的紧密融合标在于加强工程施工阶段的 BIM 应用水平，利用BIM+信息化技术提供项目的策划能力，从而增强项目施工过程中的管控能力，参建各方协同管理，提供施工阶段的深化设计质量和效率，是项目在建设中的各阶段达到精细化管理水平，实现工程实体与 BIM 竣工模型的同步交付，为建设方后期的运营管理提供帮助。

3、BIM设计环境的构建

3.1 BIM 设计标准制定

      通过编制《BIM 建模行为标准》、《BIM 技术实施方案》、《BIM 实施应用策划》等实施标准，为本项目及后续项目奠定了技术规范基础。

3.2 BIM 设计软件选用

      选用Autodesk公司的系列建模软件，软件包括有CAD、Revit、naviswokrs、3ds max 等。

4、BIM应用实施

4.1BIM 设计

4.1.1 BIM 三维设计

      根据市政工程特点，结合《建筑信息模型应用统一标准》、《建筑工程施工信息模型应用标准》及一航局《中交第一航务工程局有限公司 BIM 技术推广应用管理办法》、《中交一航局第五工程有限公司 BIM 技术推广应用管理办法》编制《BIM 建模行为标准》和《BIM 模型分类与编码标准》，对模型的编码、几何参数、非几何参数等建模信息及模型拆分做出详细要求，且模型精度达到 LOD400。

4.1.2 设计协同平台

      通过设计协同平台，实现了各专业模型联动、联合审查、实时沟通等 BIM 协同设计。

4.1.3 与后续应用数据承接

      BIM 设计成果可直接导入智慧建造管理平台，对模型进行拆分从而满足施工阶段对模型精细度的需求。

4.2BIM 设计应用

4.2.1 精细化设计

      通过精细化建模，建模过程中发现图纸问题 57 处，对图纸问题进行整理形成纸质文件，定期召开图纸会审协调 会向设计方反馈。

4.2.2 专业协同

      利用 Revit 创建好模型，将模型导入至 Navisworks 进行构件之间的碰撞检查，通过软件生成碰撞检查报告，实现硬碰撞和软碰撞检查，从而优化设计，避免现场返工。

4.2.3 深化出图

      根据施工实际情况，对 BIM 模型进行深化、调整后，通过 BIM 模型输出施工图纸，送交相关领导审批。对管线综合支吊架进行深化设计，出具三维模型和有标注的平剖面图和 CAD 深化图纸，设备供应商据此进行加工生产。

4.2.4 可视化交底

      利用 Revit 建立好模型后，导入渲染软件中制作视频施工工艺模拟或者直接展示三维模型。

4.2.5 施工工序推演

      根据现场施工情况将施工进度计划（总工期 733 天）与 BIM 施工模型进行关联。将现场施工工序以 4D 的形式直观呈现。

4.2.6 工程量统计

      利用 Revit 软件中自带的“明细表”功能，对江东水厂项目所需物资量进行统计，为物资部前期的物资采购和后期的领料以及工程量的确认及施工预算的校核提供数据支撑。

4.2.7 预埋件出图

      基于调整好的BIM管综模型建立预留套管BIM模型，并依据模型中套管的位置，对现场穿墙套管进行预埋，保证套管尺寸及位置信息与模型保持一致。

4.2.8 基于 BIM“一航钢筋软件”的优化下料

      根据设计图纸按照施工分段建立钢筋模型，软件计算自动出具料单，可传输至钢筋数控切断机完成切断。

4.2.9 混凝土分层分块插件的开发应用

      利用 Revit 软件中的 API 接口进行二次开发。使设计模型与现场施工模型进行无缝对接；输入要分层分快的标高参数自动对模型进行分层分块并一键生成每层工程量并可进行单独查看。

5、综合效益

5.1 赋能信息共享，提高协作效率

      项目数字平台，更好地避免管理冲突，打破项目数据“孤 岛”，实现项目各部门间的信息交流与共享。

5.2 赋能技术准备，提质增效

      项目部各部门根据各自只能的不同采用不同的BIM解决方案，如工程部利用BIM进行碰撞检查、可视化较低等； 安质部利用BIM来进行安全方案模拟、VR 安全教育等。 让BIM技术彻底为现场技术服务，助力项目提质增效。

5.3 经济价值赋能进度管理，缩短工期

      利用 Fuzor 软件进行进度模拟，使项目进度管理更加透明化，与现场实际进度实时对比，使进度管控更具针对性，有助于提前报楼现场进度问题，确保项目在疫情期间顺利完成各交工节点。

5.4 赋能成本管理，为项目创效

      从建模初期的发现图纸问题到深化设计，从提取工程量清单到预留洞口定位，确保了项目在技术决策方面的成本控制；从塔吊、大体积混凝土的温度监测，从优化钢筋下料到施工方案模拟，确保了项目在实施阶段的技术和行为把控从而保证项目的成本，项目目前应用 BIM 技术初步估算为项目节约成本约 250 万元。