作品名称：沙坪坝铁路枢纽综合改造工程项目
参赛单位：中铁十七局集团建筑工程有限公司
参赛成员：崔涛、朱柯、赵国强、王君、赵媛媛、周勇、罗文、侯小琨、李宝忠、戈树波
一、工程概况
1.项目简介
重庆沙坪坝铁路枢纽综合改造工程，地处重庆市沙坪坝核心区，为国内首例高铁车站上盖城市综合体开发项目。项目总用地面积8.5万㎡，总建筑面积75万㎡，按立体空间界面划分为成渝客专沙坪坝站及相关工程、用地范围内的城市道路工程、交通枢纽综合体工程、城市轨道交通工程。本项目为重庆市重点项目、重庆市重大惠民利民工程。
2.工程重难点
本工程位于城市核心区，立体空间规模大、单体建筑密集、涉及专业众多，交叉施工作业点多，施工组织难度高。项目建设期间，与周边的交通、周围的建筑、原有市政管网等环境因素互为干扰，安全管理难度高。作为重庆市重点项目、重庆市重大惠民利民工程，必须进行高标准的建设、精细化的施工、确保按期开通运营。
（1）工期压力大
（2）市政道路交通疏解困难
（3）房屋拆迁、管网迁改难度大
（4）交叉施工作业点多
（5）场地布置困难
（6）质量要求高
（7）安全管理难度大
（8）协调、组织等管理难度高
3.采用BIM技术的原因
采用BIM技术、数据分析等手段，提前规划、重点模拟、化繁为简、科学管理，高标准建设，精细化施工，高效完成施工建设，取得更好的经济效益和社会效益。
二、BIM实施策划
应用目标：
1.BIM技术在项目统筹分析中的应用，包括施工总体环境分析、5次交通转换分析、征地拆迁时序分析、市政管网迁改时序分析、深基坑土石方施工组织分析、施工场地布置分析。
2.BIM技术在技术管控中的专项应用，包括图纸校核、市政管网优化、管线综合排布、砌体排布、钢结构网架安装、钢结构栈桥辅助设计、装饰装修深化、BIM+点云扫描进行设备用房机电整体预制安装。
3.BIM技术结合数据分析的项目管控应用，包括安全管理、质量管理、进度管理、物料管控、劳务队考核管理。
三、常规应用点
1.BIM应用项目统筹分析
应用原因：
本项目主体结构密集，施工现场临设、各生产操作区域、大型设备安装的布置需要根据工程进度进行动态调整。
应用过程：
结合主体结构施工推演，寻找对后续是后续施工影响最小的区域，按需布置各类临建设施。
应用效果：
各阶段临建布置方案已最经济、合理，对后续施工影响最小，没有出现频繁更换场地的情况。
施工场地布置
2.技术管控专项应用
2.1 图纸校核：
应用原因：
本综合体项目包含铁路工程、轨道交通工程、市政工程、房建工程， 专业众多，设计时难免出现问题。施工前需要对设计内容进行校核，防止出现不必要的返工。
应用过程：
建模人员在照图建模过程中，对本专业图纸进行查阅，按要求记录所有图面问题和本专业模型的错漏碰缺问题；合模人员重点检查各单
位工程之间、各专业间有无问题
应用效果：
建模过程中，对图纸有疑处共300余项，内部讨论后提交设计单位意见161项，其中52项需要进行设计变更。
提交设计单位图纸质疑单
需要进行设计变更的结构物
2.2 砌体排布：
应用原因：
本项目构筑物密集，主体结构后续砌筑工程施工时，物料运输困难。利用BIM模型排砖，提高砌筑质量、准确备料。
应用过程：
现场实测拟排砖区域结构柱间净距，在软件中分区域进行排砖，导出CAD图，在图中按实测净距微调，出图、完成签认、交底施工。
应用效果：
砌筑施工工效、质量均达到要求。砌体的采购量节约7.73%，减少现场砌体的浪费4.79%，节约人工8.33%。
排布过程
交底图纸
照图砌筑
砌体排布
2.3 钢结构网架安装
应用原因：
站房钢结构网架跨度大、构件多、总重399吨，施工方案的优劣决定安装过程是否安全、精准、有序，也制约着项目总工期。
应用过程：
在模型中拆分开拟进行地面拼装的钢网架与在设计位置安装的钢网架，快速提取各区域构件型号协助构件备料，同时为地面拼装网架整体吊运计算提供准确的自重参数。
应用效果：
按BIM模型统计表进行备料，未出现构件进场位置错误情况。网架安装、提升过程安全、有序，目前已完成站房钢网架安装施工。
各阶段构件统计表，依此备料有序安装
安装现场
2.4 BIM算量
利用Revit与广联达对接算量主要分为以下三大步骤：
（1）构件转图元；
（2）土建算量；
（3）钢筋算量。
广联达算量模型
得出工程量
应用原因：
目前，应用BIM模型算量主要有两种方式。其一，应用三维建模软件，在模型完成的基础上对其尺寸、数量、面积、体积等参数进行汇总计算。其二，在国内主流的算量软件上完成工程量计算，将模型导出IFC格式文件，再导入算量软件，或者直接通过插件直接导入。下表将简单对算量的几种方式进行简单对比。
应用效果：
基于模型的算量其精确度远超传统的计算方式，但钢筋量的提取还比较薄弱，需要借助相关软件完成。广联达BIM模型算量的优势就在于一模多用，减少二次建模的工作量，弥补异形构件计算不准确的缺陷。
3.基于数据分析的项目管控应用
3.1 成本管控
应用过程：
利用BIM5D和算量计价软件实现技术与商务的无缝对接，在平台中将模型与清单关联，进行资源整合，保证了模型从技术到商务的有效传递；将进度计划与清单关联，基于不同时间、不同楼层生成物资需求表，合理安排材料采购及进场；进度与成本结合管控，按月生成计划与实际的资金曲线、资源曲线并进行差值对比，分析进度滞后原因，合理调整人材机资源配置，并对后期进度计划进行预判。
应用效果：
通过劳务合同及施工现场材料消耗数据的反馈，实时更新实际成本，进行合同成本、目标成本及实际成本对比分析及纠偏，及时跟踪管控现场成本。
3.2 安全、质量管理
应用原因：
以往安质管理流程信息传达、闭合等工作主要以书面通知或口头通知、微信、QQ等方式，存在协调效率低或过程无记录等情况。
应用过程：
借助BIM5D手机端高效完成流程闭合，同时所有过程信息存储在云平台。
应用效果：
现场安质管理沟通协调效率明显提高，且过程数据全部有记录。
手机端闭合安质管理流程
电脑端同步项目管理平台查看过程信息
3.3 进度管控
应用原因：
以往项目进度计划与考核用Excel表格表述，枯燥冗繁且信息传递和理解效果差。借助BIM模型可4D模拟性，改变这种状况。
应用过程：
将模型与时间数据整合至应用平台，在月进度分析会和周例会上，配合分析、演示，确保进度安排的合理性，辅助项目管理决策的制定。
应用效果：
及时分析偏差对工期的影响程度以及产生的原因，采取有效措施进行纠偏，有效控制了项目进度。截止目前，项目总体进度可控。
进度对比
进度模拟
3.4 物料管控
应用原因：
本项目在施工高峰期，施工作业面多，各类物料管控工作量大。借助BIM技术快速提量的优势，提高管控效率。
应用过程：
结合实际需求，实施开盘混凝土控量和模板支架材料周转方案2个应用：每个作业面混凝土浇筑前，为物资部提取相应模型的设计方量；
完成所有混凝土构件的支模方案，将建议周转情况提供物资部。
应用效果：
相关岗位人员工作效率得到提高，高峰期现场未出现周转材料积压情况。
模板支架方案过程
模型提数量作砼开盘参考量
提物资部材料周转情况
3.5 VR应用
应用原因：
施工现场危险重重，工人普遍对安全不够重视。安全事故时有发生，传统安全教育费时费力、效果不佳。
应用过程：
在寓教于乐、真实互动的VR场景内，仿真模拟出施工现场需要注意的种种危险，借助身临其境、生动的优势，教育工人安全文明施工。
应用效果：
降低了消防、安全演练的时间成本，打破空间时间限制，方便随时组织安全教育，减少施工现场安全事故。
四、创新应用点
1.BIM应用项目统筹分析
1.1 施工总体环境分析
应用原因：
本项目地处城市核心区,四周高楼林立，商业密集，拆迁难度大。周边交通繁忙,施工期间交通疏解困难。基坑开挖最深处达45m，基坑与高层建筑最小距离仅10.2m，安全管理难度高。拟建构筑物空间结构组合复杂，施工相互干扰，施工组织困难。
应用过程：
搭建原地貌、原建筑物及周边既有重大构筑物等环境模型，结合拟建构筑物模型，在三维空间中进行总体性施工组织可视化推演分析、多方案比选、多方论证、择优实施、统筹组织协调。各专项方案编制时结合相应BIM模型进行方案比选。
应用效果：
辅助完成实施性施工组织设计编制，目前安全、质量、进度可控，各专项方案经济、合理、可行。
地铁9号线沙坪坝站
交通枢纽综合体
场地情况
新建、改建市政道路
成渝客专沙坪坝站站场及上盖
应用效果：
直观的辅助完成实施性施工组织设计编制，目前安全、质量、进度可控，各专项方案经济、合理、可行。
1.2 征地拆迁时序分析
应用原因：
本工程涉及拆迁范围大、楼宇多、协调难度大，多栋高层建筑需爆破拆除，结合进度安排，分期进行征拆。
应用过程：
在BIM模型中，结合各阶段施工进度需要，进行可视化模拟分析拆迁关键区域，辅助制定分期征地拆迁方案，指导拆迁工作先难后易、先主后次，有序地进行征地拆迁。
应用效果：
模拟拆迁，确保工期、安全的同时，降低实施难度；
确保周边建筑的安全。
1.3 5次交通转换分析
应用原因：
施工现场位于三峡广场商业圈和小龙坎商业圈中间，既有道路网密度低，人员活动密集，车流量大，各关键交叉口拥堵严重，施工期间
周围交通疏解极其困难。
应用过程：
在原市政道路、项目深基坑、拟建构筑物等模型中，结合周边道路车流量数据信息，分阶段进行交通转换模拟分析，辅助制定交通转换专项方案。
应用效果：
现场主体施工和市政交通通行互不干扰，周边交通顺畅、有序。交通转换方案达到最优。
应用效果：
保障现场主体施工和市政交通通行互不干扰，周边交通顺畅、有序。交通转换方案达到最优。
1.4 深基坑土石方工程施工组织分析
应用原因：
枢纽区域基坑开挖范围南北宽125m，东西长560m，最深处达45m， 开挖总方量136万方。主体工程同步组织施工，渣土外运交通条件极为不便，土石方工程进度直接制约总体工期。
应用过程：
结合主体结构进度安排，在BIM模型中对土石方开挖时序、出碴方式进行模拟推演，在场地模型中快速提取土石方量，制定合理的出碴
线路和机械配置方案。
应用效果：
土石方工程比计划工期提前1个月，为主体工程施工争取了更充足的时间。
第3期基坑5个阶段坑内出碴便道选择
快速提取各阶段开挖方量、各阶段机械配置建议
2.BIM机电应用过程
应用点总结：
（1）标准规范建立
（2）标准族库建立
（3）管线综合
（4）深化设计
（5）方案比选
（6）成品支吊架
（7）水泵房预制化
（8）点云扫描
（9）3D打印
3.标准规范建立
3.1建模规范：
应用原因：
本项目作为国内最大的地下交通枢纽，安装专业众多，BIM建模规范的合理编排，对BIM建模有极大的指导意义。本项目是十七局集团第一个BIM落地项目，各种BIM实施规范均不健全，需要自行编排。
应用过程：
参考中建、湖南建工、万达等行业领先的企业建模规范，结合自身项目特点，在广联达等软件企业的协助下，边建模、边完善建模规范。
应用效果：
对机电专业建模、出图、支吊架的设计施工形成了完备的建模规范。减少水暖电各专业工程师的协调甚至返工、统一的规范也便于BIM设计图、施工的沟通。促进了现场的生产加工。
3.2 区域、系统划分
应用过程：
结合本项目特点、机电模型分为枢纽（SN）、站房与配套用房（TS&PT）、水泵房、支吊架四个模型，枢纽模型工作集划分以左边表格划分；
支吊架模型需采用MagiCAD软件操作，单独划分出来；
水泵房模型需要进行点云扫描、预支化、单独划分出来。
应用效果：
模型分开控制模型大小、以获得较快的工作速度。同时明确的工作集划分也利于团队配合、以提升效率。
3.3 建模规范建立
应用过程：
参考鸿业、万达等企业的系统、颜色、线性、文字、填充等，结合本企业、项目特点，对本项目的各个专业系统、颜色、线性、文字、
填充等做出明确规定。
应用效果：
各专业根据颜色一目了然、利于团队配合；
系统、颜色、线性、文字、填充等的明确也使得BIM出图更加专业、明确。
系统、颜色线性、文字、填充统一
4.管线综合
4.1 管线综合优化原则
（1）综合管线让结构；
（2）桥架让风管（强电、动力桥架除外）；
（3）小管让大管；
（4）有压管让无压管；
（5）无保温管让保温管；
（6）价值低的让价值高的；
（7）电气管线尽可能位于水管上方布置；
（8）兼顾排布整体合理性；
（9）考虑后期支架设置。
优化前管线布置杂乱，交叉碰撞较多
优化后布置整齐规范，便于安装维护
4.2 管线综合实施流程
应用效果：
形成BIM机电实施规范，形成标准化程序后续项目标板、形成标准文档，后续项目可参考。
4.3 管线综合检查规则
应用效果：
形成BIM机电交叉检查规范，形成标准化程序后续项目标板、形成标准文档，后续项目可参考。
5.标准族库建立
应用效果：
BIM族库的建立与完善，为企业后续项目积累的财富。后续项目至于根据关键字索引即可轻松找到需要族。
建立各类机电族300余个
6.安装方案比选——水泵房方案比选：
应用效果：
系统一水泵房模拟了三种布置方案，最终选择了管线布置最合理、施工难度最小的第三种方案；此外我们还对设备运输方案进行了模
拟，提前选择了最佳的运输通道，确保方案顺利实施。
设备机房布置方案比选
7.管线综合——调节管线、优化设计：
应用效果：
使用BIM技术结合各类标准规范及项目经验对管线综合进行优化排布，以期得到更高的净空，更加美观，并符合规范的管线排布。
分专业建模
模型整合优化
专业深化图出具
8.出具图纸指导施工
8.1 出具深化设计施工图纸
三维轴测出图，便于理解整个区域管线排布
平面管综及剖面位置出图，便于理解整个区域管线排布
剖面出图，便于理解管线密集区域管线排布
综合支架平面出图，便于支架现场定位布置
单专业出图，便于各个专业队伍施工
复杂节点出具节点布置示意图，降低图纸理解难度
8.2 指导施工
累计出具图纸13套，400余张，做到模型出图，图纸指导施工；与甲方设计院洽谈 原设计所有喷淋穿梁 现梁下布置。
8.3 施工现场与模型对比
应用效果；
使用BIM技术结合各类标准规范及项目经验对管线综合进行优化排布，以期得到更高的净空，更加美观，并符合规范的管线排布。
9.深化设计——支吊架深化设计
应用效果：
基于BIM管线排布的成果，再对项目所有的支吊架进行深化设计。进一步加强了项目部对机电施工质量的把控，满足了支架布置可靠性
的要求，提升了项目机电施工的标准化、规范化。
支架加工图
10.成品支吊架——支吊架施工
应用效果：
管线综合后，根据管线排布、净高要求等，布置支吊架。根据各专业管线材质等计算支吊架规格，再出具支吊架图纸以指导现场施工；
出具材料清单，根据材料清单采购；
真正做到模型出具图纸，图纸指导施工，图纸出具清单的效果。
应用效果：
根据模型基于BIM管线排布的成果，对项目所有的支吊架进行深化设计。进一步加强了项目部对机电施工质量的把控，满足了支架布置可靠性的要求，提升了项目机电施工的标准化、规范化。
支架选型说明
支架设计界面
支架计算书
应用效果：
通过一系列BIM软件的应用，精确的控制每一个支吊架的位置、大小、所用材料，水暖电劳务队只需按照相应的BIM图，在现场相应的支吊架上摆放管件，间接的控制了水暖电各专业的管线，减少了水暖电专业之间的沟通协调，甚至返工。保证了水暖电专业的施工质量。同时，所有支吊架在厂家预制，到现场直接组装，质量可以保证，适合现场场地受限的项目。
11.BIM下一步计划
应用效果：
工厂化预制作为建筑产业的一大趋势，其具有质量可控性，工期可控性，生产效率高等特点。已在欧美日等发达国家取得了较好的发展，机电工程的工厂化预制加工已实现全覆盖，90%以上的工作量均在预制场内完成，然后根据施工进度配送到现场进行安装，在国内，机电工程工厂化预制在石化项目中得到了广泛的应用。
12.BIM机电应用价值——水拓房预制化图纸
实施过程：
目前水泵房模型已调节完成，模块划分完成，出具预支化图纸，进行3D打印，与相关专家讨论可行性。
水泵房3D打印模型
预制化图纸
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