南宁华润中心东写字楼项目

作品名称：南宁华润中心东写字楼项目

参赛单位：中建钢构有限公司

参赛成员：何旭、陈龙章、 苏世宏、陈振明、陆建新、刘继军、李佳明、严帆、聂斌、杨杰

一、项目简介

1.整体工程概况

业主：华润置地（南宁）有限公司

设计单位：RBS容柏生设计事务所

钢构安装：中建钢构有限公司

建筑面积：28万平米

建筑高度：445m（广西第一高）

层数：地上90层，地下3层

工程量：3.58万吨

2.钢结构工程概况

主体钢结构：包括标准层的外框圆管柱、钢梁、核心筒劲性柱、两道桁架层；

附属钢结构：包括屋顶造型钢架及裙楼屋面大跨度桁架，最大跨度34m。

二、工程难点

难点一：钢结构专业施工管理

分析：为保证各专业后续顺利实施，钢结构深化设计时应充分考虑并配合制作、安装、土建、幕墙、机电等相关专业，如何使各专业间配合取得良好效果是本项目的重点之一。

对策：

1.在BIM系统中交叉碰撞校核；

2.提前深化设计，连接件在制作厂完成；

3.与总包配合：平面堆场设置，塔吊的使用分配，工序的搭接。

与机电配合

与土建配合

与幕墙配合

难点二：钢结构施工（测量控制、变形调整及重点部位焊接）

1.测量控制

轴线、标高控制点垂直传递途径示意图

地上施工阶段测量二级控制网布置示意图

2.施工过程压缩变形调整

分析：施工过程中钢结构自身重量、混凝土收缩徐变以及基础变形等因素会导致钢结构的收缩变形。安装外框钢柱时，需要对柱的标高不断进行调整。如何减弱竖向构件压缩变形对安装精度的影响是本工程的难点。

对策：施工模拟计算分析核心筒与外框筒竖向变形位移差，为各施工层提供补偿理论依据。

核心筒压缩变形验算

外框筒压缩变形验算

3.Q390GJC高材质钢焊接质量控制

分析：构件采用Q390GJ高材质钢板，最大板厚为60mm，焊接是本工程的重难点。

对策：采用焊接工艺评定和现场焊接质量保证措施，解决钢板的焊接问题。

难点三：超高层钢结构施工安全防护

分析：本工程钢结构安装的高空、悬空、临边作业多，施工作业危险源多，高空临边作业的安全防护是安全管理的难点。

对策：楼层钢梁面满铺安全网，楼层周边外设外挑网，钢梁上拉设安全绳，搭设安全通道，保证高空临边作业安全。

三、BIM应用背景

1.传统钢结构施工模式

传统钢结构施工要面临的两个问题：信息共享与协同作业。

2.传统钢结构管理模式

由于各部门、各单位在钢结构工程施工阶段各阶段管理不精细，信息交换不及时、不准确，易造成大量人力物力浪费，进而引起施工效率低下。

3.公司转型升级应用BIM的原因

（1）管理效益

通过BIM技术的应用，升级项目管理机制，实现信息共享和协同作业，提高综合效益。

（2）企业需求

企业在发展过程中自身也需要借助先进的信息技术手段，优化管理流程，更新管理思路。

（3）市场要求

随着市场经济的深入发展，市场要求企业借助现代化的信息技术手段转变管理思路和管理方式。

4.项目应用BIM的原因

（1）钢结构设计复杂、临边作业多，安全隐患大；

（2）钢结构与其他专业交叉作业多、协调任务重；

（3）桁架层安装精度控制难度大；

（4）结构施工变形大焊接质量要求高；

（5）施工场地受限、施工过程变更频繁、过程管控难度大；

（6）施工计划落实影响因素多，过程可视化管理需求迫切。

以BIM为突破口，利用BIM可视化、协调、模拟等特点，着力解决南宁华润中心东写字楼钢结构施工中的重难点，确保实现项目进度、质量、安全目标 。

四、BIM应用实施

1.工程技术方面的应用

1.1 深化设计

钢结构深化设计利用Tekla Structure 16.1，以LOD400

(LOD400为加工精度，土建专业LOD300)的精度，在统一标准下进行建模。

B3~6层Tekla深化模型

7~25层Tekla深化模型

钢梁埋件深化

1.2 模型整合

钢结构深化模型整合至Luban Explorer平台，在此基础上进行碰撞检查，工程资料管理、质量安全管理以及施工计划管控等。

B3~6层整合BE模型

7~25层整合BE模型

1.3 碰撞检查

钢结构深化和图纸会审阶段，利用BIM模型，可提前发现钢构件与其他专业之间的碰撞问题，辅助深化设计。

58~61层斜墙碰撞检查

与机电管道的碰撞检查

42层顶模与埋件冲突检查

1.4 图纸管理

将图纸上传至BIM平台，手机移动端可以随时从云端获取图纸，在平台上对图纸进行分类管理，变更下发后同步更新。

Luban Explorer图纸管理

移动端图纸管理

1.5 方案动态模拟

对桁架层钢结构安装进行方案模拟，并从施工工序、方法和工期计划等多角度形成模拟报告，优化钢结构安装方案。

桁架层施工方案模拟

桁架层吊装模拟报告

1.6 工程技术方面的应用

从传统利用文档及图纸的交底形式，转化为在BIM平台上，用三维辅以二维的形式进行交底，提高交底效率。通过交底，完成模拟到实施的过程。

交底模型

方案交底

方案实施

1.7 模型移动端应用

任何手机扫描BIM系统中生成的二维码，任一时间任一地点查看模型内部构造，可通过社交软件实现信息共享。

1.8 工程资料管理

利用BIM平台，上传整合工程资料，实现电子化归档，同步更新资料台账。

工程资料管理模型

工程资料管理文件

2.质量、安全方面的应用

2.1 危险源辨识处理

在BIM模型上查找识别临边洞口等危险源，提早发现可能存在的安全隐患，现场及时对危险源进行防护。

危险源辨别

危险源防护

2.2 现场问题封闭管理

运用移动端APP，从云端获取设计图纸，将现场质量安全问题照片与BIM模型进行云标识，责任班组进行整改，逐一销项，闭合质量安全问题，最终形成销项报告。

问题封闭销项处理

手机移动端操作

2.3 现场质量过程管控

从云端获取钢结构深化模型和图纸，将其与现场钢构件进行对比复核，若发现问题及时下发整改；并可通过手机移动端随时监控所有构件有关工程资料的准备情况，加强质量管控。

现场钢构件

移动端查阅图纸

移动端查阅资料

2.4 现场安全巡视

施工现场需定期检查的地方布置二维码（与钢构件全生命周期二维码整合），如外框钢结构、地下室钢结构、临边洞口、塔吊（电梯）限位、配电箱、宿舍区等，安全人员定期到此检查，扫描二维码，拍照上传检查点的情况。

钢结构安全巡视BIM二维码

安全巡视检查

2.5 虚拟质量样板制作

制作虚拟钢结构样板，结合钢结构虚拟节点（AR），方便管理人员和操作工人操作，观看样板间施工效果和样板施工方法。

2.6 钢构件全生命周期二维码应用

BIM平台可对钢构件从制作到验收等施工周期各阶段状态进行跟踪统计，实现施工周期信息化。通过生成二维码，录入钢构件信息并链接至构件深化图，移动端识别二维码及时获取构件信息。

3.BIM在进度管理方面的应用（PDCA）

3.1 计划编制和输入

进度管理方面采用P-D-C-A循环。首先，在Project上完成进度计划的编制后，将进度计划在BIM平台上与模型进行挂接。

进度计划编制

进度计划输入

3.2 钢结构BIM虚拟建造

在BIM平台上将钢结构与其他专业一起进行虚拟建造，展现周、月、年进度计划；

在此基础上将模拟建造进度与实际建造进度对比分析，找出进度计划的提前或滞后的原因，为进度计划的调整提供依据；

虚拟建造

建造后模型

3.3 无人机应用

通过无人机拍摄航线，及时获取现场人、材、机及形象进度，加强劳动力控制，保证钢结构施工进度，并成影像资料。

五、BIM应用成果

1. BIM建模

BIM模型达到LOD400标准，完成包括钢结构在内所有模型，共74个，所有构件1530276个。模型能很好用于成本估算以及施工协调包括碰撞检查、施工进度计划以及可视化交底等。

26-46层BIM模型（LOD4000加工精度）

伸臂桁架建模

2. 图纸会审和碰撞检查

图纸会审、优化设计 11项，提出图纸会审问题691个,深化设计图出图162张，解决碰撞问题3003处。

图纸会审

碰撞问题销项

3. 关键方案模拟

关键方案模拟达到100%，虚拟建造全过程。超高层外框钢结构桁架层施工、地下埋入式柱脚施工、钢结构虚拟建造全过程等均进行施工全过程模拟。

4. 钢构件全生命周期监控及移动端应用

钢构件BIM二维码实现施工周期信息化，移动端识别二维码及时获取构件信息。此外，移动端应用于现场质量安全的管控，及时掌握各工序间的施工进度情况和工程资料的准备情况。钢结构移动端应用占整个项目应用的45%，已实现全方位管控现场质量安全。

移动端应用统计

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