武汉绿地中心项目BIM应用案例分析

一、工程概况

 

 

 

总承包施工BIM针对性应用

绿地项目中心工程重点难点 ：

• 工程体量大（72.8 万平米）、单体多， 施工组织难度大
• 专业众多，分包单位有130多家，总承 包管理及协调难度大
• 主楼高636m，核心筒部分两次内收， 外框呈流线型，结构形式极为复杂， 施工技术难度大

BIM技术的优势：

• 利用BIM技 术，提高现场施工方案的合理性与科学性
• 利用BIM综合信息平台， 进行信息共享，协调各专业问题，提高分包协调管理能力和信息沟通效 率
• 借助BIM技术，进行工序推演，优化施工工艺
• 利用BIM技术为技术、生产、商务、质量安全等各系统提供便利，提高工作效率

二、BIM实施路线

2.1 施工BIM必须为施工提供服务

集合技术、生产、商务等业务系统信息，为施工服务。

 

2.2 总承包BIM服务于所有施工参建单位

总承包统筹参建单位，构建BIM共享网络平台和BIM数据库。

 

2.3 实施路线

 

三、BIM体系构建

3.1 BIM组织架构

 

3.2 BIM制度、标准架构

 

3.3 实施网络架构

 

3.4 BIM软硬件架构之硬件

 

3.4 BIM软硬件架构之软

核心软件： BIM综合管理平台（含电脑和手机客户端APP） 数据库

建模软件： 建筑结构机电专业—Revit 2014套件、钢结构专业—Tekla、幕墙专业— CATIA

资料软件： 湖北省施工资料软件

办公软件： Office组件（含Project）

后期处理——Lumion、3Dmax

四、BIM应用点案例

4.1设计应用一： 总平面

 

 

4.1设计应用二： 顶模

BIM三维设计+Midas结合应用

 

4.1设计应用三： 辅助器

“承力件拆除工装”、“串筒漏斗”、“料斗”、“铝模锁脚器”、“PVC套管堵头”“爬模附板支座转运车”、“测量仪器收纳箱” 等非标准辅助施工器具。

BIM三维设计+三维空间定位结合应用。

根据结构形式制作“滑动型支模系统”，申报实用新型专利。

 

4.2 深化设计应用一： 钢筋连接

问题： 钢板墙（梁）与钢筋交叉点处理，三维虚拟绑扎+绑扎工艺经验，推导、深化优化钢筋连接形式、绑扎顺序，解决土建与钢结构交叉工艺可实施。

 

主塔楼共有四道外伸臂桁架，每道伸臂桁架与核心筒共有12处相连，核心筒外伸钢节点构件多，体量大，钢筋工况复杂， 交叉作业多。

 

4.2深化设计应用二： 砌体

• 目的： 砌筑标准化、合理排砖节材方法： 虚拟砌筑+用料分析 ；
• 结果输出： 砌体施工三维工；
• 序交底流程图、标准化砌体工序手册。

 

4.2 深化设计应用三： 钢构放样

• 目的： 复杂节点加工方法： 三维深化设计，
• 输出结果： 复杂节点制作图、配筋开孔定位图或接驳器定位图。

 

 

4.2 深化设计应用四： 综合管线

• 目的： 管线综合排布
• 方法： 三维建模+ 碰撞检测+交叉审核
• 输出结果： 结合管线排布图

 

4.2 深化设计应用五： 风管加工

• 目的： 节材、自动化生产
• 方法： 建模+revit软件优化分节+自动化生产线控制器数据交换
• 输出结果： 分节料单、定尺寸钢板原料、自动生产线加工数据。

 

4.2 深化设计应用六： 架体搭设

• 目的： 复杂立面脚手架搭设方案
• 方法： 幕墙建模+虚拟搭设+受力计算
• 输出结果： C3系统幕墙脚手架搭设示意图、复杂立面脚手架搭设方案及交底。

 

4.3 方案模拟一： 顶模安装

• 目的： 顶模安装实施顺序；
• 方法： naviswork模拟+吊装、焊接经验判断；
• 输出结果： 施工方案交底、 安装控制节点计划、塔吊阶段性调度计划

 

4.3 方案模拟二： 土方开挖

 

4.4 计划推导应用： 塔吊调度

 

4.5 工艺推导应用一： 巨柱钢筋绑扎

• 主塔楼外框12根巨型钢骨柱，结构形式复杂，钢筋绑扎难度极高。
• 目的： 优化主筋排布、确定绑扎顺序
• 方法： Tekla，Revit建模，整合优化，模拟绑扎工序，向设计院提资调整。 输出结果： 主筋定位图、主筋放样图、绑扎工序三维交 底。
• 节材效果： 节省钢筋约480 吨，为项目创造了120万的经济效益。

 

4.5 工艺推导应用二： 大直径钢筋绑扎

• 问题： 底板坑中坑大直径多层交叉钢筋摆放绑扎难题。
• 方法： 三维建模+虚拟摆放推导+工艺经验判断
• 输出结果： 钢筋加工图、摆放顺序、定位交底，绑扎顺序交底。
• 该项技术获得企业级工法，避免反复现场实操带来工期风险

 

4.5 工艺推导应用三： 埋件钢筋穿插顺序

• 问题： 巨柱钢筋密集阻碍混凝土流淌，混凝土浇筑质量 不理想。
• 方法： 三维建模、虚拟浇筑与钢筋绑扎穿插顺序
• 输出结果： 浇筑绑扎穿插流程图及交底、局部留孔后绑 扎措施

 

4.6 3D打印应用： 工艺交底

 

4.7 总包管理应用一： 深化设计监控

• 目的： 分包深化设计协调控制
• 方法： 平台流程设置+流程跟踪+自动对比+提醒消息推送
• 输出结果： 周期跟踪监控表、提醒推送、预警信息输出

 

4.7 总包管理应用二： 进度计划监控

 

4.7 总包管理应用三： 成本物资监控

• 目的： 物资与成本控制
• 方法： 三维算量+平台报表生成+控制记录生成+成本预警推送
• 输出结果： 物资控制计划、成本计划、物资及成本的变化曲线、预警消息推送

 

五、BIM创新探索

5.1 信息数据组织： 需求导向

分业务版块调研BIM应用需求

 

5.1 信息数据组织： 平台研发

按业务特色需求开发应用模块

 

5.1 信息数据组织： 数据库架构

 

5.1 信息数据组织： 帐号权限

全员赋予BIM信息权限，BIM信息的高效、可靠、安全的传递和应用

 

5.1 信息数据组织： 信息录入

• 谁施工谁建模；
• 分解模型单元；
• 按施工顺序输入；
• 逐次碰撞检测；
• 及时更新调整，设置时间标记。

 

5.1 信息数据组织： 信息关联

 

5.1 信息数据组织： 模型轻量化

模型轻量化处理，IFC模型单元和轻量化单元共存，降低BIM末端对硬件的需 求，业务系统按需调用不用格式模型。

 

5.1 信息数据组织： 信息共享

 

5.2 BIM与测量结合一： 管线定位

 

5.2 BIM与测量结合二： 曲面结构

用三维模型直接坐标显示，标注空间控制坐标点，确定模板排板与定位控制，也可将模型数据导出至三维测量机器人，现场标点控制，减少人工计算工作量。 同时，该方法成功获得企业级工法。

 

5.2 BIM与测量结合三： 不规则幕墙

 

5.3 BIM与装配化施工： 拼装机房

结合BIM技术、实现制冷机房数字化预制装配式施工。 总结机房分段预制装配化施工工艺， 探索BIM数字化、装配化机房建造新的应用领域。

 

管道分段根据现场运输情况、管道单位重量、管道连接复杂程度等条件， 综合考虑对管道合理分段，并绘制分解图，将分节信息传递至施工层级。

 

5.4 APP移动办公： 移动客户端

 

5.5 劳动力监控

用局域网，协调安防主机与BIM服务器通信协议，由BIM综合平台系统定时长访问安防主机数据库，读取人员信息，与模型信息关联，实现施工现场人员的实时管控。

平台自动计算与分析程序编制，实时按照时间段统计进入现场的工种、人数，并与相应的定额单价相关联，实现不同工种用工量多样式统计的同时，也形成了基于现场实际的用工成本的数据采集 ，方便管理人员掌握现场作业人员的动态和人员成本数据。

 

5.6 资料管理

BIM综合信息平台研发时，将当地施工资料管理软件，以第三方插件形式整合为平台功能模块之一。 按编码中的施工段划分的字段定义，将资料与编码关联，通过编码，实现施工资料与模型、图纸、计划的关联延伸。

 

六、总结思考

6.1 BIM实施心得体会

1. BIM技术不单是三维建模技术，BIM信息也不仅是三维模型信息，三维信息+属性数据+管理数据的组合才能真正对应某一实体单元，将实体信息化、数字化，才能利用程序进行处理和管理，信 息化、数字化处理后的结果才能真正指导施工、服务于施工。

2. 实物单元所对应的三维模型、施工计划、工程量、质量等信息，单一信息建立与输入相对简单，对应、关联关系的建立更困难更复杂，合理分解实体单元大小，采用编码关联、数据库存放方式，可根据不同业务需要，组合不同信息包以供使用。

3. BIM技术是通过提升信息处理的效率来促进、提高施工及管理的执行效率 ，从而推进施工的效益、质量，但它无法越过施工作业的执行去直接创造效益，在提升BIM能力的同时，同步提升施工作业执行效率和能力，才能更好合力推动施工能力的提升。

4. BIM综合信息管理平台是仓库、工厂、调度中心； 多种网络互联是交通运输网，综合信息是产品、物料，综合信息在正确时间、正确地点交给正确的人，才能让它发挥出作用。

5. BIM技术的应用，宜针对易出现的问题和需求，逐步开发，以减轻人员工作量、提高人员工作效率和质量为目的。 让信息指导施工、辅助管理与决策，BIM技术才能落地，才能真正为创效服务 。

6.2 结语

BIM是一项信息化、智能化的技术，服务于项目全生命周期，还有很长的路要走。 BIM技术聚合各类施工信息，正从技术层面的运用逐步向管理层面的运用扩展，信息化、智能化的优点已逐渐显现出它强大的作用。 随着BIM技术的进一步探索，我们将依据不断积累的信息资源，从大数据化的角度进行数据挖掘和信息加工，为施工技术的发展提供更有力的帮助！

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