近日,第十三屆“龍圖杯”全國BIM大賽成績公布。青島地鐵集團(tuán)第一建設(shè)分公司組織申報的作品脫穎而出,“BIM技術(shù)在青島地鐵9號線一期工程一標(biāo)段項目中的數(shù)字化建造管理應(yīng)用”斬獲施工組一等獎,是青島地鐵唯一、山東軌交項目第二個獲此獎的施工項目。
青島地鐵9號線一期工程一標(biāo)段項目中的數(shù)字化建造管理應(yīng)用依托青島地鐵智慧工地一體化平臺,對全生命周期的BIM模型進(jìn)行審核管理,確保設(shè)計質(zhì)量提升、施工過程管控、竣工資產(chǎn)移交,實(shí)現(xiàn)全線路、全專業(yè)、全過程BIM技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用,形成一套數(shù)字軌道交通建設(shè)的理論體系和實(shí)踐方法。
基于BIM的青島地鐵9號線玉皇嶺站3D渲染圖
解密“獨(dú)門絕技”:
“BIM+4D”挑戰(zhàn)地下32.5米超深基坑施工
正陽中路站是9號線一期工程的第5座車站,總長155米。它與7號線“T”形換乘,與1號線接駁,最大接駁長度38.25米,距離1號線車站僅18米。車站設(shè)3個出入口、3組風(fēng)亭;地連墻長約34-36米,成孔深約36-38米。工程地質(zhì)復(fù)雜,周邊管線近、建筑物近、作業(yè)面分散、多專業(yè)交叉等難題,高質(zhì)量建設(shè)32.5米的超深基坑施工工程,可以說是一項極具挑戰(zhàn)的工作。
“挑戰(zhàn)”如此高難度的施工,離不開專業(yè)的團(tuán)隊和技術(shù),更要?dú)w功于BIM+4D施工進(jìn)度模擬。“我們這個站基坑出土有效間距最大為2.8米?;由疃?2.5米,屬超深基坑,出土效率低。所以從設(shè)計到施工深度應(yīng)用,我們都以BIM+4D技術(shù)將2D圖紙轉(zhuǎn)換為3D圖紙,所以能夠做到‘所見即所得’,在施工過程中,將BIM模型進(jìn)行毫米定位,1:1疊加在施工工地現(xiàn)場,可視化指導(dǎo)現(xiàn)場施工以及輔助進(jìn)度、質(zhì)量管理兩條主線,在施工前對設(shè)計方案進(jìn)行定量模擬‘預(yù)演’,我們梳理出各工序中存在的重難點(diǎn),并有針對性的進(jìn)行施工預(yù)演,輔助方案評審優(yōu)化。利用BIM可視化特點(diǎn),模擬重點(diǎn)施工工藝及工法,最大限度的把控施工進(jìn)度、質(zhì)量及安全風(fēng)險,減少現(xiàn)場返工所造成的工期及成本壓力?!闭栔新氛卷椖拷?jīng)理張曉旭介紹道。
通過BIM+4D施工進(jìn)度模擬,可直觀地看出主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等,從而對各階段工序及時進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量的預(yù)期目的。
正陽中路站主體結(jié)構(gòu)4D施工進(jìn)度模擬
毫秒微差,BIM+VR縮減60天工期
青島地鐵9號線BIM技術(shù)在施工應(yīng)用中還有一項“獨(dú)門絕技”,就是BIM+VR技術(shù),系統(tǒng)化的BIM平臺能將建筑設(shè)計過程信息化、三維化,同時加強(qiáng)建筑施工過程的項目管理能力。
“通俗點(diǎn)說,就是BIM按不同的階段將施工過程拆分成幾個部分模擬,形成幾分鐘到十幾分鐘不等的動畫。建模中也遇到的問題,比如管線工序沖突、工期沖突等,在施工中就可以避免,大大提高了施工效率。”9號線施工一標(biāo)段04工區(qū)業(yè)主代表李壯說。此外,BIM+VR技術(shù)能夠精細(xì)實(shí)施毫秒微差爆破,確保現(xiàn)場土方開挖的高效與安全。
“依托BIM模型+VR工序模擬,對工人進(jìn)行可視化交底,確保現(xiàn)成施工一次成型。就可以實(shí)現(xiàn)提前用信息化模擬施工,這提高了工程施工的預(yù)見性,將施工工藝順序、流程通過動畫形式呈現(xiàn),讓施工更加連貫,提高了施工效率?!睋?jù)李壯介紹,盡管玉皇嶺站開挖難度大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但基于BIM平臺+VR對施工進(jìn)行模擬,比選方案確定使用機(jī)械和開挖方式,實(shí)現(xiàn)綜合優(yōu)化工期60天,項目BIM數(shù)據(jù)利用率高達(dá)90%。
構(gòu)建智能建造發(fā)展“青島模式”
正在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工的玉皇嶺站,工程量巨大,施工工序繁雜。BIM如同“指揮棒”,施工前搭建模型能提前解決難點(diǎn)。同時,借助智慧工地一體化平臺實(shí)現(xiàn)智能化協(xié)同管理,設(shè)立10大板塊51個子模塊,實(shí)時更新工程建設(shè)情況,為集團(tuán)建設(shè)管理部門提供決策依據(jù)。此外,“智慧工地”還能實(shí)現(xiàn)環(huán)境等多方面監(jiān)測管理,具備自動報警功能,實(shí)時掌握現(xiàn)場如噪聲、揚(yáng)塵、污水排放等信息。
如今,BIM技術(shù)在地鐵9號線一期建設(shè)中廣泛應(yīng)用,由建設(shè)單位牽頭,形成“領(lǐng)導(dǎo)小組決策、實(shí)施小組協(xié)調(diào)、業(yè)務(wù)部門組織”的工作模式。以BIM作為載體,集成全生命周期各類數(shù)據(jù),提升設(shè)計與施工質(zhì)量,構(gòu)建數(shù)字資產(chǎn)。同時,通過傾斜攝影和密集點(diǎn)云匹配來獲取工程項目與城市環(huán)境信息。智慧工地一體化平臺通過數(shù)據(jù)收集、管理,實(shí)現(xiàn)對安全風(fēng)險、施工質(zhì)量、建設(shè)進(jìn)度等進(jìn)行綜合分析,全方位和全施工生命周期對工程建設(shè)綜合提升。
據(jù)悉,“龍圖杯”是中國圖學(xué)學(xué)會在中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會、中國建筑科學(xué)研究院、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等相關(guān)單位支持指導(dǎo)下舉辦的全國綜合性BIM業(yè)界權(quán)威賽事,具有較高的行業(yè)影響力。本次獲獎,是青島地鐵在BIM應(yīng)用成果的提煉和總結(jié),也對后續(xù)項目的BIM策劃實(shí)施提供寶貴經(jīng)驗,將進(jìn)一步激勵青島地鐵在BIM策劃及實(shí)施等方面探索、研究和應(yīng)用,更好的為地鐵建設(shè)提供信息技術(shù)支持,為智慧軌道交通、智慧城市的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)保障,為建設(shè)世界一流地鐵奉獻(xiàn)力量。