BIM 技术在大型综合体项目中的应用

宋 浩，陈吉光，包希吉，李 航，史锦辉（中建八局第二建设有限公司， 山东 济南 250022）

随着我国建筑业的高速发展，建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）技术在工程建设中的应用已经非常广泛，特别是对于大型综合体项目，此类项目各专业之间联系非常紧密，而且受外部条件的影响也很大，显然 BIM技术在此类项目中具有很大的应用价值。BIM 技术可以通过精细建模，对工程进行虚拟建造，提前查找各专业间的问题，避免返工。

本文以某城市广场为例，利用 BIM 技术，对项目进行精细化管理，并且总结提炼应用点，为后续工程提供参考。

1 工程概况

某城市广场为山东省烟台市政务服务中心，位于长宁路以东、银海路以南、长安路以西、府后路以北。总建筑面积27 万 m2，共 1 个单体，其中一区地上建筑面积约为 61 203 m2（地上共 5 层）、二区地上建筑面积约为 88 485 m2（地上主楼共 17 层）、地下总建筑面积约为 119 641 m2（地下共 3 层）。结构类型为框架剪力墙结构。

2 工程重难点

（1）本项目为深基坑工程，地质条件复杂，土层含水量大，基坑开挖深度为 12.0 m。土方开挖过程中，四周止水帷幕未正常施工完毕，土方开挖与止水帷幕同步施工。开挖带水作业，难度大。

（2）地下室顶板全部为大跨度空心楼盖结构，工序多，空心管抗浮及定位是管控重点。

（3）高大支模施工区域多，其中超高独立柱支模高度为 42.5 m，最大支模跨度为 19.5 m，加固难度大。

（4）屋面悬檐结构尺寸大，高度为 81.0 m，施工困难。

3 BIM 技术综合应用

3.1 土方策划

借助于土方阶段 BIM 模型，合理布置出土坡道，策划周边临时道路，对土方开挖方案进行模拟，并且考虑出土提前将冠梁下卧；采用中心盆式开挖＋采取疏干井＋明沟的排水措施，降水效果显著，保证了 1 个月连续出土 50 万 m3，缩短建设周期。

3.2 平面策划

根据施工场地以及周边道路情况，模拟整个施工场地布置，合理安排办公区、生活区、材料堆场、施工车辆进出门位置等。通过综合场布 BIM 模型，对施工场地进行科学的三维立体规划，可以直观地反映施工现场情况，减少施工用地，保证现场运输道路畅通，方便施工人员管理，有效避免二次搬运及事故的发生。

3.3 图模会审及碰撞检测

建模过程中审核各专业图纸是否存在错、漏及表达不清的问题，配合项目部图纸会审，确保图纸质量。在施工深化设计的过程中，各专业整合进行碰撞检测，找出碰撞点，为现场的准确施工尽早地制定解决方案。

3.4 BIM 深化设计

3.4.1 屋面深化设计

对屋面进行排版策划、细部节点策划，对机房进行编号排版，对室外广场进行排版细化铺贴，对管井进行样板策划实施。利用 BIM 技术对屋面排砖进行深化设计，减少废砖，提前布置，保证美观。

3.4.2 机电深化设计

利用 BIM 技术对机电工程进行机电管线综合排布，尤其对复杂重点区域进行模拟分析，有压管让无压管、小管道让大管道、冷水管让热水管等管综原则，使排布方案合理、美观，避免返工，缩短建设周期。

3.4.3 幕墙深化设计

深化设计阶段，不断提高完善模型构件、节点的精细度，并且确保模型信息在不同阶段之间的有序流动,充分发挥 BIM 技术的可视化效果及协同效应，缩短建设周期。

3.5 BIM 技术辅助方案优化

3.5.1 超高混凝土平台施工方案优化

平台原方案为混凝土结构，高度 28 m，需采用高架支模形式进行模板支撑体系搭设。现将此平台优化为钢平台，规避高支模风险，借助 BIM 模型对方案进行施工模拟，提前策划。而且钢梁可以回收重复再利用，节约成本。

3.5.2 大悬挑屋面案优化

主楼屋面挑檐结构外挑尺寸大，高度为 81 m，外装造型复杂，施工难度大。

由混凝土结构优化为钢结构施工，缩短工期 50 余天，钢结构深化过程中，幕墙单位提前深化铝板挂设点及吊篮挂设点，幕墙龙骨连接杆件深化设计过程中连接点并入深化，减少措施费用，增加创效（图 1）。

图 1 大悬挑屋面施工

3.5.3 超高独立柱模板支撑施工方案模拟

超高独立柱截面尺寸 700 mm×1 000 mm，悬臂浇筑高度 28.52 m，在混凝土施工过程中对支撑体系和垂直度的控制均存在困难。项目通过 BIM 技术进行若干方案模拟，确定分 4 次浇筑。采取定型模板加固体系、第 1 段同时在柱四面设置钢管斜撑、以上 3 段在下段贯通柱及靠近主体框架柱设置钢梁，在钢梁上设置钢管斜撑保持贯通柱模板体系的稳定并调节贯通柱垂直度，确保悬空预埋件安装净空满足钢操作平台的安装（图 2）。

图 2 超高独立柱支撑方案模拟

3.6 BIM 管理

3.6.1 虚拟样板引路

通过 BIM 技术建立多种虚拟样板代替实体样板，不仅实现了快速方案修改、比对，而且降低投入，节能环保，节约了工期与成本。并且结合虚拟现实技术（Virtual Reality,VR）技术，使样板更加逼真具体。其次，将施工方案与 BIM 模型相结合，利用二维码技术制作成现场二维码技术交底卡，通过让现场施工人员扫码来指导施工。

3.6.2 施工进度 BIM 4D 模拟

基于 BIM 技术对施工进度可实现精确计划、跟踪和控制，动态地分配各种施工资源和场地，实时跟踪工程项目的实际进度，并通过对计划进度与实际进度的比较，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，实现对项目进度的控制，保证项目能按时竣工。

3.6.3 商务管理

利用 BIM 模型提取工程量，为商务人员提供一个参考，进行偏差分析，形成纠偏举措，提高精细化管理。另外，提取的工程量可以指导现场物资计划，实现材料进度、堆放、转运的精细管理。

3.6.4 BIM 云平台应用

基于信息化集成平台，将互联网＋、物联网、大数据、云计算等工地信息化与 BIM、室内定位、智能机器人、智能交互终端等工地智能化建造技术有效结合，用以进行联动性管理，为工程管理实施过程降本增效。

借助于 BIM 协同平台，传递三维可视化信息，实现疫情期间零接触办公，保证项目管理可控。

4 结 语

基于 BIM 技术的精细化建造管理，能直观地反映大型综合体各项特征，可以提前发现并解决各专业间的问题。提高施工效率，减少返工，针对大型综合体施工有广泛的适用性，为今后类似工程的设计、施工和业主决策提供了一种有效的 BIM 思路。