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BIM怎么建裝配式建筑?BIM技術(shù)在PC裝配式建筑施工管理中的應用

發(fā)布:中文網(wǎng)小編3號 瀏覽:8308人 分享
發(fā)布于:2020-04-10

    工程難點(diǎn)與BIM實(shí)施策略分析

    針對目前國內BIM實(shí)施落地難,技術(shù)不成熟、投入產(chǎn)出比低等客觀(guān)原因,公司采用BIM技術(shù)秉承基于目前的技術(shù)架構、側重BIM技術(shù)與保障制度結合,提升項目施工管理信息化水平的原則。

    通過(guò)本項目探索一套高效的切實(shí)可行BIM解決方案與工作方法,進(jìn)行風(fēng)險提前管控、優(yōu)化施工組織、提升項目工程質(zhì)量、提升協(xié)同效率,提高項目效益,并對BIM解決方案進(jìn)行實(shí)施評估,使其更具應用落地和推廣價(jià)值。

    項目介紹

    錦悅江南項目工程為高層PC裝配式綜合型住宅小區。

    建筑類(lèi)型均為地上高層+地下1層剪力墻+裝配式結構。本工程主要建筑地上部分為1#、2#、3#、5#樓共4棟高層建筑樓,1#、2#、3#為住宅樓,5#樓為商業(yè)樓,用地面積22845.46m?,總建筑面積112262.16m?,地下室一層,地下室建筑面積20302m?。

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    獨立商業(yè)裙房為1層,采用現澆鋼筋砼框架結構,基礎采用柱下獨立基礎與墻下條基形式。所有樓棟采用部分預制混凝土,預制混凝土構件包括疊合板和樓梯,裝配率30%。

    本項目專(zhuān)業(yè)分包多,包括土建、PC預制構件安裝、機電安裝(含電氣、給排水、消防、弱電、暖通)、裝飾等專(zhuān)業(yè),各專(zhuān)業(yè)工序交替施工,協(xié)調難度大,總承包管理范圍廣而復雜。

    本項目BIM實(shí)施方式為施工總承包主導的BIM項目。

    工程難點(diǎn)

    由于項目采用部分PC裝配式技術(shù),本項目參建方眾多,包括建設單位、設計單位、施工總承包管理單位、深化設計單位、預制工廠(chǎng),分包單位等眾多單位,技術(shù)管理及協(xié)調工作復雜。

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    工程難點(diǎn)主要為以下幾點(diǎn):

    1、項目采用部分PC裝配式:

    (a)與常規傳統的施工相比,施工工藝、施工協(xié)調專(zhuān)業(yè)與環(huán)節多。

    (b)深化設計要求高。PC構件工廠(chǎng)的深化設計要考慮機電優(yōu)化的正確預埋,考慮構件施工預埋件,如吊裝預埋件、樓層臨邊圍護用于與鋼管立柱焊接的鐵板等。連塔式起重機、施工人貨梯等的附墻預埋鐵件都要考慮到構件圖中具體的位置,任何一個(gè)環(huán)節出錯和遺漏,都會(huì )給現場(chǎng)的吊裝和施工帶來(lái)重大影響。

    (c)施工技術(shù)交底與質(zhì)量管理要求高。

    2、專(zhuān)業(yè)協(xié)同困難:參建方眾多,場(chǎng)內施工,場(chǎng)外預制,施工管理復雜。

    建筑工程涉及建筑、結構、預制構件安裝、給排水、暖通、電氣、消防、裝飾裝修等專(zhuān)業(yè)協(xié)同,出現錯漏碰缺在所難免,將直接影響項目進(jìn)度、質(zhì)量和成本。

    3、項目工期緊:工程時(shí)間緊,任務(wù)重,在確保工程質(zhì)量的同時(shí)工期僅340多天。

    4、項目質(zhì)量要求高:項目自開(kāi)工建設以來(lái)一直將“全國安全文明標準化工地”和“綠色施工安全文明工地”、爭創(chuàng )“魯班獎”作為目標。


    BIM實(shí)施策略分析

    針對裝配式建筑構件拆分設計、生產(chǎn)工藝及施工經(jīng)驗不成熟的情況,項目部發(fā)揮總承包優(yōu)勢,整合設計、施工、構件廠(chǎng)及其他單位裝配式建筑領(lǐng)域專(zhuān)家,聯(lián)合組成“裝配式建筑BIM技術(shù)中心”。

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    針對裝配式建筑中的難點(diǎn)問(wèn)題利用BIM技術(shù)在設計階段進(jìn)行提前模擬生產(chǎn)、吊裝、搭接等實(shí)施環(huán)節,并組織各方對模擬視頻進(jìn)行實(shí)施分析,確保設計圖紙的可實(shí)施性。

    根據工程項目難點(diǎn)分析BIM應用需求,根據公司BIM技術(shù)應用體系,評估項目BIM團隊成熟度與技術(shù)特點(diǎn),采用BIM價(jià)值評價(jià)模型分析BIM應用價(jià)值,從而確定BIM應用策略。

    1、BIM應用方案的制定流程

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    BIM應用方案的制定流程圖

    根據制定流程編制如下文件:

    a)項目BIM應用分析報告(包含難點(diǎn)分析,BIM應用需求、BIM應用價(jià)值評估內容)。

    b)項目BIM應用實(shí)施導則。

    c)項目BIM實(shí)施管理規定。

    2、BIM應用價(jià)值評估:結合項目施工管理目標,BIM評價(jià)模型采用層次分析法進(jìn)行評估。

    主要分為成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全和效率等因素點(diǎn)。

    根據比較權重(技術(shù)投入、落地執行、效益等因素)結果,評估BIM技術(shù)應用效益評價(jià)模型的五個(gè)因素指標的重要程度等級。

    本項目BIM應用主要達到風(fēng)險(變更風(fēng)險、成本風(fēng)險、安全風(fēng)險等)提前管控、優(yōu)化施工組織、提升項目工程質(zhì)量、采用BIM云平臺管理提升協(xié)同效率等目標。

    3、實(shí)施策略:利用BIM技術(shù)特點(diǎn),深化設計做到BIM圖模一致,規范建模標準與數據交互標準。

    建立數據一致的云平臺應用,便于各參建方基于明確的,精細的管理信息協(xié)同,便捷獲取項目管理信息以提升BIM應用成果的落地效果。

    明確BIM應用的深度與交付成果,避免過(guò)度建模與過(guò)度信息帶來(lái)的投入浪費與混亂,增加BIM應用投入產(chǎn)出比。制定詳細的BIM應用保障制度,提供技術(shù)與落地實(shí)施保障。

    技術(shù)部門(mén)全程參與,通過(guò)BIM虛擬建造技術(shù)優(yōu)化管理與管控措施,做好可視化交底工作,提升溝通效率。

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    4、編制項目BIM應用分析報告:通過(guò)上述流程,明晰了應用策略。技術(shù)部門(mén)通過(guò)技術(shù)選型,制定技術(shù)路線(xiàn)與實(shí)現路徑,從公司BIM應用技術(shù)清單中選用應用點(diǎn),形成BIM應用點(diǎn)清單列表。

    將分析過(guò)程與BIM應用點(diǎn)清單列表編入項目BIM應用分析報告,作為編制項目BIM應用實(shí)施導則與項目BIM實(shí)施管理規定的依據。

    本階段雖然是BIM應用的前期階段,卻很大程度決定了項目BIM應用的效果。

    5、項目BIM實(shí)施管理規定,包括以下內容:

    a)明確施工BIM應用責任、技術(shù)要求、工作內容、崗位職責、工作進(jìn)度等。

    b)建立定期溝通、協(xié)商會(huì )議等BIM應用協(xié)同機制。

    c)建立模型質(zhì)量控制計劃,權限管理和責任方,實(shí)施BIM應用過(guò)程管理。

    d)對BIM應用效果進(jìn)行定性或定量評價(jià),并總結實(shí)施經(jīng)驗及改進(jìn)措施。

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    項目施工管理BIM應用實(shí)施

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    BIM應用實(shí)施導則

    BIM應用實(shí)施導則是BIM應用實(shí)施的具體實(shí)施的技術(shù)措施與技術(shù)保障,編制詳細的BIM應用實(shí)施導則是項目BIM應用的基礎與前提條件。

    BIM應用實(shí)施導則主要內容包括:

    (1)工程概況;

    (2)編制依據;

    (3)應用預期目標和效益;(4)應用內容和范圍;

    (5)應用人員組織和相應職責;(6)應用流程;

    (7)模型創(chuàng )建、使用和管理要求;(8)信息交換標準及要求;

    (9)模型質(zhì)量控制規則;(10)進(jìn)度計劃和模型交付要求;

    (11)應用基礎技術(shù)條件要求。

    施工管理BIM應用

    1、技術(shù)管理

    技術(shù)管理BIM應用包括:施工深化設計;施工組織模擬與優(yōu)化、施工工藝模擬與優(yōu)化;圖紙會(huì )審;可視化交底;設計變更管理。

    技術(shù)管理BIM應用由項目技術(shù)負責人負責實(shí)施。

    a)專(zhuān)業(yè)工程施工深化設計:專(zhuān)業(yè)工程施工深化設計BIM應用包括:現澆混凝土結構深化設計;預制裝配式混凝土工程深化設計;機電深化設計。

    b)圖紙會(huì )審:在圖紙會(huì )審BIM技術(shù)應用中,基于施工圖設計文件和施工圖設計模型進(jìn)行圖紙會(huì )審,提交內審報告和碰撞檢查報告,形成圖紙會(huì )審紀要,并附加相關(guān)信息,完成變更后施工圖設計模型。

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    c)可視化交底:在可視化交底BIM應用中,基于上游模型、施工組織設計及專(zhuān)項方案、施工圖及設計文件、相關(guān)規范標準等編制交底方案,輸出可視化交底文件,審核通過(guò)后,召開(kāi)技術(shù)交底會(huì )議,相關(guān)各方簽字確認后形成技術(shù)交底單。

    d)設計變更管理:根據設計變更文件,基于施工圖設計模型、深化設計模型、施工過(guò)程模型等上游模型創(chuàng )建變更模型,經(jīng)審核后,統計變更工程量,形成變更后的模型。

    2、進(jìn)度管理BIM應用

    在編制進(jìn)度計劃的BIM應用中,根據工程特點(diǎn)、工作清單、項目結構信息等創(chuàng )建工作分解結構,根據施工合同和施工組織設計及專(zhuān)項方案等文件編制進(jìn)度計劃,基于施工圖設計模型、深化設計模型、施工過(guò)程模型等上游模型創(chuàng )建進(jìn)度管理模型,完成工程量和資源配置、進(jìn)度計劃優(yōu)化,通過(guò)優(yōu)化和審查形成最優(yōu)進(jìn)度管理模型。

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    3、資源管理

    從深化設計模型中獲取的材料清單,經(jīng)過(guò)處理形成了材料采購信息,進(jìn)入實(shí)際生產(chǎn)施工環(huán)節。

    在這個(gè)過(guò)程中應用BIM技術(shù),編制采購計劃、管理材料倉儲、材料使用管理、信息追溯管理等。

    4、施工成本管理

    在施工圖預算BIM應用中,根據施工圖設計資料、變更資料、公共建模規范和構件分類(lèi)編碼等文件,基于施工圖設計模型創(chuàng )建初步算量模型。

    根據清單規范、定額規范和工程做法編制工程量清單,遵循工程量計算規則,結合構件的特征和參數,自動(dòng)計算模型元素的清單工程量,并生成各專(zhuān)業(yè)算量模型。

    將清單工程量計算結果導入到計價(jià)軟件中,依據定額規范和價(jià)格信息,計算工程價(jià)格。

    5、施工質(zhì)量、安全管理

    在質(zhì)量管理BIM應用中,基于施工圖設計模型、深化設計模型、預制加工模型等上游模型創(chuàng )建質(zhì)量管理模型,根據施工資料規程、施工質(zhì)量驗收規程和質(zhì)量管理目標確定質(zhì)量驗收計劃,批量或特定事件發(fā)生時(shí)實(shí)行過(guò)程質(zhì)量管理、質(zhì)量驗收、質(zhì)量問(wèn)題處理、質(zhì)量問(wèn)題分析等工作。

    在安全管理BIM技術(shù)應用中,基于施工圖設計模型、深化設計模型、預制加工模型等上游模型創(chuàng )建安全管理模型,根據安全管理規程、安全施工組織設計和安全管理目標確定安全技術(shù)措施計劃,批量或特定事件發(fā)生時(shí)進(jìn)行安全管理控制、實(shí)施安全技術(shù)措施計劃、處理安全問(wèn)題、分析安全隱患及事故

    6、竣工驗收與交付

    竣工驗收模型基于施工過(guò)程模型,核實(shí)是否與工程實(shí)際狀況一致,并附加或關(guān)聯(lián)相關(guān)驗收資料及信息,最后由監理單位審查通過(guò)。

    采用協(xié)筑管理BIM平臺軟件整理與鏈接竣工驗收模型與實(shí)測模型比照、驗收資料等資料,形成基于BIM模型的驗收資料數據。

    可通過(guò)從BIM模型中查詢(xún)等手段提取竣工驗收所需的數據。

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    施工管理過(guò)程成果圖

    培訓推廣與應用落地

    對BIM團隊進(jìn)行項目前培訓,對項目部全員進(jìn)行BIM應用流程培訓。培訓包括軟件培訓,項目管理模擬項目操作培訓,BIM應用流程和項目BIM實(shí)施管理。

    通過(guò)培訓加強項目團隊對BIM施工管理的認識,統一思想,增強實(shí)施過(guò)程中的溝通協(xié)同。

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    項目部全員培訓

    本項目在施工管理過(guò)程采用BIM實(shí)施過(guò)程中,BIM應用雖然嚴格按照BIM實(shí)施體系進(jìn)行了價(jià)值評估、制定執行計劃與過(guò)程管控,執行過(guò)程中BIM應用落地仍碰到了不少的問(wèn)題。

    比如BIM技術(shù)團隊工作量過(guò)大,模型與信息的動(dòng)態(tài)管理難度高,BIM技術(shù)人才不足,效率不高等落地難點(diǎn)問(wèn)題。

    本項目主要側重解決以下難點(diǎn):

    BIM成果應用到施工現場(chǎng)使用難度高。

    分析其原因,主要要幾個(gè)方面:

    1、牽涉人員眾多。BIM成果應用到施工現場(chǎng),貫穿了項目組織架構的整個(gè)縱向,從管理層到執行層。

    在項目部能熟練使用BIM軟件的只是BIM團隊,全員熟練應用暫時(shí)還未能實(shí)現。

    2、BIM數據難以保障及時(shí)有效。BIM主要是通過(guò)虛擬模擬施工建造過(guò)程,提前制定管控計劃。階段性的管控得到一定程度的應用,但施工現場(chǎng)管理是一個(gè)靈活的動(dòng)態(tài)過(guò)程,現場(chǎng)條件變化快,現場(chǎng)人員只能階段性的使用BIM成果。

    3、傳統慣性大。傳統施工管理信息化程度還不夠高,習慣于按經(jīng)驗操作,缺乏根據及時(shí)更新的指導文件工作的習慣。

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    解決方法:

    1、制定適當的BIM應用策略?,F有的BIM技術(shù)還處于發(fā)展階段,與施工現場(chǎng)實(shí)時(shí)對應的BIM應用是不現實(shí)的。

    因此,評估項目BIM應用最大價(jià)值是必要的步驟,客觀(guān)理性而適當的BIM應用策略是BIM落地的前提條件。

    2、項目BIM應用實(shí)施導則和項目BIM實(shí)施管理規定是技術(shù)保障與制度保障,必須嚴格執行管理制度。

    3、開(kāi)展項目部的BIM培訓工作,進(jìn)行BIM團隊的項目級培訓,保障高效完成BIM應用成果,同時(shí)還要進(jìn)行全員的BIM成果使用培訓。

    使項目部全員理解BIM在施工管理中的優(yōu)勢,理解BIM應用的內容,熟悉并執行BIM管理制度。

    4、選擇適度的BIM應用深度,保障BIM應用成果的更新頻率與項目進(jìn)度保持一致。

    5、采用BIM云平臺軟件,使現場(chǎng)人員便捷了解項目信息與技術(shù)要求。

    6、BIM成果表達盡量采用圖紙和文檔,保持與傳統習慣的一致性,可視化的圖片,視頻,模型作為快速溝通的輔助工具。

    施工現場(chǎng)避免使用原始BIM工作模型作為溝通手段。

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    BIM團隊產(chǎn)生效益難以量化,影響積極性。

    原因分析:BIM團隊實(shí)際承擔著(zhù)項目信息中心的責任,使用BIM軟件解決大量的項目技術(shù)難題,收集項目施工現場(chǎng)信息及時(shí)調整BIM模型,制作BIM應用成果。

    BIM應用需投入大量的軟硬件、技術(shù)、人力、時(shí)間等資源,如果不能準確計量BIM團隊產(chǎn)生相應的相應效益,可能影響積極性,導致項目BIM應用失敗。

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    解決方法:

    1、建立明確的BIM價(jià)值評價(jià)模型,雖然BIM產(chǎn)生的價(jià)值大多屬于隱形價(jià)值,仍需建立完整的評價(jià)體系以衡量BIM團隊收益。

    2、BIM應用成果應與施工管理工作流程相對應,使技術(shù)使用于管理工程之中產(chǎn)生效益。

    3、項目負責人直接擔任BIM團隊負責人,BIM團隊成為項目負責人的得力助手,面對項目重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題提供BIM解決方案。

    4、BIM團隊根據項目應建立完善的技術(shù)標準,提升BIM應用的效率。根據技術(shù)條件選用價(jià)值較大BIM應用,避免貪大求全,而是將BIM應用細化至工作細節,最大程度發(fā)揮管理效益。

    應用效果

    本項目通過(guò)基于BIM的施工管理應用實(shí)現了較好的BIM應用效果。

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    技術(shù)管理中進(jìn)行了深化設計,將設計問(wèn)題消弭于施工之前,做到圖模一致,為后面的BIM管理應用提供了堅實(shí)的基礎。

    通過(guò)可視化技術(shù)交底,提升溝通效率約30%。

    減少不合理的設計變更,提出圖紙重大問(wèn)題5處,一般錯誤75處,圖紙表達錯誤(重復)220處。

    進(jìn)度管理中采用不同的方案比對,模擬與優(yōu)化了進(jìn)度計劃,減少工期30天。

    資源管理中通過(guò)場(chǎng)布與預制構件二維碼管理,提升工作效率約10%。

    成本管理中常用BIM算量軟件進(jìn)行快速統計,制作采購清單,復核計劃成本。提高效率約20%。

    質(zhì)量、安全管理中制作工藝模擬,樣板模擬,安全模型與工人安全體驗VR。減少工程質(zhì)量問(wèn)題約5%,安全問(wèn)題10%。

    使用協(xié)筑項目協(xié)作管理平臺用于信息管理,以系統手段規范全體員工的工作。

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    監控各項目運行,從而達到提升管理、防范風(fēng)險的目的;使各種項目信息數據能共享使用,減少信息孤島,充分發(fā)揮信息化帶來(lái)的實(shí)際作用。帶來(lái)20%的效率提升。

    來(lái)源:BIM智庫

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