BIM技术在南宁规划展示馆项目施工中应用体会

马洪娟 姚守俨 戈祥林 林忠和

(中国建筑第八工程局有限公司，上海 200120)

1 引言

南宁规划展示馆是一个集展览、会议、办公功能为一体的中型展览馆项目，总建筑面积3万多m2。其造型非常巧妙，依山而建，整个展示馆仿佛是南宁青秀山山脉的延伸，屋顶采用绿色种植屋面，如图1为该项目整体效果图;展示馆外部展厅采用大跨度预应力梁板结构，其主要支撑构件是8个集装饰和实用功能为一体的不规则喇叭状双筒筒体柱，筒体下部为混凝土结构，上部为钢结构支撑，如图2所示的该项目正面效果图，可以看到支撑筒体。

该项目虽然体量不大，但现场施工技术人员在对8个混凝土筒体柱施工时，遇到了较大的困难。我们借助Autodesk的Revit软件，通过建立BIM模型，较好地协助施工技术人员解决了难题，并加深了对项目的理解，顺利完成了施工。下面就项目土建施工方遇到的主要问题、如何应用BIM模型解决以及BIM技术应用体会做一下简单总结。

2 施工难题

南宁规划展示馆项目8个不规则喇叭状混凝土外筒，内部有不规则的内筒，部分筒体内筒中有螺旋楼梯。下面就以T4筒体为例，介绍一下土建施工中主要遇到的问题:

(1)不规则内、外混凝土筒体的模板设计、支护难题

如图3、图4所示，为T4内、外筒不同标高截面图，从图中可以看出内筒、外筒均不规则，没有规律可循，看起来有点像猕猴桃的横截面，内、外筒之间存在空隙。二维图纸中只给出10个标高的截面图，没有任意标高的尺寸信息;且外筒外壁要求达到清水混凝土装饰效果，面对如此不规则的曲线造型，如何准确的定位筒体曲面、标高，从而进行合理的模板设计、加工，满足设计要求，确定最优的筒体施工方案，对施工方来说是一大难题。

(2)不规则混凝土筒体内部螺旋楼梯的支撑疑惑

T4筒体内筒有螺旋楼梯，而内筒中的梯梁在理论上，无法承受悬挑楼梯的重量，那螺旋楼梯与砼外筒是什么关系?二维图纸表达不明确。

如图5所示，为T4筒体内2．368标高楼梯LT4平面图。从图中可以看出，在此标高，螺旋楼梯段与内筒存在间距，不附着在内筒筒壁上，形成空腔。如果是空腔，楼梯无法悬挑，是否有梯柱?如有梯柱，梯柱的位置在哪里?

现场施工人员对二维平面图纸识图困难，对不规则内、外筒体的形状、空间关系没有清晰轮廓概念，无法得到准确的任意截面信息，以帮助进行模板设计;设计院又远在异地，没有现场代表，对施工方困惑答疑不便;工程施工工期非常紧张，只有短短3个月。这些问题，使现场施工人员对如何组织不规则混凝土筒体柱的施工，陷入了一筹莫展的窘境。

图5 LT4楼梯2．368标高平面图

3 BIM三维模型作用

采用Revit的Architecture软件，通过对不规则内、外筒形状，使用概念体量来进行建模，借助形成的BIM三维模型，主要解决了以下问题:

(1)从模型提取任意标高数据，支持施工生产

如图6所示为T4筒体内、外筒BIM三维模型。借助该模型，可以直观理解不规则内、外筒的形状和空间关系，可以随意剖切出任意标高的截面尺寸，从而对筒体外形通过建模细分切面来实现平滑过渡，给模板的设计、支模提供了可靠的数据，并且提取的数据得到了设计院的认可，有力支持了施工生产。

(2)解答内部螺旋楼梯的支撑困惑

图7为T4筒体内筒中螺旋楼梯和结构柱的BIM模型，通过建模我们发现，所有的螺旋楼梯段实际上均附着在内筒筒壁上，出现如图5所示的困惑，只是因为内筒不规则，截取一定标高平面时，出现的一种二维平面视觉错误，此标高看到的螺旋楼梯均为2．368m以下部分，都附着在底部相应标高的内筒筒壁上。筒体内螺旋楼梯与砼外筒为钢筋砼连接板，连接板是随着楼梯逐步向上的斜板形式。BIM模型搭建后，使施工方清楚了解了螺旋楼梯的支撑问题，确定了相应的施工方案。

(3)校验二维设计图纸的错、漏、碰、缺

搭建模型过程中，我们还发现了部分设计阶段的问题:

a．部分二维图纸数据有误

T4筒体0标高外壁二维图纸数据错误，如图8所示，蓝色线(中环一圈)标注为错误的位置，黄色线(外环一圈)为正确的位置，如果不及时发现，可能导致现场施工中错误的定位，影响T4筒体的整个建造过程。这可能是人为复制数据的疏忽造成的，为此，我们核查了其他筒体的数据，没有发现其他问题。

b．部分图纸缺失

T4筒体外筒的内壁在10m和12．5m标高处发生了变截面，如图9所示，结构图纸应提供相应标高的墙定位图，但设计院所给图纸中没有发现，设计方应补充该部分图纸。

c．构造柱分段问题

T4 筒体的 0m，9．10m，9．14m 标高对应的构造柱的落点，如图10所示，常规理解构造柱上下是同一发散方向的，但从二维图纸看应分段在不同的位置，这需要施工方和设计方沟通加以确认，以便正确进行施工建造。

d．通过建模，还发现一处明显的碰撞部分

如图11所示，T4模型中二层门和外筒工字钢柱碰撞，反推二维图纸确实存在这个问题。

4 应用体会

通过对该项目BIM建模及其应用，我们有如下体会:

(1)实际需要是BIM应用的突破口

目前建筑业BIM应用非常火热，但由此也带来了一个问题，有相当一部分人，不了解BIM只是一个概念，代表了一种解决问题的方式方法，而是把BIM神化，认为只要与BIM沾边，就是必须应用某一个或者几个软件，并且能解决所有的问题，片面追求花费大量人力、财力搭建完整BIM模型。从这个应用例子，我们体会，实际应用中，BIM模型的建立，一定要以解决实际问题为出发点，要体现“应用为王”的理念。需要根据实际施工需要，有针对性地对疑惑部分进行建模，毕竟建模的时间、人力成本都较大，我们这个模型只花费3天时间，进行了局部建模，有针对性地解决了问题。而且BIM模型作为一种技术手段，提取的数据必须为专业人员依据需求利用，才有建模的价值。

(2)三维可视化、数据提取是应用重点

随着各地工程项目在造型方面，越来越追求新、奇、特、异，BIM模型所能提供的三维可视化特性，意义显得越来越重大。三维可视化作为工程沟通的有效媒介，可使业主、设计、监理、施工等各参与方，都能在同一模型环境下，进行正确地理解、沟通、协调，可有效提高工作效率，避免不必要的返工与浪费。施工方通过建立BIM模型，可使现场技术人员全面熟悉图纸，提前发现可能出现的施工问题，有针对性选择和优化施工方案，并且准确可靠的BIM模型数据，可为施工生产提供可靠数据支撑。

(3)BIM技术应用将使工程建设项目各参与方的协作方式发生变化

这个项目建模所发现的错、漏、碰、缺，部分可能是因为设计院对设计图进行变更遗漏的问题，部分可能是人为错误造成的。如果设计院能使用BIM模型来进行建模，或者施工方提前介入施工图深化设计，许多问题将很容易被提早发现，不会对项目建造造成影响。也就是说，长远看，BIM技术应用，必将引起工程建设项目的业主、设计、施工、运营等各相关方的协作方式发生改变，将改变传统的建立在简单分工与合作基础上的建设生产模式:业主委托设计→设计完成施工→施工遇到问题变更，应该向基于BIM模型的，各方共同参与的，有利于进行有效协同管理的方向转变。因为各项目参与方的共同目标是为社会高效率建造一个避免材料浪费、避免重复劳动，高质量的优质工程，而不是片面追求各项目参与方自身利益的最大化，却导致社会资源的浪费。

总之，BIM应用目前已引起各界的共同关注。我们作为建筑施工企业，将积极参与到BIM的应用实践中，不断探索更广、更深的应用方向，积极应对BIM可能带来的变革。

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