铁五院研发及附属用房项目BIM技术应用

■ 林其涛 谢彪 蔡亚辉 王登学

铁五院研发及附属用房项目BIM技术应用

■ 林其涛 谢彪 蔡亚辉 王登学

中铁第五勘察设计院集团有限公司（简称铁五院）研发及附属用房项目总建筑面积96 341.16 m2，其中地上73 004.70 m2、地下23 336.46 m2，建筑总高度80.1 m，总投资3.28亿元。项目主要施工难点为体量大、场地小、设备管线复杂、质量要求高。目前该项目主体已封顶，土方回填完毕，处于二次结构和装饰装修施工阶段。项目在施工过程中将BIM技术主要应用于以下5个方面。

前期建模，发现图纸问题

该项目组成5人BIM技术团队（包括土建、钢筋和安装三专业，其中3人有丰富的现场施工经验）进行为期一个月的建模工作，充分利用BIM三维可视化特点发现大量传统依靠人工审二维图纸不易发现的问题（如建筑和结构模型合并后发现的框架梁下砌体墙错缝、幕墙相邻节点不必要的7 cm高差），整理出土建图纸问题212项、安装图纸问题196项。然后会同技术人员对所发现问题逐一筛选，汇总后用于图纸会审，并用三维模型（见图1）与设计院沟通，大大提高了图纸会审效率。

图1 土建整体模型

多专业碰撞，优化管线综合排布

将多专业模型集成进行碰撞检查，筛选碰撞点共6 860余处。继而依据设计院给出的排布原则，并依据鲁班奖标准和一线带班长的施工经验进行虚拟管线综合排布。过程中反复利用剖面图功能进行空间排布和净高控制，解决大量在平面图上无法发现的问题。例如，-1层2/E轴处发现给排水管道遮挡风管风口，经与设计方沟通，使风管缩短4 380 mm解决问题；-2层2-4/D轴强弱电桥架、消防管、热供、热回水交叉较多，空间不足，经与设计方沟通，降低采暖管，使桥架向东移解决问题。当遇到无法解决的问题再次与设计院沟通，由设计院出具体解决方案并做详细记录。参与各方在记录上签字确认，规避施工单位技术风险。最终出具“BIM蓝图”，指导安装专业施工。

调整、新增结构预留洞口

在最终排布方案确认后，对结构预留孔洞精确定位。在主体施工阶段完成预留洞定位：地下室共231处，其中需调整121处，新增30处；地上1 602处，其中需调整774处，新增370处；地上部分预留洞90%处于框架梁上。通过调整和新增预留洞口，提高项目整体结构质量、降低成本。考虑开洞、加固、清理、堵洞等的费用，每个洞口暂定节约成本436元，调整和新增预留洞口共节约成本52万余元。管线综合排布见图2。

图2 管线综合排布

安全、质量、进度和文明施工管理

以形象的三维模型作为建设项目的信息载体，且模型存在于互联网，所有管理人员对互联网上的虚拟项目进行管理，构成一个协同管理平台，方便建设项目各阶段、各专业及安全、文明施工管理等各口人员间的沟通和交流。协同管理主要依靠iBan手机客户端和BE浏览器完成，通过iBan的前端数据采集和BE后台管理，以“照片+文字+语音”形式作为信息传输载体。

模型融合计划和实际进度对比分析，红色代表实际滞后于计划，绿色代表提前（见图3），时刻掌握项目进度情况，辅助管理层决策。

图3 模型融合计划和实际进度对比

用于制作专利、工法，推进宣传标准化

利用BIM技术建立三维模型并进行动画演示，辅助申报了专利《一种用于混凝土布料机的固定装置》，该专利已于2015年11月20日获批（专利号：201520683005.9）。BIM小组辅助完成了2项工法（《劲性钢柱牛腿板梁筋连接施工工法》和《地下结构外墙单侧支模施工工法》）申报，并于2015年11月18日顺利通过山西省工法关键技术鉴定。目前正积极申报其他专利1项、工法4项。另将标准化手册在施工场布模型上等比例展现，用以企业内部的标准化建设和对外形象宣传。现场标准化模型见图4。

图4 现场标准化模型

截至目前，BIM技术在铁五院项目产生的直接经济效益达225万元（建模阶段发现图纸问题经济效益13万元、管线综合后节约原材料经济效益20.12万元、预留洞口经济效益54.46万元、钢筋全过程管控经济效益70.75万元、工程量多算对比经济效益56.29万元、管理成本节约10.73万元）。专利、工法带来的是公司科技水平和施工能力的提升。2015年在首届全国BIM大赛上，铁五院研发及附属用房项目BIM技术综合应用获得三等奖。

林其涛：中铁城建集团第一工程有限公司，副总经理，高级工程师，北京，102600
谢 彪：中铁城建集团第一工程有限公司铁五院项目部，常务副经理，高级工程师，北京，102600
蔡亚辉：中铁城建集团第一工程有限公司BIM中心，助理工程师，太原，030024
王登学：中铁城建集团第一工程有限公司铁五院项目部，助理政工师，北京，102600

责任编辑 高红义