BIM 技术在环球中心项目施工中的应用分析

(南阳市三亚建筑有限公司， 河南 南阳 473000)

BIM 技术在环球中心项目施工中的应用分析

李学东 陈振坤

(南阳市三亚建筑有限公司， 河南 南阳 473000)

本文以环球中心 T6 办公楼主楼部分为主进行分析研究，总结了环球中心项目的工程概况及工程特点；该工程施工重点及难点为结构系统复杂，项目参与方多，信息管理难度大、交叉施工节点多、机电专业管线安装复杂；针对环球中心项目详细介绍了 BIM 技术在碰撞检测、结构深化设计、重难点施工部位交底、方案评选以及施工进度控制中的具体应用。

BIM 技术;高层建筑;环球中心T6;施工模拟

1 .研究背景及意义

随着城镇化快速发展，我国建筑业成为推动全国经济增长的重要支柱产业。截止到现在，建筑业仍然保持快速的发展，但是，我国建筑业的工程管理水平仍然低于世界平均水平。相关数据显示，我国际建筑业信息化率仅为 0.03%，与世界信息化率的 0.3%相比差距高达10倍。所以说我国在建筑施工领域的潜力是巨大的，在建筑领域提高信息化率是未来几年的发展趋势。在这种发展趋势下 BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）技术应运而生。

通过 BIM 的虚拟施工技术，可以提前发现施工方案中存在的问题，从而在问题未发生前通过相关方法把这些问题进行解决，通过实际的施工与模拟的施工对比，可以发现实际施工中的不足，通过协调各专业之间的矛盾，确保施工进度的顺利进行，增加了施工方对施工进度的的控制水平，降低了施工成本。本文以环球中心 T6 项目为主进行分析研究，探讨BIM 技术在建筑项目中的应用，为施工企业利用 BIM 技术进行施工提供了思路，具有一定的实践价值和现实意义，有利于 BIM 技术的推广。

2 .建筑工程案例

2.1 工程概况

本工程以环球中心 T6 办公楼主楼部分为主进行分析研究，建筑基地位于A市B大街与C路交叉口东北角，本工程为位于五层裙房商业上部的塔楼，本部分为办公楼，建筑面积为 71707.58 m2。本工程为超高层建筑，地上 41 层，地下 3层，塔楼采用钢筋混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构，附房采用钢筋混凝土框架结构。办公主楼分高、中、低三区，低区为六层至十四层，中区为十六层至二十八层，高区为三十至四十一层，主体建筑高度为 179.70m，室外高差为1.00m。结构重要性系数为 1.0。

2.2 工程特点

环球中心 T6 项目工程特点如下所示：（1）环球中心 T6 办公楼项目地下室深度较深、建筑面积较大。环球中心地下室面积为 33403.7 m2，地下室共分三层，地下深度为-14.65m。降水难度比较大，要同时解决在施工过程中的结构抗浮问题。（2）环球中心 T6 办公楼项目为组合型结构。环球中心采用的是混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构，该结构形式具有工期短、施工方便等特点。（3）环球中心 T6 办公楼项目机电专业管线种类繁多且布置错综复杂，对机电专业的安装提出了较高的要求。

2.3 施工重点及难点

环球中心项目具有以下施工重点及难点 （1）结构系统复杂，项目参与方多，信息管理难度大。T6 办公楼采用混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构；机电专业包括电气、给排水、消防、通风空调等。同时本项目的业主、设计、顾问、参建单位等项目参与方合共 20 多家，每个单位除了要了解本专业的图纸信息外，还要掌握其他专业的信息，信息管理难度大。（2）交叉施工节点多。为了在工期限定时间内完成项目建设，各专业之间存在大量的交叉施工，如钢结构与混凝土结构交叉施工，对工程质量、进度控制等都有较高的要求。（3）机电专业管线安装复杂。地下室管线种类复杂，分布密集，管线安装过程中图纸精细度不够导致管线之间碰撞较多，对施工质量要求较高。

3 .BIM 技术在该工程项目施工中的应用

以环球中心建筑建模为例，可按单体建筑物所处区域划分模型，对于结构模型可针对不同内容，再分别建立子模型，构建模型需遵循三个基本原则。 一是一致性：模型必须与 2D 图纸一致，模型中无多余、重复、冲突构件。模型反映对象名称、材料、型号等关键信息。二是合理性：模型的构建要符合实际情况，例如，施工阶段应用 BIM 时，模型必须分层建立并加入楼层信息，不允许出现一根柱子从底层通到顶层等与实际情况不符的建模方式等。三是准确性：梁、墙构件横向起止坐标必须按实际情况设定，避免出现梁、墙构件与柱重合情况。楼板与柱、梁的重合关系应按实际情况建模。所有墙板模型单元上的开洞都必须采用编辑边界的形式绘制，以保证模型内容与实际情况一致。

针对环球中心 T6 办公楼部分，BIM 技术在该工程施工中的应用主要有以下几方面：

（1）BIM 技术在碰撞检测中的应用。在超高层项目中往往存在因施工图纸精度不够等原因而导致各专业之间的碰撞问题，尤其是地下室部分的机电专业，管线种类繁多，分布密集，在实际施工中碰撞的问题较多。 通过 BIM 建模软件建立结构与机电专业的模型，通过设定碰撞检查规则，使用 Navisworks2015 软件对结构与机电专业、机电与机电专业进行碰撞检查，通过碰撞检查提前发现施工图中的问题并及时反馈给设计院进行图纸的修改，确保在施工前解决碰撞问题，保证施工的顺利进行。

（2）结构深化设计。由于设计院的施工图纸精度达不到施工要求，例如钢结构节点、复杂部分的钢筋绑扎等。通过使用 Tekla18.1 软件对钢结构进行深化设计。建立节点部位的三维模型，通过 Tekla18.1 软件将所有信息生成清单，将数据信息输入精密数控加工设备中进行加工，确保钢构件的精确性。 对复杂部位的钢结构与钢筋的节点进行三维建模，对现场钢筋绑扎工作进行指导。通过三维建模使复杂的施工图纸形象化、具体化，保证了施工质量。

（3）BIM 技术在方案评选中的应用。通 过 BIM 技 术 建 立 相 关 专 业的 三 维 模 型，根 据 相 关 施 工 方 案 使 用Navisworks2015 软件进行施工方案的模拟演示，根据模拟结果进行方案的对比评选并可根据动画演示的结果对方案进行优化。

（4）BIM 技术在施工进度控制中的应用。传统的施工进度主要通过网络图进行控制，但在实际施工中往往发生一些意想不到的问题，进而导致施工进度不能顺利的进行。使用 BIM 技术对施工进度进行模拟演示，可以直观的反映出实际进度与计划进度的差距，进而调整施工进度计划，确保施工进度按时完成。

[1]张云帆，孙晓春，刘海勇.基于 BIM 技术的施工管理应用探索研究[J].土木建筑工程信息技术，2014，05：89-94.

[2]杨涛，李蕾，王广涛，汪胜，刘彬.BIM 技术在超高层建筑施工中的应用[J].建筑施工，2015，02：237-239.

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