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鋼結構異形建筑項目BIM應用案例賞析

工程概況

廣西建工集團第一建筑工程有限責任公司承建的百色市體育中心二期項目是2019年廣西第十四屆運動會主要場地之一，項目位于百色市龍景區(qū)體育路、錦繡路和東洲大道三條主干道圍合處，項目用地面積為184632.54m2，總建筑面積為103309.09 m2，由體育館、游泳館、訓練館、體育訓練中心、配套用房、室外工程六個子項目共同組成，總投資約11.76億元。

工程重難點項目

本項目體育館、游泳館、訓練館均為鋼桁架網(wǎng)架結構，投影呈橢圓形，長軸分別達到171米、160米、146米，用鋼量達1萬噸，幕墻面積達到3萬多平方米，其中，大跨度鋼桁架結構、螺栓球網(wǎng)架結構、大跨度球形金屬屋蓋、傾斜曲面幕墻為工程施工的重難點，多專業(yè)工程施工體量大、結構復雜、施工難度高，同時本工程需按期竣工交付使用，已成功舉辦廣西第十四屆運動會工期進度要求緊。

實施過程

為保證BIM技術應用的順利實施，從公司到項目成立了相應BIM組織機構，確定了推進公司BIM技術應用發(fā)展，解決工程施工實際問題的BIM實施目標，利用各BIM應用軟件專業(yè)優(yōu)勢搭建起適合本項目BIM應用具體實施的軟硬件平臺，BIM小組參照建模標準，先后完成了三維場地布置、各大場館結構、建筑模型和相應機電、綜合管線模型，項目踐行綠色施工理念。

在安全文明施工方面，通過BIM技術對現(xiàn)場生活區(qū)、辦公區(qū)、施工區(qū)平面進行三維模擬布置，科學合理的規(guī)劃與利用場地，節(jié)約施工場地的土地占用，減少施工材料的二次搬運，為項目順利舉辦、綠色施工現(xiàn)場觀摩會及成功創(chuàng)建綠色施工示范工程和安全文明標準化工地，提供了有力支持。

在游泳場館結構建模過程中，項目人員發(fā)現(xiàn)游泳館跳臺結構造型復雜，二維圖紙較難直觀表現(xiàn)實際結構形狀，BIM小組首先通過Revit建立起來跳臺結構模型，然后測量計算出各構件模板尺寸數(shù)據(jù)生成了跳臺的材料下料、加固尺寸圖表，最后運用Navisworks生成施工模擬視頻，同時利用3D打印技術，通過3D打印機打印跳臺模型，視頻與模型相結合進行技術交底，很好的輔助指導現(xiàn)場工人施工。

在鋼結構深化設計時，使用Tekla軟件自定義生成復雜三維節(jié)點，解決鋼結構加工成型問題，在實際施工中，Tekla能提供構件上相關控制的三維坐標，為現(xiàn)場安裝提供了可靠的數(shù)據(jù)，提高了現(xiàn)場安裝的精度，施工指導性更強。

體育場館鋼管桁架單榀構件重達28.43噸，受限于起重吊裝設備條件，無法一次性吊裝，項目借助BIM軟件，搭設臨時支撐模型，分析可行性后，確定了單榀桁架分三跨掉轉，在邊跨與中間跨交點處搭設的裝配式單元桁架鋼結構臨時支撐，最后在高空合龍的安裝方案保證了大跨度鋼桁架屋蓋安裝的施工安全和順利完成，借助BIM應用技術，該項技術成功獲得廣西區(qū)級工法國家QC小組成果等獎項。

本工程幕墻面積達到3萬多平方米，整體呈圓弧形，玻璃規(guī)格尺寸多，幕墻深化設計要求高，三大場館的雙曲面玻璃及雙曲面石材排布分割難度大，我們采用BIM技術依據(jù)該建筑物的實際外觀，創(chuàng)建幕墻表皮并進行優(yōu)化與分割，使幕墻的嵌板完全符合設計并達到規(guī)范要求，同時利用創(chuàng)建的參數(shù)化配件，找出配件的加工圖，能確保每個配件、每塊嵌板的加工都準確無誤，利用BIM軟件平臺的碰撞檢測功能，進行幕墻結構與主體的碰撞檢查，提前規(guī)避施工中會出現(xiàn)的問題，減少返工，提高施工質量，順利克服雙曲面玻璃幕墻等復雜工程施工技術難題。

為使綜合管線合理排布，確保機電各系統(tǒng)間以及機電與其他專業(yè)間的施工互不影響，將Revit模型導入Navisworks中進行機電碰撞檢查，總共檢查出碰撞處一千余處，按照施工規(guī)范進行綜合管線深化設計，提前規(guī)避施工中會出現(xiàn)的問題。

項目運用Revit的幕墻系統(tǒng)功能，對建筑瓷磚預鋪貼效果進行設置并預覽，瓷磚預鋪貼效果給各方在建筑貼磚的材質、尺寸、顏色等的選擇上提供參考。

通過建模大師對土建墻體進行砌筑預排，優(yōu)化砌體工程量統(tǒng)計，并生成三維排磚圖，利用排磚效果圖，對建筑施工進行嚴格管理，材料損耗率降低3%。

基于BIM模型，利用自動焊接機器人對大尺寸型鋼結構進行自動焊機，具有解決平焊、橫焊、立焊三種焊接位置的自動焊接功能，項目部結合二維碼創(chuàng)新技術，利用BIM技術的可視化、可模擬性的優(yōu)點，將各種技術交底安全交底，通過BIM建模和Navisworks軟件進行模擬，讓技術質量和安全管理貫穿整個施工過程，同時將工程實體的實測、實量數(shù)據(jù)等信息制作成二維碼，在測量主體上進行粘貼。

將項目管理相關數(shù)據(jù)全面化、具體化，并與相關責任人關聯(lián)化，有效推進項目各項主體責任制的落實以及信息的公開化。

（責任編輯：何雯麗）