BIM在我国已经发展了十多年，应用BIM的项目已然不少，但落到实处的BIM却并不多见，BIM应用如何落地？前两天和中铁建设集团北京工程有限公司的领导和BIM专家聊天，他们分享了一个案例，其中BIM的应用，专门为了解决工程重难点问题。
今天给大家展示的项目是中铁建设集团北京工程有限公司提交的优秀作品《北京石景山华远大悦城BIM综合应用》，让我们看看该项目，如何运用BIM去解决施工过程中的重难点问题。
一、项目概况
《北京石景山华远大悦城BIM综合应用》项目位于石景山阜石路北侧，紧邻苹果园地铁站，项目包含购物中心、高端写字楼、大型停车场，是京城西部新的商业中心，也被石景山区政府列为重点项目。
工程分为三期：一期商业楼、二期办公楼、三期商业楼、地库、交通枢纽连廊及地块相关附属设施。项目在施工时除包括土建、水、电、暖通、消防专业外，还涉及有线电视、泛光照明、供热、燃气、自来水、园区小市政、大市政及园林景观专业。
二、工程重难点
场地布置
工程现状：
现场场地狭小，无法形成环形道路；
周边环境复杂：北临京门铁路（围墙分隔），东临宏鑫家园住宅小区（距宏鑫家园3.5m），南临阜石路及丰田4S店（距丰田4s店2.3m ），西临加油站（距加油站9.5m ）；地处繁华地段，周边现状为居住和商业用地；
基坑长325m，宽130m，深度24m，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。
需解决问题：
现场场地狭小，无法满足现场钢筋加工需求、木工加工棚、水电加工棚、周转材料堆放区、钢构件堆放区等料场布置困难；
周边环境复杂，深基坑安全管理等因素造成现场的组织协调困难：
①混凝土浇筑与材料进场时间的综合组织；
② 现场交通运输及混凝土施工对西侧加油站、南侧丰田4S店及东侧居民小区的影响；
群塔布置困难。
解决措施：
现场场地受限，钢筋采用外加工；
利用BIM技术进行场地模拟布置；
模拟整个现场的交通组织情况，最终确定最优方案；
根据群塔布置的要求，利用BIM技术模拟布置，最终确定最有利布置方案。
塔吊布置
工程现状：
周边环境复杂，施工现场距周边建筑很近：北临京门铁路（围墙分隔），东临宏鑫家园住宅小区（距宏鑫家园3.5m），南临阜石路及丰田4S店（距丰田4s店2.3m ），西临加油站（距加油站9.5m ）；地处繁华地段，周边现状为居住和商业用地；
本工程结构复杂，主体结构分三家劳务施工，塔吊布置难。需要全覆盖，施工方便的情况下，合理布置、合理分配，并对周边环境影响最小。
需解决问题：
塔吊布置满足现场全覆盖要求，同时对周边环境影响最小；
为避免劳务单位使用纠纷，如何确定塔吊数量及分配使用；
在满足使用及安全的情况下，如何确保成本最低。
解决措施：
根据群塔布置要求进行塔吊模拟布置；
对模拟布置的方案进行不同工况条件下的试运转；
对运转过程中出现的问题进行局部调整，达到最优方案；
为了进一步确保群塔作业安全，安装塔吊防碰撞及吊钩可视化系统。
复杂轴线放线
工程现状：
本工程三期200439㎡， 1#建筑～4#建筑四栋塔楼及裙房基础相连地下面积较大，其中3#、4#为多个圆心组成的大半径圆弧形建筑，地下部分轴线网错综复杂；
地下室、裙房及主楼共有6套轴线体系控制；
3#建筑、4#建筑及裙房地下室外墙的圆弧形平面轴线网图形较复杂，共有12个圆心组成，最大半径为122.600m；
工程进度紧，对放线速度及质量要求高；
结合本工程特点，由于基础部分高低不平且半径大部分圆心在楼外无法用直接找圆心或直线拉线法进行施工放样， 采用“等距等分”将圆弧轴线1m一份等距离分好后需要采用全站仪定点放线，放线难且效率低。
需解决问题：
如何准确的定位放线；
在保证质量的前提下，如何快速的放线；
在保证效率的前提下，如何节约成本放线。
解决措施：
确定轴线控制网；
传统的人工全站仪放线效率低且投入大，采用“测量机器人放线”技术进行现场放线施工。
型钢结构深化
工程现状：
本工程第一版施工图纸型钢结构近300吨，调整后的施工图纸型钢结构近3000吨，现场塔吊布置按照第一版施工图纸进行塔吊选型及布置；
型钢柱为“十字形”钢柱，非常规的“H型”钢柱，钢柱梁柱节点部位连接形式多且复杂；节点部位有双梁连接、三梁连接、四梁连接、斜梁连接等；
土建钢筋连接形式多变，优化连接难。
需解决问题：
塔吊已布置完成无法改变，只能通过优化钢构件的分节、分段连接；
为了便于土建结构和钢结构的配合施工，合理优化节点部位的钢筋排布，采取钢筋撘筋板焊接及直螺纹接头焊接连接的方式进行；
合理优化，降低成本，缩短工期。
解决措施：
利用BIM建模方式，提前进行钢构件的模拟安装；
进行节点部位钢筋预排布技术，优化连接方式。
树杈型网壳钢屋盖施工优化
工程现状：
本工程屋盖为树杈型网壳钢屋盖体系，用钢量为1200吨，屋顶部分为不规则双曲单层球面网壳结构，网壳网格采用三向网格形式，整个网壳水平投影为不规则椭圆形，投影最大跨度约为120m；
屋面网格钢梁均采用焊接箱型梁，且每一根钢梁均为双曲线形状；
屋顶边界钢梁采用钢圆管一圈闭合，内部网格均与此闭合圆管钢梁连接形成一个整体的双曲屋面；
屋面内部两侧支撑柱柱脚采用盘式球铰钢支座，柱顶与屋面双曲箱型钢梁连接采用树杈形状铸钢件分支连接；
另外一侧采用弧形圆管上托圆管柱支撑与屋面钢梁连接，树杈状支撑柱形状主要为一分四形式与屋面连接。
需解决问题：
屋盖结构复杂需要解决：一二级杈铸钢节点定位、二三级树杈标高方向定位及临时支撑、箱型梁与三级杈铸构件连接、箱型梁安装后无临时固定点、起始轴线塔吊盲区、最后轴线高空悬挑、整个钢屋面中间部位的悬挑等复杂问题；
采用满堂脚手架施工，措施费用高；
逐根杆件安装速度慢、效率低、成本高。
解决措施：
采用预拼装技术，模拟安装；
将屋盖体系分解成若干个安装单元，在地面提前拼装完成后，整体提升安装单元块；
搭设局部临时支撑脚手架，避免满堂脚手架施工。
步行街玻璃屋顶施工优化
工程现状：
步行街设置在首层，上部挑空至裙房顶（高度22m）；
步行街屋顶为玻璃屋顶采光、玻璃屋顶上部为钢屋盖采光，双重采光设置；
此处日照及透光率要求较高；
步行街采光顶开口面积消防要求较高。
需解决问题：
充分利用自然光，节约建筑能耗；
为步行街提供舒适良好照明环境；
尽可能减少施工难度，提高效率。
解决措施：
利用BIM技术模拟不同时间段的日照分析，配合设计单位做好设计；
对步行街的采光、照明进行优化分析，提供舒适良好照明环境。
三、BIM应用策划
BIM应用目标
点式应用目标：基于BIM模型，利用BIM技术可视化等特点，进行深度应用，解决工程重难点问题。
线式应用目标：通过对BIM+物联网等信息技术融合应用，对办公区、生活区及施工现场进行人、机、料、法、环等的管理。
面式应用目标：基于BIM平台和智慧工地管理平台，提高工程管理各方沟通反馈效率，合理配置资源，安排进度。
BIM应用点概念
基础应用点：
创新与示范应用点
智慧建造
四、BIM技术基础应用
准备工作
制度准备：
人员准备：
知识储备：
现场布置优化
利用BIM技术，实现三维施工场地布置及立体施工规划，提前发现问题，消灭隐患，合理规划，减少了因场内无环形路带来的材料运输、大型机械进出场等困难，为项目的合理实施创造良好条件。
项目场地狭小、周边环境复杂，进行塔吊布置时发现为满足现场施工全覆盖要求，3#、4#塔吊与住宅楼距离过近，经过方案比选，将两个塔吊各截臂5m，保障了强风等条件下住宅的绝对安全，同时最大限度的减小了塔吊的运盲区。
图纸会审与优化
管线综合排布
可视化方案交底及样板施工
基于BIM技术工程量计算
在建模时即对模型赋予详细的材质信息，可在Revit中直接根据施工进度或工程部位提取工程量。
BIM计量在项目实施各阶段的应用
利用Revit明细表统计功能，统计不同结构类别构件工程量。由于在编制工程量清单时，清单计算规则、分部分项归类、扣减关系与Revit明细表算法不同，因此需要通过专业计量软件重新进行汇总计算，以上工程量留作数据复核。
设定清单模式、清单名称、楼层设置、算量设置确定清单工程量输出内容、扣减规则、参数规则及相关条件取值。
设置完成后，进行汇总计算，自动生成所需要的实物工程量清单及构件列表。表中给出详细的构件信息：构件名称、工程量、楼层、编号、位置信息和计算式表达等。
通过构件列表，可进行反查核对，确保构件几何尺寸及扣减关系的准确性。
软件自动生成实物工程量汇总表、明细表及指标含量表。
通过与之前生成的Revit明细表，数据上有稍许差异，这和扣减关系设置及计算精度设置有关，砼总量保持相对一致，相互验证BIM计量的准确性。
运维策划
合同要求：使用BIM集成建筑设备、设备信息，为后期运营提供数据基础。
运维策划内容：
给模型添加相关信息，方便设备维护管理时的定位、查询及更新。
利用运维模型数据，评估维护和更新建筑资产的费用，建立维护和模型关联的资产数据库。
研究应急管理、空间管理等基于BIM技术的运维管理内容。
五、BIM技术深入应用
装配化机房施工
应用效果：
满足大型工程体量大，预制阶段周期短的需求
利用工厂精密设备批量化生产，最大化减少现场作业量，焊接质量大大提高
模块化预制管组施工技术，能够进行组合化加工安装，使现场安装简便
不受现场条件制约、进场材料为拼装件，减少吊装次数，缩短管道系统的安装周期
步行街玻璃屋顶优化
照明优化：
充分利用自然光，节约建筑能耗
为步行街提供舒适良好照明环境
尽可能减少施工难度，提高效率
钢结构深化设计
采用高空原位单元安装技术，其是高空原位散件安装技术的一种改进，它是首先将结构合理分成施工段，并将各施工段内的结构分成吊装单元，在地面将构件和节点组装成吊装单元；然后根据分段情况，在分段处设置支架支承体系；
再后利用起重设备将吊装单元吊装在支架体系上，并根据情况补杆完成结构拼装；
最后待结构拼装完成并形成完整结构体系后，再把临时支承支架卸载，使结构达到设计状态的一种施工工艺。
高空原位单元安装的优点是支架结构的形式多样、安装精度较高、施工速度较快、施工较为安全。与高空原位散件安装技术相比，以点式支承代替满堂架支承，大量节省了支承材料，且大部分拼接工作在地面完成，质量易于控制、高空作业少、施工效率高。
基于放样机器人的多重轴线放线
本项目3期工程有四套轴线，复杂交错，利用放样机器人进行放线工作，确保轴线定位准确。
六、项目智慧管理
智慧管理平台应用
协同与监控：
绿色施工：
材料管理：
生活管理：
质量安全管理：
七、总结与展望
质量
安全
技术
物资
展望
该项目充分介绍了BIM在施工各个阶段的详细实施步骤，并且在实施过程中，解决了许多实际问题。希望大家从这篇案例中，能有所收获。
