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“BIM+”賦能智慧工地——國家會議中心二期項目(配套部分)建設側記
來源: 時間:2021/08/12

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作為北京市重點工程,國家會議中心二期項目(配套部分)是強化首都國際交往中心功能的重要設施?!绊椖靠偨ㄖ娣e37萬平方米,合同額33.33億元,包含寫字樓、商業(yè)、酒店等業(yè)態(tài)?!表椖拷?jīng)理馮家奎介紹說,項目110千伏變電站將為2022年北京冬奧會主新聞中心、國際廣播中心提供電力保障,配套酒店地塊將作為冬奧會賽時室外場站。項目將與主體部分及國家會議中心一期形成會展綜合體,助力北京邁向具有全球影響力的全能型國際交往中心。

實現(xiàn)BIM的全生命周期應用

國家會議中心二期項目(配套部分)毗鄰鳥巢、水立方,地處奧林匹克中心區(qū),周圍不僅有地鐵、匝道和環(huán)隧,還有二三十條重要管道?!巴獠康膹碗s環(huán)境對基坑的變形控制標準要求極高。”項目常務副經(jīng)理陳剛介紹說,由于周圍環(huán)境復雜,支護和支撐難度極大,項目技術人員面臨著環(huán)隧接口和支護形式無法精確定位、部分地層力學參數(shù)不確定、逃生通道支護結構復雜、論證工作量大等多重挑戰(zhàn)。

“BIM是我們破解難關的重要突破口?!标悇偺寡?,BIM技術被認為是提升工程項目精細化管理的核心競爭力,其關鍵在于信息的集成與共享。與傳統(tǒng)方式相比,BIM技術最大的優(yōu)勢在于能避免信息傳遞的斷層,實現(xiàn)設計與施工、運營的全生命周期管理。相對于大部分施工企業(yè)BIM技術的碎片化運用,國家會議中心二期項目(配套部分)沖破了BIM應用傳遞和信息傳遞之間的“梗阻”,從BIM的正向設計開始,真正實現(xiàn)了BIM的全生命周期應用。

項目BIM經(jīng)理蔚敬解釋說,為了實現(xiàn)圖模一致、全專業(yè)正向出圖,在設計初期,施工人員就在設計院駐場,充分溝通。此后設計人員緊密配合,將施工與設計高度結合,及時解決施工中遇到的難題。在施工階段,項目運用BIM技術對深基坑、110kV變電站、機電管綜、鋼結構等進行深化設計,保證工程質量、安全、進度、成本目標的順利實現(xiàn);在運維階段,BIM有效地實現(xiàn)了信息化集成,為加快打通上下游信息通路、智慧辦公系統(tǒng)聯(lián)動創(chuàng)造條件?!癇IM作為載體,能夠將建筑在全生命周期內的工程信息、管理信息和資源信息集成在統(tǒng)一模型中,打通設計、施工、運維階段的業(yè)務分塊割裂、數(shù)據(jù)無法共享的問題,實現(xiàn)一體化、全過程應用?!蔽稻打湴恋乇硎荆骸澳壳?,我們現(xiàn)場施工的BIM應用比例已達到98%以上,基本沒有拆改和返工現(xiàn)象,真正實現(xiàn)了‘一張藍圖繪到底’‘一個模型用到底’的超前、可視、模擬、驗證的項目管控。”

“基于BIM技術的應用,項目還破解了工程建設過程中的諸多難點?!表椖拷?jīng)理馮家奎表示。項目裙樓采光頂造型獨特,由四段不同半徑連續(xù)圓弧掃掠形成,表皮通過三角形平板擬合,因此對加工、安裝精度要求高,施工難度較大?;贐IM技術的應用,項目采用3D打印技術制作光敏樹脂模具鑄造連接節(jié)點,現(xiàn)場采用全站儀三維精準定位安裝,高質量完成了采光頂鋼結構的施工。在基坑支護變形控制方面,項目采用型鋼裝配式鋼支撐和軸力自伺服系統(tǒng),將基坑形變有效控制在設計值內。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)24小時實時監(jiān)控,低壓自動補償、高壓自動報警,將鋼支撐熱脹冷縮時受到的應力穩(wěn)定保持在一定區(qū)間,全方位提高安全系數(shù)。此外,項目檐高60米,地下4層,地上12層,地下1層至地上5層為勁性鋼結構,使用鋼構件多達2500余噸。其中勁性桁架、勁性斜柱、斜梁等構件構造復雜,施工難度高。項目應用BIM技術對復雜節(jié)點進行優(yōu)化,模擬鋼結構施工工序,將梁柱節(jié)點復雜位置全數(shù)建模,統(tǒng)籌完成拉鉤、梁筋、對拉絲桿開孔及焊接套筒、搭筋板等工藝的定位及空間碰撞設計,為現(xiàn)場勁性鋼結構安裝提供了可行方案,解決了這一施工難題。

經(jīng)過不斷的實驗研究、工藝創(chuàng)新,項目施工單位中建二局一公司已形成專利6項、工法兩項、論文10余篇,其中《鄰近既有潛埋線結構及軌道交通地下工程綜合施工技術研究》成果達到國際先進水平。

從被動“監(jiān)督”到主動“監(jiān)控”

“‘智慧工地’系統(tǒng)構建了一個智能、高效、綠色、精益的一體化管理平臺,可以變被動‘監(jiān)督’為主動‘監(jiān)控’?!表椖堪踩偙O(jiān)鄭帥表示,面對工程體量大、起重吊裝、群塔作業(yè)等眾多安全風險,采用傳統(tǒng)的管控方式很難確保萬無一失。項目部通過與杭州品茗安控信息技術股份有限公司(以下簡稱“品茗股份”)合作研發(fā)智慧工地云平臺,將施工現(xiàn)場應用的勞務管理、安全管理、質量管理等各子系統(tǒng)進行集成和綜合分析,有效彌補傳統(tǒng)方法和技術在監(jiān)管中的缺陷,實現(xiàn)對“人、機、料、法、環(huán)”的全方位實時監(jiān)控。

“安全管理從工人走進工地就開始了?!编崕浗榻B說。智慧工地云平臺與勞務實名制系統(tǒng)對接,在工人進出工地時,“刷臉”智能核驗人員身份信息,打造集實名信息、合同、證書、考勤、工資和培訓等于一體的人員信息化管理平臺,有效避免勞務糾紛、規(guī)范人員行為。

針對工程項目“檢查難、整改難、管理難”等問題,平臺利用大數(shù)據(jù)分析技術對現(xiàn)場動態(tài)工況進行分析與預警,幫助項目管理者及時發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的問題,有效輔助項目管理者規(guī)避安全風險。例如,系統(tǒng)會精準識別員工的違規(guī)行為并現(xiàn)場提醒、記錄過程。同時平臺對大數(shù)據(jù)進行分析,當某個員工多次在一個環(huán)節(jié)出錯時,項目部能有針對性地開展教育,將安全隱患遏制在萌芽狀態(tài);當塔吊過載、風速過大、傾角異常時,系統(tǒng)會采用智能防碰撞技術,通過降檔、降速等措施保證塔吊安全,并第一時間將隱患信息推送給相關負責人;當卸料平臺荷載超過限定值時,安全記錄儀會發(fā)出聲光報警提醒現(xiàn)場人員,同時將報警信號立即傳回手機端,提醒管理人員及時處理。

“我們實現(xiàn)了‘全方位、立體式、無縫隙’的全景監(jiān)控?!表椖拷?jīng)理馮家奎表示,通過智慧工地云平臺,可以實時掌握工人的動態(tài),全面查看作業(yè)面施工進展情況,全鏈條呈現(xiàn)檢查整改過程,責任到人。此外,還能根據(jù)問題分布和態(tài)勢,智能分析問題趨勢和完成情況,并將安全和質量問題自動分類統(tǒng)計分析,有效降低了管理成本,提高了現(xiàn)場決策能力和管理效率。“和以前的‘紙上’管理不同,現(xiàn)在管理人員通過電腦、手機端,可以隨時查看工人現(xiàn)場施工狀態(tài)和各項設備參數(shù),在后臺便能對人員進行管理,實現(xiàn)了工地數(shù)字化、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化、管理智慧化?!瘪T家奎如是說。

此外平臺還開發(fā)了“無線WIFI教育”應用,在生活區(qū)設置無線基站并配置無線WIFI教育子系統(tǒng)。工人要免費使用WIFI,必須答對相應的安全問題,以此強化安全教育,真正將安全教育滲透到工人日常生活中。

BIM和智慧工地兩個核心技術,共同構建了項目數(shù)字化的基礎。BIM技術幫助項目實現(xiàn)建筑實體數(shù)字化,智慧工地幫助項目實現(xiàn)生產要素的數(shù)字化,“BIM+”賦能智慧工地實現(xiàn)了國家會議中心二期項目(配套部分)的數(shù)字化、精細化、智慧化管理,使施工人員“耳聰目明”。