“飞天花舞、妙曼灵动”，BIM+技术助力兰奥工程智能建造，本文将详细为您介绍兰州奥体中心项目落地BIM+智慧工地的全过程。 01
“飞天花舞、妙曼灵动”，BIM+技术助力兰奥工程智能建造，本文将详细为您介绍兰州奥体中心项目落地BIM+智慧工地的全过程。
公司介绍
中国十七冶集团有限公司成立于1957年，是中国冶金科工股份有限公司控股的子公司，中国五矿与中冶集团整合后，成为中国五矿一类重要骨干子企业，位居中冶集团第一方阵和安徽省建筑行业“前三甲”，主营业务包括EPC工程总承包、装备制造及钢结构制作、房地产开发三大板块。
中国十七冶集团致力于打造“中冶管廊品牌”、炼钢精炼“国家队”、“中冶路桥品牌”、高端城建品牌和新能源品牌，先后承建了全国最大的西安城市地下综合管廊、全国技术领先的宝钢湛江钢铁基地炼钢工程和中冶集团投资额最大的兰州北绕城东段高速公路等重点工程，承担了包括宝钢、马钢、武钢、莱钢等国家重点钢铁项目的建设任务，为中国冶金工业的发展做出了卓越贡献。
作为世界知名的承包商，中国十七冶集团施工足迹遍及世界几十个国家和地区，承建了科威特大学城、毛塔希望三角洲公路、马来西亚碧桂园等一批影响大效益好的工程项目，受到项目所在国的普遍赞誉和欢迎。
工程概况
兰州奥体中心项目选址兰州市七里河区崔家大滩片区，总用地面积51.6万平米，以“舞动于丝绸之路上的花朵”为设计理念。
五个单体分别为：60000座玫瑰体育场；8000座郁金香综合馆；3000座百合游泳馆；3000座荷花网球馆；兰花运动员公寓；呼应奥林匹克五环。
项目总建筑面积46.4万平米，总投资54.14亿元，采用PPP模式。
项目重难点分析
重难点及解决思路：
钢结构、预制看台体量大；
幕墙、机电管线深化难度大；
钢结构安装难度大；
解决思路： BIM参数化建模、施工过程工序模拟
钢结构加工吊装难；
幕墙安装定位难；
解决思路：BIM模拟验证方案、安装逆向三维扫描
复杂节点多；
交叉碰撞多；
解决思路：节点深化设计、仿真模拟施工
高支模、超限梁危险系数高；
钢结构、幕墙安装精度高；
解决思路：BIM+有限元受力分析验证
全国12个同规模场馆项目中工期最短；（合同工期30个月，内控工期28个月）
解决思路：BIM+智慧工地管理平台协同管理。
项目BIM实施策划
BIM岗位职责：
为了全方面实现BIM团队管理，项目部根据集团公司要求，将BIM工作融入到项目日常工作管理中，实行岗位职责挂牌上墙，对各专业分包进行BIM管理，通过合理的岗位职责确保BIM推进的有序进行。
BIM管理制度：
? 例会制度
利用BIM5D项目管理平台，每周召开进度、质量、安全问题协调会，直观反映问题所在，大大提高沟通效率和提升项目信息化管理水平。
? 培训制度
项目BIM是根据公司要求分阶段编制本项目BIM培训工作计划，定期对项目的具体岗位和业务人员进行软件操作和应用培训，加强公司BIM团队人员建设。
? 协同制度
利用BIM技术的可视化、大数据等优势进行现场施工状况监控、协调与分析，辅助施工方案优化及进度、质量、安全、成本控制与管理。
? 奖惩考核制度
制定BIM奖惩制度，按阶段对BIM应用进行考核，责任到人，落实BIM应用。
BIM应用策划：
本工程体量大、结构类型多，为保证建模过程与实际施工相结合，项目根据公司BIM技术应用标准制定项目BIM技术应用策划，各专业BIM技术实施方案，形成统一BIM模型构件标准和交付标准，最大程度上保证BIM技术在施工现场实施落地。
硬件配置：
软件配置：
BIM实施过程及实现功能
BIM模型搭建：
图纸审查：
施工前期，在收到设计BIM模型与图纸后，BIM室成员利用BIM模型辅助图纸会审，并对会审内容以纪要形式汇总发设计院予以明确，截至目前BIM审图213份，以BIM审图，确保问题早发现，早解决。
三维可视化交底：
交底内容二维变三维，三维变动画，并将交底模型形成二维码张贴于现场交底栏，动画上传至BIM5D平台中的BIM模拟建造模块。BIM交底方式平台化，管理人员及作业人员可通过手机等移动端随时随地查看，现场施工指导便捷化。
施工场地布置：
依据设计下发的总图和结合施工现场实际情况并遵循“永临结合”的原则规划施工平面图，建立施工阶段BIM场布三维模型，二维施工平面图转变为三维，并通过施工模拟验证场布合理性，减少二次搬运，提升场地利用率。
施工测量放样：
兰奥场馆项目各场馆平面布置均为椭圆形，结构大多为异形结构，将BIM坐标定位模型导入徕卡BIM放样机器人中，在异形结构放样时，选择待放样的曲线，棱镜位置与待放样的位置实时显现，引导操作人员将棱镜移动至曲线定位点的位置，从而提高构件测量精确度。
复杂节点设计优化：
机电管线设计优化
机电管线设计优化：
利用Python编程将基准弧线如轴线，拟合为直线，将调整后的线导入Revit,作为所有机电专业的协同建模基准，确保异型空间的管线合理排布有序。
深化设计：
本项目体育场外立面大面积采用铝板幕墙，铝板面板用量十万余平方，体育场作为本项目主场馆，如何保证铝板的供应充足，是本项目施工管理控制重点。
BIM深化设计解决思路： 在幕墙深化设计阶段，对体育场铝板进行BIM分析归类，确定单曲铝板翘曲值、分布位置及数量。
BIM深化设计解决方案： 根据BIM分析可得整体的3mm厚淡金色穿孔铝板中并无双曲板，由单曲和平板构成。通过BIM技术可将单曲板的翘曲半径求出，分类提出几何数据，提供给专业厂家并给出建议，是否方便加工以及快速出料。
施工方案比选：
结合各场馆施工段划分，拟确定各场馆塔吊位置，并通过BIM模型模拟塔吊运行，优化塔吊布置，考虑经济与工效确定塔吊最终选型和布置位置。
施工工艺模拟：
利用BIM技术提前对钢结构屋面桁架进行拼、吊装施工模拟与预演，论证拼、吊装模拟施工的可行性和安装顺序，同时用确定的吊装顺序来合理安排土建施工顺序，确保施工进度满足。
钢结构三维扫描：
钢结构安装施工过程中，定期对安装构件进行三维扫描，利用三维扫描得到点云模型与BIM模型对比分析，确保钢结构安装空间安装精度，辅助钢结构空间安装定位验收，钢结构卸载时，利用三维扫描+健康检测手段，实时监控钢结构卸载的位移及应力变化，为钢结构卸载保驾护航。
质量控制：
基于模型的树杈柱贯口模板制作： 创建游泳馆树杈柱三维模型查找出所要建造构件各个点的三维坐标，计算出斜柱距离圆柱中心的的距离和斜率，将空间三维构件边缘控制线或中心线进行水平投影即将空间三维转换为平面二维，现场测控作业时在地面上放构件水平投影线。
基于模型的树杈柱混凝土浇筑质量控制： 借助Revit模型，计算出混凝土用量理论值，对比理论与实际值，确保混凝土流振到位，杜绝质量通病的出现。
树杈柱砼浇筑质量控制： 借助Revit模型，计算出混凝土用量理论值，对比理论与实际值，确保混凝土流振到位，杜绝质量通病的出现。
质量管理：
通过模型轻量化处理，使项目部管理人员通过移动端在现场能够随时随地浏览模型，不用局限于PC端及软件的限制浏览模型，让模型参与日常的质量检查验收中，从而提高施工质量。
安全管理：
通过BIM可视化对现场临边洞口进行安全分析，输出安全分析报告，根据安全分析报告在模型中布置临边防护，结合施工现场危险源分析图表，动态管控现场危险源。
数字项目管控中心平台：
科技手段： 兰奥中心项目引入广联达数字项目管控平台，将现场业务系统和硬件设备集成到一个系统：BIM5D+智慧工地决策系统，形成数据中心，统一呈现。
应用成效： 真正实现软硬数据快速互联互通；为项目智能识别风险预警，问题追根溯源；帮助项目实现数字化、系统化、智能化；为项目经理和管理团队打造一个智能化“工地大脑”。
数字工地模块：
应用板块： 数字工地模块集成视频监控、塔吊工效分析、施工电梯工效分析、大体积混凝土测温、高支模监测、钢结构检测模块。
应用成效： 通过现场安装或配备的各类硬件设备（摄像头、工地宝、智能安全帽、闸机、塔吊监测设备等）结合场地BIM模型对施工现场人员、机械设备及施工区域进行实时监测监控并反映在数字工地模块上，使管理人员更高效便捷掌握现场实际动态情况。
基于平台质量、安全综合管理：
采用移动终端采集现场数据，建立现场质量、安全、文明施工等数据资料，平台自动统计分析上传数据及资料，形成管理数据看板，对质量、安全隐患类型及趋势进行分析展示，使管理人员能够更加直观了解施工各阶段隐患排查的点。同时也解决了部分质量、安全资料无纸化管理。
基于平台的技术管理：
将各类技术资料与智慧工地平台上BIM模型关联，建立基于BIM的综合管理流程，形成BIM模型+资料联动归档，管理人员可通过该模块BIM集成中的模型中快速定位各类技术资料，方便班组成员日常资料信息联动化管理。
基于平台生产管理：
将业主、监理、项目部、及分包单位相关工程管理人员录入平台，利用平台派送生产任务，优化生产过程中管控流程，通过平台定期自动生成数字周报、施工日志、数字例会，辅助项目管理人员进行生产管理，提高管理人员工作效率。
基于平台劳务管理：
应用成效一： 将兰奥项目所有进场人员身份信息录入劳务管理模块，平台根据身份证自动读取进场人员姓名、性别、出生年月日、家庭住址、身份证号码，从而判别分析该进场人员是否超龄、是否为疫情地区返工人员、是否身份证过期等信息，从而实现兰奥项目劳务人员进场管控。
应用成效二： 对于已进场录入系统平台内的人员，通过现场智能门禁系统打卡数据及智能安全帽反馈至平台可按日统计出勤天数，并归纳至班组，并按月从平台导出考勤数据，供项目使用，避免恶意讨薪等现象，从而实现兰奥项目劳务用工薪资发放管控。
基于平台的物料管理：
根据现场安装的智能地磅与摄像头等设备，对进出场各类物料进行过磅，并将数据反馈至后台物料管理模块，平台自动生成统计分析、风险预警、报表辅助物供人员进行现场材料进出场管理，有效控制物资验收偏差，提高物供人员工作效率。
BIM+VR：
BIM+VR模拟项目建成后的效果，使管理人员能够身临其境的感受设计意图，同时通过VR技术模拟安全教育培训及疫情防控措施要点体验，为建筑工地劳务人员提供教育培训。
BIM+3D打印：
BIM+技术标：
兰州奥体中心项目在投标之初，我公司就积极响应招标文件，在技术标中加入BIM技术应用，并成功中标此项目，同时，在项目开工前积极组织策划BIM技术应用，为本项目顺利实施BIM应用打下基础。
BIM应用效益分析
经济效益：
施工场布优化： 项目部遵循“永临结合”的原则，将临时道路按照室外正式环形道路的规划来修筑，节省了后期修筑正式道路时的时间与物资消耗116万，现场材料运输倒运节约费用约78万。
图纸审查： 做到BIM审图，问题早发现，早解决，减少返工。节约费用约：24万
复杂节点优化： 结合空间关系，深化平面细节，最大限度精确图纸尺寸，材料交接、内部结构关系、细部尺寸等内容的表达，确保工期及施工质量。节约工期：60d；节约费用约：102万
样板及三维可视化交底： 施工细节通过三维展现出来，提高了施工人员的工作效率，指导现场施工，提升施工质量。
高支模深化设计： 验证架体安全性，保证高支模危大工程安全，辅助管理人员高支模验收。
机电管线优化： 优化设计图纸减少碰撞，保证管线定位及各专业之间无明显交叉，管线整体布局协调合理，提高机电安装空间利用率。缩短机电管线出图周期30天。
施工方案模拟： 直观地观察整个施工工艺流程，及早发现过程中可能存在的风险和缺陷，通过优化工艺达到减少风险、缩短工期、减少成本、提供安全防范意识的目的。节约吊装机械台班费用约85万元。
幕墙参数化设计： 缩短深化时间，加快出图效率。缩短出图周期20天
铸钢件深化设计： 铸钢节点进行数值模拟深化设计，保证铸钢件节点安全。
大体量土方平衡： 利用软件本身可视化及工程量计算方面的优势，计算整个场区内的土方挖填平衡标高，确定挖填工程量；然后根据挖填平衡标高和场区实际情况分区域分析现场土方状况，对不同区域土方挖填状况制定最终的土方平整方案。
进度管理： 辅助施工管理阶段，监督施工全过程。合理配置资源，调整施工方案，优化施工效率。
质量安全控制检查：模型轻量化处理参与日常的质量安全检查验收中，辅助质量安全管理。
安全分析： 对现场临边洞口进行安全分析，提前规避安全隐患。结合BIM技术中的建模技术、4D模拟技术、空间碰撞检测技术、危险区域划分技术。
测量放样及三维扫描： 基于BIM技术的测量放样降低测量人员劳动强度，提高工作效率，三维扫描提出基于动态风险预测评估，解决各场馆钢管桁架施工及卸载过程中的安全风险问题。
平台效益：
项目概况： 展示项目信息，用于观摩及直观宣传项目。
数字工地： 对劳务、质量、安全等相关数据进行多维度的分析和管控，助力项目精细化管理。
安全管理： 优化安全管理流程，提高效率。（安全检查总数861次，输出安全日志731条。）
质量管理： 辅助质管人员管控现场质量，提升质量管理水平。（质量检查总数1874次，上传问题总数1342条，排查记录529条。）
技术管理： 建立基于BIM的技术管理流程，形成资料平台共享、提高协同效率。（图纸管理1310份、变更单29份、方案35份、三维交底25次、文档交底144份、自建二维码42份。）
BIM模型： 移动端实时查看，辅助管理人员日常质量安全检查工作。（平台上传模型48份，工艺及漫游模拟动画20份。）
生产管理： 对人材机等资源与进度数字化管理，提高项目数字化管理水平。（生成数字例会52次，施工日志313份、周进度计划46份。）
物料验收： 规避物料人为风险。（累计过磅6851次，共计过磅重量194394.86吨。）
劳务分析： 有效掌握工人身份信息，出勤情况，辅助疫情防控，避免恶意讨薪问题。
经营管理： 自动生成收入与目标成本两算对比，全面识别项目盈亏点。
智慧党建： 数字党建，简化、量化党建评估流程。
下一步BIM实施计划
下步工作计划：兰州奥体中心项目将持续在后续施工的装饰装修、体育工艺、金属屋面、幕墙等专业利用BIM技术，积极探索BIM创新应用及BIM+拓展应用。
同时利用设计及施工两大阶段积累形成的模型及基于模型的各类模型信息，探索适用于PPP模式下全生命周期的BIM技术应用解决方案。
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