一、背景
1.1BIM技術的發展現狀
BIM (Building Information Modeling) 既建筑信息模型, 目前, BIM的應用在歐美發達國家正在迅速推進, 并得到政府和行業的大力支持。在我國, 住建部公布的《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中, 明確提出建筑企業應積極推進企業信息化, 探索“互聯網+”形勢下管理、生產的新模式, 深入研究BIM、物聯網等新技術, 以增強企業的核心競爭力。
BIM技術的應用可以提升項目生產效率、提高建筑質量、縮短工期、降低建造成本等等, 所以眾多建筑企業紛紛成立BIM團隊, 更進一步研究及探討其應用價值。
1.2青島市高新區發展概況
青島市高新技術產業開發區, 簡稱青島市高新區, 作為青島北部門戶, 同時在“全域統籌、三城聯動”的規劃利好政策下, 經濟建設正在飛速發展。青島市高新區已有青島市民健康中心、青島會展中心、青島中學、紅島鐵路樞紐站、青島市科技館、青島文化館、青島東方伊甸園、紅島綠洲濕地公園、青島市殘疾人康復中心九大市級重點項目已陸續開工或已接近完工。
青島市高新區由于地質原因, 大部分屬于淤泥地質, 在樁基施工階段, 大多使用預制方樁。所以在2014年8月19日, 青島市高新技術產業開發區管理委員會下發了《高新區建設局關于加強混凝土預制樁質量管理的通知》青高新建[2014]47號, 以便加強預制樁的施工過程控制。
二、工程概況
2.1工程概況
青島市殘疾人康復中心項目, 位于青島市城陽區環膠州灣高速西側, 火炬路河套段南側。整個項目基地面積66684.78㎡, 建筑占地面積17955.98㎡, 總建筑面積99997.35㎡, 其中地下建筑面積19997.78㎡, 地上建筑面積79999.57㎡, 總投資約7.34億元。該項目建成后, 提高了青島市殘疾人綜合服務設施水平, 有助于提高殘疾人的生活質量。
2.2預制樁的基本情況
青島市殘疾人康復中心項目包括康復醫療樓、綜合樓及聾兒語訓部三個單體。該項目體量大, 方樁數量多, 三個單體共2183根 (其中康復醫療樓1543根、綜合樓515根、聾兒語訓部125根) 。目前擬建場區位于原養殖蝦池中, 原地貌為濱海淺灘, 主要由全新統人工填土、海相沼澤化層及上更新統洪沖積層組成, 場區揭露基巖主要為白堊系青山群安山巖。
該工程方樁按照設計要求采用《預應力混凝土實心方樁》L13SG410圖集, 分別上下兩節, 采用錘擊沉樁法施工, 主要施工流程為:平整場地→放線定樁位→樁機就位→吊樁喂樁→校正→錘擊沉樁→接樁→再錘擊沉樁→送樁→收錘→切割樁頭→檢查驗收。
在正式施工前, 按圖紙及相關規定進行試樁, 試樁后發現, 平均每根樁的施工用時為40分鐘左右, 加上樁機移位及銜接時間, 該項目部無法達到業主要求的工期目標。為完成工期目標, 該項目部在施工過程中應用BIM技術, 借助BIM技術的可視化、協調性、模擬性、優化性等優勢, 提高方樁的施工效率。
三、BIM的具體應用
3.1成立專項BIM小組
為保證BIM工作的順利實施, 首先該項目部成立了專項BIM小組, 并且為后期項目全面應用BIM打下良好的基礎。該小組由項目經理直接負責, 小組由BIM工程師、總工和生產經理三人為核心, 將相關工程信息相互共享和傳達, 以保證工程的順利進行。
總工將圖紙、材料工藝、施工方案部署等信息傳遞給BIM工程師;同時, 生產經理將進度、現場概況、安全等信息傳遞給BIM工程師;BIM工程師將收集的相關信息完成信息模型, 再反饋給總工及生產經理, 讓他們進行具體實施。這樣的動態循環, 就保證了BIM小組的成員之間的信息完備性和信息時效性, 避免了信息傳遞停滯。
3.2原材改進
該工程主要有15米、16米及17米三種樁長, 試樁統計結果顯示接樁工藝占到了單根樁施工時間的30%以上, 如果能改用單節樁, 可以大大提高施工效率。
通過BIM模型模擬施工, 單節樁可以在不更換機械的情況下正常施工。同時單節樁在生產過程中一次性成型, 不但能省去接樁時間, 還能提高整樁的施工質量。項目部與設計單位及生產廠家共同分析討論確定, 將廠家庫存先運輸到現場, 以保證施工的連續性, 還未生產的方樁通過圖紙會審的方式改為單節樁。
3.3場地布置優化
樁基施工階段的場地布置, 首先要考慮安全防護措施的優化, 如消防水池、滅火器及防護欄的布置等。其次是材料堆放區的位置及數量的優化, 不但要達到方便施工的目的, 還要減少運輸距離和二次倒運。布置完成后, 可召集施工隊伍在模型上進行二次平面布置的討論, 繼續優化方案
3.4機械數量和施工順序的確定
以往進行施工順序排布只能利用平面圖紙或者CAD的2D圖紙進行施工排布, 只能根據現場管理人員的施工經驗來排布, 不但不能精確的模擬, 還費時費力, 效率低下。通過BIM技術, 可以直觀的進行模擬, 得出最佳的機械數量和施工順序。
BIM小組成員充分考慮機械的位移、行走路徑及預制樁的運輸起吊等因素, 通過對三個單體的施工模擬, 得出安排8臺打樁機同時施工的結論, 可以在最經濟的情況下完成工期目標。
3.5可視化交底
施工技術交底, 在施工過程中起著非常重要的作用。交底的主要目的是讓施工人員及隊伍看到明確的施工步驟及方法, 而且要有明確的數據作為指導。
在預制樁施工之前, 對預制樁的起吊位置、接樁工藝、截樁工藝、施工順序排布、場地布置等BIM成果進行可視化交底, 加強項目管理人員及施工班組對施工工藝、施工部署的理解, 節省施工時間, 提高工作效率及施工質量。
3.6形成預制樁的三維圖集
在樁基工程完成的同時, BIM小組完成了《預應力混凝土實心方樁》L13SG410圖集的三維模型圖集, 以revit軟件結構族的方式保存, 在今后其他同類型樁基施工時可以直接調出數據和模型進行模擬及計算工程量, 避免了重復工作。
四、總結
4.1施工效果檢查
通過BIM手段進行一系列優化后, 方樁施工效率明顯提升, 最終提前25天完成了樁基施工;同時, 獲得了良好的經濟效益, 為項目部節省了約28萬元費用。
青島市殘疾人康復中心項目為青島市重點項目, 提前竣工可以提前為青島市殘疾人事業服務, 提高殘疾人生活質量, 并且為高新區同類型或相似類型的樁基工程提供了BIM應用的參考依據。
4.2BIM應用總結
BIM給予項目更直觀、更精確、更快捷的施工信息, 在工程形式復雜、工期越緊、工程信息量大的工程條件下, BIM的價值就體現得越明顯。
本次在樁基工程應用, 充分利用了BIM技術的可視化, 可模擬化, 可優化的特點, 也為建筑企業成立BIM團隊建設提供了參考, BIM技術還有進一步的研究空間。
摘要：青島市高新區, 作為青島市新一輪經濟發展的重點區域, 目前已有青島市民健身中心、青島會展中心、青島中學、青島文化中心、青島市殘疾人康復中心等市級重點項目陸續開工或已完工。高新區大部分工程處于淤泥地質, 在樁基施工階段, 大多使用預應力混凝土方樁。目前, 各個工程中對預應力混凝土方樁的施工效率普遍不高, 由于樁基工程占項目總施工工期的比重較高, 為社會及經濟效益考慮, 需要提高預應力混凝土方樁的施工效率。傳統方法提高方樁的施工效率有限, 考慮綜合因素, 青島市殘疾人康復中心項目部在樁基施工過程中應用BIM技術, 以此提高方樁的施工效率。
關鍵詞：BIM,預制樁,施工效率
參考文獻
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