BIM技术在施工管理中碰撞检测的应用探讨——以中微临港总部和研发基地项目为例.pdf

40 建筑工程 Architectural Engineering1 BIM技术在施工中的应用简介BIM技术在工程管理方面或者造价、施工、设计等阶段都有实践应用1。目前，在施工管理中，应用BIM软件建模，检测施工中的碰撞（或矛盾）问题2，为提高质量3、缩短工期4、节约成本5发挥了巨大的作用。2 施工中常见碰撞（或矛盾）问题现状施工中经常会发生发现不同专业间的矛盾和碰撞问题，如建筑结构设计和水利水电、暖通之间的矛盾。构件、墙体预埋件尺寸和结构之间的矛盾，外内构件之间，不可见部位的衔接和搭接问题，构件内部尺寸不满足现场施工需求等。3 BIM 在施工管理碰撞检测1中的重要作用随着BIM在建筑工程中的应用，BIM工作在施工中的重要性越来越凸显，不仅可以发现矛盾和碰撞，还能优化工序，节约成本。具体表现为：检测碰撞、施工工序衔接空间的问题。施工方节约工期和成本，减少返工，甲方节约造价、提高经济效益。三维交底，更直观、清晰、有效。BIM图简单、直观、形象，构件空间关系清晰，二维图适合专业人士和能力强的人识读。三维图形适合没有专业基础、识图能力较差、动手能力较强的一线施工工人。4 中微临港总部项目简介中微临港总部项目位于上海市浦东新区南汇新城镇临港新片区PDC1-0401单元K02-01地块。总建筑面积为105862平方米，地上共有2个单体1幢21层研发楼主楼、1幢14层研发办公楼副楼、1座地库（地下二层）。地下车库人防建筑面积7728.75平方米，耐火等级一级。5 应用BIM图检测设计和施工中的碰撞问题以中微项目为例5.1 碰撞问题在项目施工前，即设计院图纸出图后，立即开始检测，进行早期建模4。施工单位BIM工程师，通过BIM建模发现不同专业间的矛盾和碰撞问题。如：不同构件间空间关系的矛盾；同一构件内不同材料或预埋件空间关系的矛盾。5.1.1 建筑设计结构图的问题建筑设计图往往开始较早，施工图是后面绘制的，等到施工的时候发现碰撞问题，再来更改设计，造成返工，会浪费大量的人力物力财力，与现行国家提倡节约、绿色型较早相悖。举例如下：案例一：图1中(建筑设计图的碰撞)，候梯厅在建筑图中显示净空净高的条件均适应安装各专业自行所需，但各专业总合以后空间受限，无法满足各专业同时施工，导致安装施工以后，净高不足。案例二：设计图2(结构设计图的碰撞)，相邻梁的高和门的高度矛盾，门所对位置KL4高度所导致在吊顶后，吊顶底高于门顶，门安装不了，门必须降低高度。5.1.2 暖通、结构设计图的问题结构暖通专业设计（以建筑图为主）图3中的碰撞，排风（通风）管的位置，因建筑图无梁位显示，排风（通风）管与结构梁冲突，无法施工。5.2 施工工序问题构件内部尺寸不满足现场施工需求，实际空间小于工序所需空间，达不到要求，不满足施工实际需要。例如，由图4-1（单个构件深化图(建筑图)）和图4-2（单个构件深化图B I M技术在施工管理中碰撞检测的应用探讨 以中微临港总部和研发基地项目为例李玲1 章明清2 （1.上海思博职业技术学院，上海 2 0 1 3 0 0 ；2.上海建工二建集团有限公司，上海 2 0 0 0 8 0）摘 要：为研究B I M技术在房屋建筑施工管理中碰撞检测的应用,以建工集团二建临港中微总部项目为背景,开展了建筑、结构、暖通和水电的碰撞检测，以及因施工工序及搭接问题引起的碰撞（或矛盾）问题。结果表明:B I M建模用于施工管理中的碰撞检测，不仅提高了质量、节约了成本，而且减少了返工、缩短了工期。关键词：B I M技术；碰撞检测；施工管理 作者简介 李 玲(1982-)，女，江苏南通人，讲师，工程师，硕士学位，从事地质及岩土工程领域方面的教学和科研工作。章明清（1994-），男，工程师，供职于上海建工二建集团有限公司。41 现代物业Modern Property Management(BIM图)），发现没有型钢支撑的位置。该节点图5（型钢换撑），现场实际（下保护层5cm+上保护层2.5cm），下皮筋：下皮钢筋7-8cm；钢丝网片+止水钢板：10cm；型钢换撑截面尺寸：高度30cm+上皮钢筋7-8cm+上保护层3cm；远超底板厚60cm。5.3 未考虑施工搭接给排水图图6-1（给排水(详图)）和图6-2（给排水），卫生间墙：10cm；给水管2根，D:40，D:32；各专业各自自行设计，缺乏沟通协调，导致现场无法施工，最终墙体和给水管施工由打穿墙体进行。6 BIM在施工管理中应用的优越性6.1 BIM应用程序简单明了，参见图7BIM应用程序示意图。6.2 应用BIM协同办公土建施工和设计部门在工作中，利用BIM协同办公，是相辅相成的关系：提资、反提资（设计院），让设计和施工达到最佳的配合，做到设计师考虑施工，施工单位按图施工。土建帮设计师检测图纸缺陷。设计师用图纸指导BIM建模，是BIM工程师的建模基础。6.3 BIM图在施工作业交底中充分凸显有效性施工组织和施工前，用BIM 图交底，相对于设计图更直 图1 图2 图3 图4-1 图4-2 图5 图6-1 图6-2 图7 BIM应用程序示意图 42 建筑工程 Architectural Engineering观、清晰、明了，工人更易于掌握施工技术要点，保证按图施工，达到标准要求。以下以建筑设计图和BIM建模图形比较。（1）平面图、剖面图和立面图平面图如图8-1（建筑图）和图8-2（BIM图）所示。二维图形适合有丰富专业经验的人员，普通工人通过三维图形，能对未见过的工序有提前的整体认识，有助于按图合理施工，如图9-1（建筑图）和图9-2（深化节点图）。立面图如图4-1和4-2所示。（2）梁板模板支撑体系板支撑梁（楼板、模板支撑体系）、梁模板支撑体系（梁、板模板支撑排架），密集构件、危大工程，BIM应用于碰撞检测尤其重要。因平面（二维）缺失很多重要节点，而三维节点清晰立体，展现整体构架关键节点。结构图：图10-1（梁板模板支撑排架建筑图）所示，BIM图：图10-2(梁板模板支撑排架BIM图(交底)示。7 总结BIM软件建模应用于施工管理，在二建中微项目中，及早发现了由于建筑、结构、暖通和水电设计图，导致设计和施工中的碰撞问题；并根据施工工序检测了设计和施工的碰撞，发现了因未考虑施工搭接而引起的设计和施工的矛盾问题，为该项目提高质量、减少返工、缩短工期、节约成本发挥了巨大的作用。参考文献：1叶明珠,汪明,彭礼勇.基于BIM的地铁施工进度管理方案研究与应用.铁路计算机应用,2023(1):63-67.2王飞球,何祥平,郜辉,赵亚宁,谢以顺,茅建校,王浩.基于BIM的高铁连续梁桥施工过程可视化管理技术研究.建筑科学与工程学报，2022(2):111-118.3张春芳.基于BIM技术的建筑工程施工质量过程管理探究J.中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2022(4):218-221.4卢瑾,廖小帆.基于BIM的围护结构三维模型在某地铁隧道施工进度管理中的应用J.成都航空职业技术学院学报,2022(1):67-69,87.5孟令涛.BIM技术在工程管理与施工成本控制中的应用研究J.中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术,2022(4):130-132.6喻钢,胡珉,高新闻,等.基于BIM的盾构隧道施工管理的三维可视化辅助系统J.现代隧道技术,2016(1):1-5,16.图8-1 图8-2 图9-2 图9-1 图10-1 图10-2