三维场平在施工现场的应用论文_李永昌,孙经纬,季玉阳

中国建筑第二工程局有限公司 安徽省合肥市 230000

摘要:以某大型酒店工程项目为背景,通过引入BIM技术辅助现场施工布置,提升了项目的管理水平,使工程成本得到有效的控制,并对现场施工布置方案进行优化,提高了施工效率,降低了施工成本。

关键词:三维场平;临建布置;BIM应用;方案优化

0、工程概况

某项目总用地面积约38000㎡,总建筑面积约36.7万㎡。地下室3层,主要为车库、地下商业和设备用房;地上裙楼4-5层为商业用房;主楼由5栋31~43F单体组成(包括2栋办公楼、1栋酒店办公楼、2栋住宅),建筑高度最高为203m。

1、现场施工应用

众所周知,无论何种建筑项目,施工单位在项目实施初期都会进行施工场地的布置与优化。传统的方法是依据二维平面图图纸的尺寸标注和现场施工人员的经验进行布置,因此设备与操作区域等时有运行交叉的现场发生。随着施工进度的动态化推进以及施工场地的日趋减小,施工过程中空间冲突时有发生,传统的布置方法已不能满足施工需要。基于BIM模型及理念,运用BIM技术可进行三维施工空间布置,直观、全面的模拟施工现场的环境,为形成更为准确的设计施工现场布置方案创造了条件。通过3D模型以动态的方式对施工现场的临时设施、各种生产操作区域和大型设备进行合理布局,分析并确定最佳方案;通过虚拟交底使施工人员对各施工区域及建设项目准确情况有切实了解,并对优化选择的施工方案进行模拟预演,为后续施工奠定基础,提高施工效率及质量,从而做到绿色施工、节能减排。场平模型的应用使得现场情况一目了然,大大加强了对工程现场的指导管理,为工程的施工生产提供了主观的可视平台,从而更有效的指导现场的施工生产。

2、总平面布置

2.1 临建布置

办公区及工人生活区临建的可使用地块面积达13000㎡,布置空间相对宽裕,平面布置尽力做到节约环保,功能齐全。办公区与工人生活区宜相对独立分开,以利于生活区的管理(其中办公区包括管理人员办公室及生活用房)。办公区及工人生活区分别布置一套生活配套设施及用房,包括宿舍、食堂,厨房、卫生间、浴室、开水房、停车棚、运动场地等。

上述临时设施在施工前,均使用BIM技术提前进行模拟布置,在直观反映临设布置的同时又可对临时设施的布局合理性进行模拟,提前发现可能存在的问题,对现场直观交底的同时也减少了因布置、策划不合理带来的工期及成本不必要浪费。

2.2 临时道路布置

在总平面施工图设计的永久道路的基础上,综合考虑基坑外边线位置、场内材料运输需求等来布置临时道路,因地基与基础施工阶段与主体结构施工阶段场区施工特征不同,故根据两种阶段特征来分别布置临时施工道路。

通过品茗BIM技术的提前模拟规划,保证场地内交通顺畅。施工现场内主要车辆有土方车、混凝土车、泵车、挖掘机等材料运输车辆及施工机械。利用BIM技术在场区中模拟各种车辆在临时道路上行进路线、材料运输车辆进出场和卸货位置以及不同车辆会车过程,在交叉路口设置分流指示牌和交通警示牌,对进场车辆进行合理分流。同时根据模拟找出会车频繁区域,在该区域临时道路一侧修建错车位,缓解交通压力并对于车辆行驶频繁的交通路线严格控制车辆占用时间,尤其是混凝土泵车以及钢筋进货车等。通过上述BIM技术,在控制成本方面减少了临时道路施工量,节能资源投入,充分体现现场绿色施工特点。

2.3 机械设备布置

利用品茗BIM技术建立主体结构的模型,根据主体结构外部轮廓,并综合考虑材料运输、施工作业区段划分等来进行塔吊与施工电梯的选型及定位。BIM技术的运用,相比传统的在多张二维平面图上进行塔吊和施工电梯的布置,在三维视角中进行布置更加直观、便捷、合理。

在塔吊布置过程中,根据不同施工阶段模型展现的工况以及各楼栋开工竣工时间的不同,优化塔吊使用,使塔吊在施工现场内实现周转,对塔吊总投入进行优化。同样在施工电梯布置过程中,运用品茗BIM技术形象直观的优化施工顺序,可减少塔吊、施工电梯的投入数量从而节省成本及资源。同时,运用BIM模型以动态方式展现设备吊装过程,技术人员可依此模拟路径完善吊装方案、选用吊装设备,合理布置起重机械等施工设施,

例如本工程中BIM模型在塔吊运用中可以显示的参数:1、空间参数:塔吊前后臂长度,塔身高度以及塔吊基础尺寸等。2、时间参数:在虚拟施工中,可以赋予塔吊起吊转动的时间跨度,即塔吊的安拆时间。3、企业标准化:按公司的CI或者标准化手册规定格式将本公司LOGO建立在塔吊的模型上,另外塔吊安全操作牌等也能根据企业需要添加。

2.4 建筑材料堆场与加工棚的布置

施工现场单体建筑共有5栋,虽然数量不多,但是加上主楼四周的商业裙房,使得施工建筑较为紧凑密集。施工现场除去临时施工道路的占地面积外,可供材料堆放的场地面积已经所剩无几。根据不同工程施工阶段的施工特征来看,合理布置材料堆场存在较大困难。

根据每个工区材料需求,在塔吊覆盖范围内布置钢筋加工棚、钢筋原材半成品堆场、模板堆场、钢管扣件堆场等,减少材料的二次搬运,提高施工场地的利用率。平面布置合理、紧凑,在满足环境、职业健康与安全及文明施工要求的前提下尽可能减少废弃地和死角。

3、对管理人员进行技术交底

技术交底是施工过程的必备环节,传统技术交底存在交底人表述不清晰、施工人员接受能力参差不齐等问题。随着现代建筑的要求越来越高,施工工艺越来越复杂,运用BIM技术进行交底已成为趋势。在三维场布阶段,运用BIM模型对施工现场各生产区域进行前期布局,在生产设施、生活设施和建设项目必备安全设施进场前,模拟出最佳布置方案,且通过虚拟预演向施工人员交底,使其对施工区域的规划及施工现场的准备有切实了解,并达成共识,为后续顺利施工奠定基础。

结束语

近年来,BIM技术已经愈发成熟,正在进入包括土建、机电等在内的各个领域,施工现场的场地平面布置作为施工组织过程中的重要一环,也正积极的引入BIM技术,本文从BIM技术在场地平面布置的应用角度阐述了该技术在各方面的优势,为后续施工过程中的深度应用提供了借鉴和参考。

论文作者:李永昌,孙经纬,季玉阳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期

论文发表时间:2018/1/3

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