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BIM案例:BIM如何用于施工?以南宁某地铁站为例(上)

发布于:2021-08-02
首页/BIM专题
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南宁某地铁站车站主体斜跨路口,沿路口的东西向布设。车站周边建筑密集,道路交通繁忙,车流量大。该车站设计为地下二层,车站全长为215。32m,总建筑面积为20106.26m²。工程主体包括车站主体、4个出入口(1个紧急疏散口)及2个风亭,车站主体标准宽度为19.7m,采用全明挖作方案施工。

BIM技术应用的必要性

以南宁某地铁站为研究对象,结合本项目结构复杂、质量要求高、工期紧张、施工质量要求高、安全隐患多等系列难点,将BIM技术引入本项目中。BIM应用技术路线如图1所示:

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开展BIM施工应用

1.1基于BIM的模型搭建及深化设计

1.1.1模型搭建

BIM模型最能体现BIM的核心价值,所有BIM技术相关应用的开展都是以模型的建立为前提。不同于Revit软件中自带的常规族类型,南宁某地铁站存在着大量类型及参数类别相似的异构族构件,且具有复杂的结构形式。为避免重复建模,促进模块化建模,不断建立、积累和完善族库,BIM小组在建模前便开发创建了机电、暖通、给排水等参数化专项构件族库,将其上传至企业云端,同时也快速应用于模型的搭建中。

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图2(网络版彩图)机房模型

如图2所示的机房模型,在搭建时多次应用机电、暖通等族库中的构件(图3),极大地缩短了建模时间,提高了建模效率。BIM小组根据设计院提供的二维图纸,采用Revit软件进行建模。土建、机电、给排水等模型同步进行搭建,完成后在同一场地模型或主体项目模型上链接组装,整合为一个综合模型。

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图3(网络版彩图)构件库

1.1.2管线综合深化设计

南宁某地铁站的水、电、通风与空调、消防等各系统管线数量庞大,管线布局错综复杂。传统的二维管线综合设计在可视化表达上有较大缺陷,尤其是在管线密集交错、空间紧凑的地方,设计人员在二维图纸上查找冲突时,往往会顾此失彼。这也导致一些隐藏问题和管线间的碰撞矛盾难以彻底暴露,给现场施工埋下了“隐患”。而基于BIM技术的三维管线综合设计,可以有效地解决上述问题。在项目建设目标的约束之下,应用BIM技术进行管线间的碰撞检测、预留洞口优化和综合支吊架设计。

1)管线碰撞检测

本项目使用Revit软件建立暖通、机电、给排水、电气等专业的三维管线模型,对其进行整合处理后使用Navisworks软件进行全方位的碰撞检查。同时,基于碰撞检查的结果优化调整原设计的综合管线,并对在碰撞检查过程中可能出现的误判,人为报告进行审核调整,进而向设计院反馈修改意见。图4中的风管与桥架发生了碰撞,应用BIM技术发现了这一问题,并对桥架进行了调整,图5为优化后的管线。

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图4(网络版彩图)管线冲突

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图5(网络版彩图)管线优化

2)优化预留洞口

二维图纸表达的扁平化局限会引起工程人员的理解偏差,加大了施工难度。在车站的砌筑施工之前,通过管线模型和结构模型的组合,可以更准确地确定出预留孔洞的位置和尺寸。直观、形象的BIM模型(图6)用于砌筑施工交底时,更有利于工程人员的理解,避免了后期管线安装施工时对砌体的二次返工,加快了项目进度,减少了材料浪费。南宁某地铁站通过预留孔洞,基本避免了后期凿墙开洞,累计节约资金近30多万元。

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图6(网络版彩图)孔洞预留

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图7(网络版彩图)支吊架实景图

3)综合支吊架设计

通过BIM进行管线综合深化,在此基础上对管线综合支吊架进行设计。在保证各专业施工工艺和工序的前提下满足多专业对支吊架的不同需求,最后严格按图施工。在南宁某地铁站有限的空间进行多系统管线集中布置时,综合支吊架提高了管线布设的空间利用。图7是站厅层支吊架和管线现场安装的实景图。

本文作者:李华,邓朗妮,廖羚,李太升,赖律强(广西科技大学 土木建筑工程学院&BIM研究中心)

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