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“BIM+”赋能智慧工地——国家会议中心二期项目(配套部分)建设侧记

更新时间:2021/07/28        来源:        点击数: 270

作为北京市重点工程,国家会议中心二期项目(配套部分)是强化首都国际交往中心功能的重要设施。“项目总建筑面积37万平方米,合同额33.33亿元,包含写字楼、商业、酒店等业态。”项目经理冯家奎介绍说,项目110千伏变电站将为2022年北京冬奥会主新闻中心、国际广播中心提供电力保障,配套酒店地块将作为冬奥会赛时室外场站。项目将与主体部分及国家会议中心一期形成会展综合体,助力北京迈向具有全球影响力的全能型国际

实现BIM的全生命周期运用

国家会议中心二期项目(配套部分)毗邻鸟巢、水立方,地处奥林匹克中心区,周围不仅有地铁、匝道和环隧,还有二三十条重要管道。“外部的复杂环境对基坑的变形控制标准要求极高。”项目常务副经理陈刚介绍说,由于周围环境复杂,支护和支撑难度极大,项目技术人员面临着环隧接口和支护形式无法精确定位、部分地层力学参数不确定、逃生通道支护结构复杂、论证工作量大等多重挑战。

“BIM是我们破解难关的重要突破口。”陈刚坦言,BIM技术被认为是提升工程项目精细化管理的核心竞争力,其关键在于信息的集成与共享。与传统方式相比,BIM技术最大的优势在于能避免信息传递的断层,实现设计与施工、运营的全生命周期管理。相对于大部分施工企业BIM技术的碎片化运用,国家会议中心二期项目(配套部分)冲破了BIM应用传递和信息传递之间的“梗阻”,从BIM的正向设计开始,真正实现了BIM的全生命周期应用。

项目BIM经理蔚敬解释说,为了实现图模一致、全专业正向出图,在设计初期,施工人员就在设计院驻场,充分沟通。此后设计人员紧密配合,将施工与设计高度结合,及时解决施工中遇到的难题。在施工阶段,项目运用BIM技术对深基坑、110kV变电站、机电管综、钢结构等进行深化设计,保证工程质量、安全、进度、成本目标的顺利实现;在运维阶段,BIM有效地实现了信息化集成,为加快打通上下游信息通路、智慧办公系统联动创造条件。“BIM作为载体,能够将建筑在全生命周期内的工程信息、管理信息和资源信息集成在统一模型中,打通设计、施工、运维阶段的业务分块割裂、数据无法共享的问题,实现一体化、全过程应用。”蔚敬骄傲地表示:“目前,我们现场施工的BIM应用比例已达到98%以上,基本没有拆改和返工现象,真正实现了‘一张蓝图绘到底’‘一个模型用到底’的超前、可视、模拟、验证的项目管控。”

“基于BIM技术的应用,项目还破解了工程建设过程中的诸多难点。”项目经理冯家奎表示。项目裙楼采光顶造型独特,由四段不同半径连续圆弧扫掠形成,表皮通过三角形平板拟合,因此对加工、安装精度要求高,施工难度较大。基于BIM技术的应用,项目采用3D打印技术制作光敏树脂模具铸造连接节点,现场采用全站仪三维精准定位安装,高质量完成了采光顶钢结构的施工。在基坑支护变形控制方面,项目采用型钢装配式钢支撑和轴力自伺服系统,将基坑形变有效控制在设计值内。该系统可以实现24小时实时监控,低压自动补偿、高压自动报警,将钢支撑热胀冷缩时受到的应力稳定保持在一定区间,全方位提高安全系数。此外,项目檐高60米,地下4层,地上12层,地下1层至地上5层为劲性钢结构,使用钢构件多达2500余吨。其中劲性桁架、劲性斜柱、斜梁等构件构造复杂,施工难度高。项目应用BIM技术对复杂节点进行优化,模拟钢结构施工工序,将梁柱节点复杂位置全数建模,统筹完成拉钩、梁筋、对拉丝杆开孔及焊接套筒、搭筋板等工艺的定位及空间碰撞设计,为现场劲性钢结构安装提供了可行方案,解决了这一施工难题。

经过不断的实验研究、工艺创新,项目施工单位中建二局一公司已形成专利6项、工法两项、论文10余篇,其中《邻近既有潜埋线结构及轨道交通地下工程综合施工技术研究》成果达到国际先进水平。

从被动“监督”到主动“监控”

“‘智慧工地’系统构建了一个智能、高效、绿色、精益的一体化管理平台,可以变被动‘监督’为主动‘监控’。”项目安全总监郑帅表示,面对工程体量大、起重吊装、群塔作业等众多安全风险,采用传统的管控方式很难确保万无一失。项目部通过与杭州品茗安控信息技术股份有限公司(以下简称“品茗股份”)合作研发智慧工地云平台,将施工现场应用的劳务管理、安全管理、质量管理等各子系统进行集成和综合分析,有效弥补传统方法和技术在监管中的缺陷,实现对“人、机、料、法、环”的全方位实时监控。

“安全管理从工人走进工地就开始了。”郑帅介绍说。智慧工地云平台与劳务实名制系统对接,在工人进出工地时,“刷脸”智能核验人员身份信息,打造集实名信息、合同、证书、考勤、工资和培训等于一体的人员信息化管理平台,有效避免劳务纠纷、规范人员行为。

针对工程项目“检查难、整改难、管理难”等问题,平台利用大数据分析技术对现场动态工况进行分析与预警,帮助项目管理者及时发现施工现场存在的问题,有效辅助项目管理者规避安全风险。例如,系统会精准识别员工的违规行为并现场提醒、记录过程。同时平台对大数据进行分析,当某个员工多次在一个环节出错时,项目部能有针对性地开展教育,将安全隐患遏制在萌芽状态;当塔吊过载、风速过大、倾角异常时,系统会采用智能防碰撞技术,通过降档、降速等措施保证塔吊安全,并第一时间将隐患信息推送给相关负责人;当卸料平台荷载超过限定值时,安全记录仪会发出声光报警提醒现场人员,同时将报警信号立即传回手机端,提醒管理人员及时处理。

“我们实现了‘全方位、立体式、无缝隙’的全景监控。”项目经理冯家奎表示,通过智慧工地云平台,可以实时掌握工人的动态,全面查看作业面施工进展情况,全链条呈现检查整改过程,责任到人。此外,还能根据问题分布和态势,智能分析问题趋势和完成情况,并将安全和质量问题自动分类统计分析,有效降低了管理成本,提高了现场决策能力和管理效率。“和以前的‘纸上’管理不同,现在管理人员通过电脑、手机端,可以随时查看工人现场施工状态和各项设备参数,在后台便能对人员进行管理,实现了工地数字化、数据网络化、管理智慧化。”冯家奎如是说。

此外平台还开发了“无线WIFI教育”应用,在生活区设置无线基站并配置无线WIFI教育子系统。工人要免费使用WIFI,必须答对相应的安全问题,以此强化安全教育,真正将安全教育渗透到工人日常生活中。

BIM和智慧工地两个核心技术,共同构建了项目数字化的基础。BIM技术帮助项目实现建筑实体数字化,智慧工地帮助项目实现生产要素的数字化,“BIM+”赋能智慧工地实现了国家会议中心二期项目(配套部分)的数字化、精细化、智慧化管理,使施工人员“耳聪目明”。

(来源:中国建设新闻网)