BIM案例：BIM技术在武汉碧桂园东境项目中的应用

本文以武汉碧桂园东境项目为例，该项目地处武汉市东湖高新区花山生态新城，花山大道与花城大道交汇处，总占地13.14万方，总建面约18万方。以下为项目效果图1。

图1碧桂园·东境项目效果图

该项目为装配整体式混凝土剪力墙结构，以其中6#楼为例进行分析研究。6#楼约2.7万方，地上32层，地下1层。6#楼建筑效果图如下图2所示。该栋楼的外墙、部分内剪力墙、楼梯、阳台板、空调板均预制生产。

图2 6#楼建筑效果图

项目的相关信息如下表1所示。

表1项目相关信息

2BIM模型建立与施工模拟

2.1BIM建模

在建立项目信息模型时，BIM建模人员首先研究设计院给出的二维CAD设计图纸，详细研究建筑设计说明、总图、各楼层平面图、各剖面视图、各楼层结构构造图、以及各层预制构件的生产图、材料明细表等图纸信息，进行三维模型的创建。

运用Autodesk系列软件Revit来建立三维模型，运用Project编制施工进度计划，运用Navisworks进行施工模拟及进度展示。由于文章篇幅有限，仅对6#楼标准层进行进度管理分析。建立完成的6#楼三维模型如下图3所示。

图3 6#楼三维模型

图4所示为进度计划，是按构件类型对项目进行结构分解后，再运用Project编制得到。

图4项目总进度计划

将经过初步审核的进度计划和三维模型都导入Navisworks中，完成进度与建筑构件信息的关联。随后，将施工任务所需的其他信息添加到模型中完成关联，进而实现动态施工模拟。项目施工进度过程模拟情况如图5。

图5进度过程模拟

2.2实时信息更新

施工现场的管理人员每天都在记录现场的施工情况，对每道工序、每个时间节点任务的完成度进行记录，通过手机或者ipad将数据、图片、文字信息等上传至云端。相应的，项目主体结构的实际进度也会在云BIM管理平台自动更新。

3进度管理

3.1进度计划分析

在Navisworks进度模拟中检查进度计划，进一步发现并解决问题，实现事前控制。

如图6，绿色表示为当前时间点上一层结构柱正在浇筑施工，在BIM的可视化功能下，可以清晰的看到工作面足够，可以正常安排施工。图中没有展现结构柱的模板支撑和支模任务，在结构柱施工之前需要保证模板作业完成。

图6一层结构柱现浇

根据最初制定的进度计划，第七层已经完成了结构框架，为第八层的预制外墙板吊装提供了充足的作业面，所以此时可以开始第八层的外墙吊装施工，如图7所示。这表明BIM技术可以进一步确认初步进度计划的合理性。

图7第八层预制外墙吊装

通过Navisworks中的进度模拟可以看出，在标准层中完成了结构柱的现浇施工后，初步进度计划为开始预制内墙的吊装，但其实有足够的工作面可以供另一部分需要现浇的内墙展开施工作业，因此可以考虑将原计划中的预制内墙吊装改成预制内墙吊装和现浇内墙施工同时开始。

而从进度模拟界面观察到，在预制楼梯吊装施工时，明显现场没有足够的工作面，这项施工任务在初步进度计划中时间安排上存在错误。因此，需要更改预制楼梯吊装时间点。通过多次反复模拟，得到最优的施工进度计划，已保证最终进度计划不存在明显的空间上的错误，或者在施工过程中不断优化后续进度计划。

3.2构件生产

经过前期构件拆分之后，在revit中进行预制构件的模型创建，每一个预制构件创建一个“族”，为之后构件拼装、构件模型数据库建立做准备。

(1)构件模型库

构件库分为外墙构件库、内墙构件库、空调板构件库、阳台板构件库等。由于建立了标准化构件库，此次项目建模放弃创建墙、板、柱的传统方式，全部采用自建族拼装，模型中的每一个族都是根据实际预制尺寸建立，每个族都是一个部件，族文件中包含每个部件的材料、尺寸、性能等属性。外墙族如下图8所示。

图8外墙族示例

(2)生产构件

构件深化设计结束后进入工厂生产阶段。在生产之前，设计人员将模型上传云BIM管理平台，生产人员根据云端上的构件信息正确理解设计意图。

在当前施工层即将施工完毕前，按照标准层需求向生产厂商报送外墙需求计划，生产厂制定排产计划，本项目每层需要预制外墙板24种类型。根据模型中的外墙类型数量，制定模具生产计划。生产人员在生产预制外墙板时，还可以通过查看预制外墙板的属性，了解外墙构造，预留孔洞位置、外墙与螺丝的搭接方式，为构件标准化生产提供更为精确直观的信息。

3.3构件吊装

本项目中楼梯为工厂预制，因此就预制楼梯为例利用施工模拟指导现场施工。在工厂生产阶段，为了使预制楼梯具有良好的抗震性、安装起来方便，采用平模生产、铰接。

预制楼梯施工要点：

在吊装之前，检查楼梯梁现浇面是否是水平的，若不是水平需要在相应位置放置垫片，使预制楼梯安装后处于水平位置。在吊装过程中，起吊控制点为楼梯梯段四角，将吊环与预制梯段上预埋的接驳器连接，再配合使用钢丝绳等；当梯段吊装至吊装面1.5m时，上下两端固定楼梯吊装钢丝绳，使楼梯处于控制线范围内；同时在吊装过程中要尽量保持预制楼梯平衡。

模拟预制楼梯吊装施工过程:

通过Navisworks制作该项目预制楼梯梯段的吊装过程模拟，指导现场工人吊装。如图9所示。

采用塔吊进行吊装过程中，很多有关装配式建筑的专业术语不能被现场施工人员理解，不仅要浪费不必要的时间向操作人员解释，而且会使吊装工作完成的不顺利。吊装过程模拟让施工员对整个过程有一个清晰的理解，对吊装的要点也可以有很好的认识。

图9预制梯段吊装模拟

内容来源：李文霜（武汉理工大学）

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