BIM技术在深圳市龙华区环城绿道项目中的应用
刘铁军 龚颖 张怡坚 于芳. BIM技术在深圳市龙华区环城绿道项目中的应用[J]. 施工技术,2019,49(12).
LIU Tiejun GONG Ying ZHANG Yijian YU Fang. Application of BIM Technology Used in Construction of Shenzhen Longhua Greenway Project[J]. build,2019,49(12).
1 项目BIM应用背景
深圳市龙华区环城绿道项目规划设计范围为龙华区辖区内,利用边缘山林绿地、公园绿地、郊野/森林公园游览道、省立绿道进行充分衔接,串联生态用地、公园及城市主要节点,涉及生态控制面积约64km2,建设内容包括绿道慢行径、绿廊、沿线区域场地处理、植被改造、景观节点打造、标识系统完善及相关配套设施等。
羊台山段位于深圳市龙华区、宝安区和南山区的交界地带,为绿道项目主要标段,总长32.66km。项目是EPC模式,包含勘察 (含工程勘察、测量、物探) 、设计 (含施工图及设计变更) 、施工 (施工内容含绿道工程、园建工程、绿化工程、水电安装工程、边坡支护工程及其他附属工程等) 及应由总承包单位完成的其他工作。
2 项目特点与难点
1) 施工质量要求高本项目为龙华区重点民生项目,力求打造成深圳市标志性绿道工程,受社会各界关注度高。
2) 工期紧,施工组织管理要求高按照合同要求,本项目实行精细化、标准化管理模式,工期紧、施工质量、安全文明要求高,专业分包队伍多,加强施工组织管理是施工控制的关键。
3) 材料需求量大、质量要求高本工程材料需求量大、质量要求高、种类繁多,如何以优惠的价格备足合格的材料是工期、质量控制的关键。
4) 涉及部门多,施工协调难度大本工程属于整体功能完善的新建城市绿道工程,全长32.66km,线路长、工程量大、工期紧,施工过程中特别是前期的树苗清理及迁移涉及众多相应管理部门,施工协调难度大。
5) EPC项目施工与勘察设计紧密联系由于本工程为EPC项目,即勘察、设计、施工一体化,设计是项目施工的基础条件,对绿道的线位优化、景观节点的功能布局、路基、边坡、挡墙及构筑物结构形式的优化设计,将成为保证项目施工质量、满足业主要求的重要因素。
6) 安全文明施工和环境保护要求高本项目位于羊台山公园周边,途经赖屋山水库、冷水坑水库、高峰水库等一级水源保护区,为水源敏感点,因此,施工期间需保护好羊台山公园敏感的自然生态系统及重点危险源的管控措施,防止水库水源被污染。
3 实施的方法及应用
利用BIM技术集成有效的多维数据,结合绿道项目工程特点,预先模拟解决各类问题,协调参建各方及现场作业,优化项目管理,节约成本。所以就本项目创建道路模型与景观点模型,利用业界认可的土木工程道路与土石方分析软件包Civil 3D完成地形和道路结构的创建,利用该模型统计工程量并核对设计量,让项目部对设计图纸工程量有较直观的对比;对项目存在的施工现场会车点、取水点等问题进行深化设计,对现场可能出现的交通拥堵、取水困难等问题在施工前进行模拟解决,还可对设计图纸和复杂节点进行三维可视化模拟。创建模型为后期BIM项目管理过程中的质量、安全、进度、成本管理提供信息载体,提高项目管理效率。主要使用软件Civil 3D和Revit,使用Lumion和Fuzor2018进行渲染,并使用鲁班各应用软件进行项目应用管理。
3.1 道路信息模型建立及可视化应用
根据设计图使用Civil 3D创建地形和道路结构 (包括道路、路缘石、排水沟、路肩墙等) ,分割将Civil3D中创建的地形和道路结构,分块导入Revit;利用Revit完成绿道其他附属设施的建立,包括节点景观、路灯、标识等;两者结合很好地优化模型整体效果并使模型轻量化。最后导入Lumion进行整体效果渲染和景观深化设计,达到可视化效果 (见图1) 。
龙华区环城绿道设计线路所处区域地形复杂,地势起伏高差较大,顺应山势布设路线。沿线按一定距离设置休息平台并结合视线较好、自然景观丰富区域设置景观节点,通过概念图纸难以表达实际景观效果。利用BIM可视化应用,可直观查看整个工程的建成效果,发挥设计在EPC模式建设中主导作用的特点,优化设计方案,提升与业主沟通的效率,准确表达设计理念。现场施工管理人员通过施工节点的可视化模型更直观准确地对作业人员进行技术交底,减少各参建方由于缺乏工程设计方案直观理解增加的沟通成本。
3.2 基于BIM的施工管理应用
3.2.1 工程量计算及进度计划管理
绿道工程全线分多个施工段进行流水施工,工程量大且难以掌控计划进度与实际进度。为确保工程量数据的准确性,且验证BIM模型的精确度,配合项目做好工程量管控和预结算,针对BIM模型量、设计量、项目实际工程量进行三量对比,确定偏差值,为项目提供更精确的数据。利用Luban Explorer一键框选构件,获取工程量,配合现场实际情况进行调整,有效避免资源浪费。
技术人员通过计算机端Luban Explorer或My Luban及时录入各构件施工状态、关键工序时间,系统后台自动形成整个项目的实际进度,结合Luban Plan录入计划进度,对比实际进度与计划进度,依据数据进行统计分析,根据实际进度及时监督与更改计划进度,对实际进度与计划进度相差较大的工序分析其差异原因,及时调整项目现场进度。
3.2.2 质量和安全管理
管理人员发现施工过程中存在不规范问题,及时通过移动端APP (My Luban) 拍照记录信息,挂接至对应构件,并@相关人发起整改协作,通过反查构件,相关人快速获取问题点位置,督促及时整改,完成整改并上传信息,在系统中形成相关的整改闭环。解决工程战线长、问题点位置模糊不清、整改滞后等问题,减少沟通,提高工作效率。同时,基于云平台,相关进度照片永久保存在系统中,便于后期资料的追溯与查看。
3.2.3 方案优化
1) 施工车辆会车方案优化绿道工程路线布设顺应山势盘旋,所处区域植被茂盛,自然资源丰富。为保护原自然地貌,尽量减少切割自然地形,路线设计宽度仅4m,能供1辆工程车单向通行。实际施工中双向施工车辆来往较多,为避免在山上发生交通拥堵或司机发生危险,根据现场实际会车点及路径距离,通过BIM可视化模拟制定多个适合施工进度的会车方案,供管理人员指挥现场车辆,保证施工期间道路畅通、施工安全及节约作业时间。
2) 大体积混凝土及绿植养护方案优化沿线有大体积混凝土挡土墙、边坡绿植、混凝土路面基层、截水沟、排水沟。为保证混凝土的质量及边坡绿化效果,需及时进行洒水养护和灌溉。绿道路线狭长,沿线高程为80.000~150.000m,取水点有限,给养护作业造成困难。通过计算洒水车水流量,并结合BIM模型应用,设计多个适合养护间距的取水点,制定洒水养护方案,避免因水量不足或洒水路线不合理导致的养护遗漏,保证洒水车全线沿途取水;既节约交通成本又减少施工区域会车压力。
3.2.4 资料关联及变更管理
通过Luban Explorer将模型与绿道施工资料关联成项目施工资料云端服务器。施工管理人员可随时通过手机APP直接查看、上传、下载相关施工资料。方便快捷地进行资料信息管理数字化,节省文书传递时间,优化施工管理。
由于总承包工程建设周期长、涉及区域广、可变因素多,设计路线因外界施工条件变化而产生影响 (如果树林、墓地迁移及景观变更等) ,工程变更不可避免。另一方面又需补充、完善工程设计,导致设计图纸变更频繁。总承包方通过Luban Explorer (Civil) 记录图纸变更,实现模型与变更资料一一对应,方便各参建分包队伍进行查找,同时方便后期竣工验收。
3.3 基于BIM的运维管理
良好的生态环境和公共设施是城市绿道的基础保障,龙华区环城绿道作为深圳市新居民活动中心,对整个绿道的绿植养护、附属设施的维护工作显得尤其重要,BIM+信息二维码可对附属设施、绿化植物等进行维护、养护跟踪。通过后台对设施构件进行编码、分类和属性信息添加,包括材质、尺寸、位置信息及供应厂商。一键生成构件二维码,维护工作者可通过手机扫码功能快速获取绿植及附属设施的基础信息,有效准确地进行肥水管理。
3.4 效果展示与宣传
龙华区环城绿道项目是以休闲、游憩和骑行为主要功能的城市公共开放项目,服务半径大,提高了居民生活质量,受社会关注度高成为展示城市环境水平的重要标志。为此,建设阶段可通过渲染软件制作景点全景 (见图2) 、宣传视频及绿道的漫游模拟,让外界直观了解环城绿道建成后的效果。
4 结语
龙华区环城绿道EPC项目中BIM技术的应用加大该项目的掌控力度,项目通过模型的建立、工程量核对、方案的优化、质量安全管理、信息管理等一系列创新BIM技术应用,取得了显著经济效益。资源共享且节省重复性工作,有益于参建各方进行交流及现场施工人员的技术交底。对进度计划和方案的合理管理,易于台班和材料的进场安排,避免工期延误和台班及人员窝工。协同管理有益于督促各施工班组的施工质量及施工进度,及时改证不规范位置,消除质量和安全隐患。BIM运维阶段的使用有效节省了后期维护成本。
[2]郑琳琳, 程淑珍, 空祥利, 等.BIM技术在六盘水综合管廊建设中的应用[J].施工技术, 2017, 46 (21) :66-69, 110.
[3]魏晨康, 徐汉涛, 郑承红, 等.基于施工总承包管理的BIM协同信息管理平台开发及探索[J].施工技术, 2017, 46 (22) :1-4.
[4]贲成, 曲秀姝, 王作虎.BIM技术在北京建设体育馆施工中的应用[J].施工技术, 2018, 47 (2) :123-126.
[5]陈悦华, 王一川, 贾璐.基于BIM的地铁运维纯数字分类编码体系研究[J].施工技术, 2018, 47 (3) :118-123.
[6]唐际宇, 林忠和, 唐阁威, 等.BIM技术在南宁华润中心东写字楼项目总承办管理模式下的应用[J].施工技术, 2018, 47 (4) :14-17.
[7]杨冬, 刘勇, 邹家撇, 等.BIM技术在广州白云国际机场综合交通枢纽项目中的应用[J].施工技术, 2018, 47 (6) :133-136.
[8]白杰, 张树理, 杨叶, 等.BIM技术在丹寨旅游小镇EPC项目中的应用实践[J].施工技术, 2018, 47 (8) :114-117.