1 工程概况

　　天宸湾项目位于兰州市七里河区马滩片区T139号规划路以东，T188号规划路以北，银滩大桥东北侧，邻近南滨河西路，是集酒店、办公楼、托儿所、住宅等于一体的高档住宅小区(见图1)。该项目占地面积约52 565.9m²，总建筑面积约232 884.53m²，地下2层，无裙房。1～5号住宅楼均为33层，且均为剪力墙结构，其中1～3号楼总高度均为99.7m,4,5号楼总高度均为99.1m;6号公建塔楼共47层，为框架结构，总高度178.3m;7号托儿所共2层，为框架结构，总高度8.7m。

　　2 技术融合

　　本项目铝合金模板和机电工程施工过程中，将BIM技术与精益建造技术进行融合，主要步骤如下。

　　图1 天宸湾项目效果  

　　1)策划准备

　　对机电部分进行BIM方案策划，建立BIM团队，对相关人员进行BIM技术培训，做好准备工作。

　　2) BIM建模

　　分工进行BIM建模，集成各专业后进行综合排布，并进行管线碰撞检查，形成最初的BIM模型。

　　3)深化设计

　　进行图纸会审，在业主方及设计单位审核结果的基础上，进行进一步的深化设计。

　　4)实际应用

　　根据BIM模型，协调各部门进行实际应用。

　　3 工程应用

　　3.1 设计优化

　　完成结构、建筑、暖通、给排水、电气等专业图纸提前融合，进行设计优化，包括施工顺序、管线路由优化等，可减少工作面闲置及资源浪费，提高工程质量。

　　应用BIM技术，结合现场实际施工情况，对管线进行精准定位及碰撞检查，大幅度提高了一次成优率，减少了多余工序，避免了拆改返工，使狭小空间利用率得到提高，管线施工更便捷高效，管线布置整齐美观，如图2～4所示。

　　图2 狭小空间管线布置  

　　图3 换热机房管线布置  

　　图4 走廊管线布置  

　　应用BIM技术对楼板及墙体接线盒、配电箱、管道等进行预制加工，具备工作面后进行安装，并对支吊架底座进行直埋，减少了管道安装工序，提高了管道安装效率，降低施工成本，如图5,6所示。

　　应用BIM技术对水井、设备房管道进行优化，并进行分段预制整体组装，提高了管道安装效率与质量，降低了施工难度，减少了资源浪费，节约了工期，如图7所示。

　　3.2 施工优化

　　1)布管器设置

　　根据现场实际情况，结合BIM管线优化排布，在配电箱下方管线密集区设置布管器，提高了管线预埋施工质量，降低了施工难度，减少了后期维修整改次数，如图8所示。

　　图5 接线盒优化  

　　图6 管道分段优化  

　　图7 水井管道优化  

　　图8 布管器示意  

　　2)卫生间给水管暗埋压槽

　　根据现场实际情况，结合BIM管线优化排布，提前预留卫生间给水管管槽，在剪力墙模板上安装压槽模具，避免后期管道安装造成墙体开槽，减少了多余工序、资源浪费及后期维修整改次数，提高了给水管安装效率。

　　3)综合支架设置

　　根据现场实际情况，结合BIM管线优化排布，管道安装时采用综合支架，提高了施工效率与质量，使机电管线排布整齐美观，如图9所示。

　　4 BIM技术优势

　　1)减少返工，节约工期，降低成本

　　应用BIM技术进行碰撞检查，既可优化设计，减少施工阶段可能存在的错误，又可加快施工进度，降低建造成本。

　　图9 综合支架示意  

　　2)提前明确施工重难点，提出可行方案

　　应用BIM技术进行施工技术交底与施工过程模拟，明确施工重难点，提出详细、切实可行的施工方案。

　　3)优化施工方案，达到安全文明施工

　　应用BIM技术得到洞口、电梯井等存在安全隐患的位置，在相关位置布置安全围栏，正式施工前对施工人员进行技术交底，使施工人员熟悉安全隐患位置，确保施工过程安全。

　　4)分区域统计材料用量，材料一次运输到位，加快施工进度

　　利用已建立的BIM模型，准确统计各区域材料用量，进行材料点对点一次运输到位，有效提高各工序配合程度，加快施工进度。

　　5)方便业主方管理

　　工程竣工后，向业主方提供BIM资料数据库，使业主方可进行快速检索，提高物业管理能力。

　　5 止水节设置与模具制作

　　1)止水节设置

　　在PVC排水管穿楼板处采用止水节，无须预留孔洞，首先根据施工图纸确定落水口位置;然后将止水节安装在胶块上，并固定在铝合金模板上;最后将端口用PVC盖板封堵，防止灰浆溢入。

　　2)穿梁套管模具制作

　　采用铝合金模板一体化对拉式穿梁套管模具，包括哑铃形内衬、对拉丝杆、紧固螺帽、垫片等，如图10,11所示。首先采用4mm厚钢板加工成直径较套管内径小4mm的圆形钢板;然后切割DN16焊管，使其长度与套管长度相同，焊接成哑铃形内衬;最后加工对拉丝杆，使其长度较套管长100mm，方便两端安装垫片及紧固螺帽。

　　穿梁套管模具的应用解决了穿梁套管难以精准定位的问题，且可利用焊接钢管废料，降低了施工难度，提高了施工效率，节约了人工定位成本，制作简单，方便实用，套管固定牢固。

　　3)楼板留洞模具制作

　　图1 0 模具构造示意  

　　图1 1 模具剖面示意  

　　楼板留洞模具底座紧固螺帽焊接在3cm长DN25钢管上端，钢管下端焊在8cm长25mm×4mm扁铁上，在模具钢盖板中心下端焊接与通丝螺杆配套的螺帽。

　　楼板留洞模具的应用解决了材料浪费及临时套管不易拆除等问题，提高了安装效率，模具底座可随模板上翻，可进行一次性精准定位，节约了人工定位成本，且模具可重复利用，节省了材料。

　　6 结语

　　天宸湾项目利用BIM与精益建造技术的融合，对机电部分进行BIM策划，建立模型，协调各部门进行实施，在设计优化与施工优化过程中，运用BIM三维可视化功能，利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工技术交底与施工过程模拟，明确施工重难点，将施工方案模型化，既可以优化项目设计，减少返工，又可加快施工进度，降低建造成本。