北京大兴国际机场位于永定河北岸，距天安门广场直线距离约46km，距首都机场67km，距北京城市副中心54km，距雄安新区55km。

　　 北京大兴国际机场航站楼建筑面积约80万m²，其中核心区建筑面积约60万m²，地上5层，地下2层。机场建成效果如图1所示。

　　 地下2层为轨道层，高铁、城际铁路、地铁与航站楼无缝衔接，为国内首创;高铁以300km时速高速穿越航站楼，引起的振动控制问题属于世界性难题。

　　 1层楼面混凝土结构超长、超宽，东西向最长为565m，南北向最宽为437m，面积达16万m²。且上部钢结构柱脚对楼面有向外的水平推力，无法设置结构缝，形成超大平面无缝混凝土结构，裂缝控制难度大。

　　 由于航站楼下部高铁通过，涉及减震、隔震问题，因此针对核心区采用独有的层间隔震技术，在±0.000楼板下设置1 152套隔震支座，加大结构施工难度。隔震系统将上、下混凝土结构分开，节点处理非常复杂。

　　 核心区屋盖钢结构为不规则自由曲面空间钢网格，空间网格结构最大落差达27m，投影面积达18万m²，重达4万多t，庞大的网格结构主要由8根C形支撑和12个支撑筒支撑，中心区域形成直径180m的无柱空间，C形支撑受力大，节点形式复杂，构件单元单重达34t，施工安装难度大。全焊接的节点高空定位控制精度要求高，网格结构空间变形控制难度大。且由于隔震层的存在，C形支撑、筒柱、幕墙柱不能直接生根到基础上，必须在生根层楼板内采用大量劲性结构转换梁，劲性结构节点复杂，安装难度大。

　　 机电系统复杂，功能先进，多达108个系统，各类风管、水管近100万m，桥架约20万m，各类电缆、电线约200万m，机房设备共计>5 600台;系统间关联性强，交互点多，空间受限，施工深化难度大。

　　 屋面幕墙皆为双曲面造型，板块单元形状不规则，深化设计、加工下料难度大;空间曲线、曲面施工控制难度大。

　　 核心区屋面大吊顶为连续流畅的不规则双曲面吊顶，大吊顶通过8处C形柱及12处落地柱下卷，与地面相接，形成整体，同时也给装饰施工带来很大挑战。

　　 针对工程特点、难点，基于BIM技术，利用互联网、物联网、云计算等先进技术，搭建北京大兴国际机场智慧工地信息化管理平台，为项目实现信息化、精细化、智能化管控提供支撑平台。平台集成可视化安防监控系统、施工环境智能监测系统、劳务实名制管理系统、塔式起重机防碰撞系统、资料管理、OA平台和BIM5D系统等。

　　 北京大兴国际机场航站楼项目施工量巨大，高峰期日均用工量8 000人左右。安全隐患多，后勤保障难度大。为确保施工安全生产，本项目引进智能化的劳务实名制管理系统，管理落实到每个参施人员。本系统结合物联网技术，对工人进出施工现场、生活区等进行全面智能化管控，提高管理人员工作效率。同时满足管理人员通过远程监控视频实时监控生产现场，大大降低项目劳务用工风险。

　　 目前劳务系统累计制卡11 715张，累计刷卡信息已超百万条，为工人工资结算提供了数据支持，同时避免了恶意讨薪现象的发生，遇到突发事件凭卡可快速找到责任单位或责任人。

　　 北京大兴国际机场航站楼项目施工现场作业面大，结构平面最大投影面积达18万m²，无法通过人工巡查的方式，对生产现场人员、机械、物料做到及时有效监管。采用可视化安防监控系统，对施工现场进行监督，为管理人员提供实时的施工作业情况，对现场进行全方面实时监控。

　　 可视化安防监控系统以物联网、云计算、移动宽带互联网技术为基础，将现场视频监控传感器组建局域网，再通过互联网接入云服务器，实现远程视频监控及对建筑施工现场的实时监控。通过该平台，能够随时随地查看视频数据，通过计算机、手机和ipad查看任意区域的监控视频。生活区、办公区、施工现场共布设123个摄像头。

　　 可视化安防监控系统，根据施工不同阶段进行动态布置调整，结构施工阶段利用现场塔式起重机，直接布置在塔式起重机上方。主体结构完成后，直接布置在各楼层，同时在中间大空间增加720°全景摄像头，可覆盖面积约2 830m²，为普通球枪机的5倍。

　　 北京大兴国际机场航站楼结构施工期间共设27台塔式起重机，群塔集中作业，相互碰撞关系复杂，最少有3台发生碰撞关系，最多可达到与7台同时进行交叉作业。

　　 采用常规的人工监控方法存在塔臂之间相互碰撞等巨大安全风险，同时施工效率低下，为提高施工效率同时又能有效保证塔式起重机安全运行，采用先进的信息化塔式起重机防碰撞系统，如图2所指示。

　　 塔式起重机防碰撞系统运行期间，总共超载提醒3 035次，限位提醒10 032次，碰撞提醒22 563次，合计提醒35 630次。总计查处违章作业501次，未发生塔式起重机安全事故。

　　 施工环境智能监测系统以物联网、云计算、移动宽带互联网技术为基础，通过工地部署的无线网络组建的施工环境智能监测系统，实现对建筑施工现场噪声、扬尘实施监控。

　　 在北京大兴国际机场项目安装6套扬尘噪声监控系统，24h监控施工场界扬尘及噪声污染，到达临界值及时报警，项目部相关责任人针对重点部位重点治理。

　　 积极应用BIM5D平台，紧密与商务工作相结合，组织科研力量攻关打通BIM信息模型和广联达算量模型同步信息技术，努力实现同步生成各专业工程量清单、工程量统计、材料分配有效数据，避免材料浪费和紧缺。根据不同阶段各专业的施工范围、管理内容及管理细度等需求，为项目解决工程监管和每个月工程款支付等工作提供及时的信息数据支持，基于BIM技术实现模拟和实际对比每天项目进度和资源动态链接管理。项目商务部根据工程实际需要，明确各专业需要的由BIM模型导出的工程量清单项目表。

　　 以北京大兴国际机场作业施工安全管控为核心，以安全技术为支撑，融合互联网及移动互联等现代信息技术，项目研发安全管控平台，实现安全管理的系统化、信息化、标准化。系统包含日常管理、隐患排查、自查自纠、任务派发、制度管理、动火审批、黑名单管理、权限管理、统计分析、绩效管理等功能。

　　 施工现场工人生活区、办公区采用空气源热泵系统进行供冷供暖。该系统布置灵活、功效高、能耗低，空气源热泵能效比为1∶3.3，每年可节约用电900万kW·h，相当于节约煤1 100余t。

　　 北京大兴国际机场周边的市政设施不完善，项目生活区高峰达8 000人，现场建立污水处理站，处理生活污水，达到中水标准后用于厕所冲洗、洒水降尘、绿地灌溉。可实现500m³/d的污水处理量，年处理污水能力约18万m³。

　　 施工现场道路、办公区、生活区场区均采用太阳能灯具照明;生活区B区采用太阳能生活热水体系，提供工人洗浴热水。

　　 北京大兴国际机场航站楼核心区基础桩、护坡桩约1.2万根，桩头混凝土剔凿后产生的垃圾常规采取废弃处理。采用再生利用的方式，桩头剔凿后，经现场初步破碎后运至混凝土站进行机械破碎，筛分后的骨料用于制作再生混凝土，用于结构周边肥槽回填，共综合利用桩头建筑垃圾1.5万m³。

　　 为解决钢筋加工供应问题，现场集中设置了钢筋加工场，引进多套钢筋自动化加工设备。弯箍机可每小时加工箍筋1 800根，每个工人每台班可加工箍筋7t左右;大直径钢筋直螺纹连接接头钢筋加工切断，数控钢筋剪切生产线可批量加工，直径25mm钢筋一次可锯切16根，比传统砂轮锯切割提高了工作效率10倍以上。

　　 施工前期采用BIM技术在施工前对现场平面布置进行模拟，保证现场规划有序。

　　 BIM技术辅助将施工临时设施、安全设施等实现标准化、模块化、工厂预制化加工，实现功能快速达标，现场利用机械和人工，能够快速拼装、拆移、工厂回收。解决北京大兴国际机场远离城区、大面积施工对临设、安全、运输交通、文明施工标准化的考验，节省30%成本。

　　 航站楼核心区超长、超宽，结构施工期间的物料运输是制约施工工期的瓶颈，利用BIM技术多方案比选，创造性地采用2道通长钢栈道横穿航站楼工程核心区，打通东西料场，开创施工现场全新的运输格局，如图3所示。通过轨道式无线遥控运输车进行材料运输，比传统方法提高4倍工效。

　　 本工程劲性钢结构体量大、分布广、种类多。通过BIM技术，在施工前将所有劲性钢结构和钢筋进行放样模拟，确定钢骨与其周边钢筋的排布及连接方式，并自主研发快速连接节点等专利技术，如图4所示，同时通过BIM技术的可视化功能对劲性结构的每道施工过程进行分解和交底，确保复杂节点钢筋安装质量，提高工效。

　　 本工程为目前世界上最大的单体隔震建筑，共计使用隔震橡胶支座1 044套、弹性滑板支座108套、黏滞阻尼器144套。

　　 隔震支座施工精度要求高、难度大，通过建立BIM技术模型，对隔震支座约20道工序进行施工模拟优化，确保隔震支座安装质量，增强技术交底的三维可视性和程序准确性，提高现场参施人员对施工节点的形象理解，缩短技术人员的工序交底时间。

　　 针对层间隔震引起的隔震支座防火包封处理、隔震层二次结构墙体顶部隔震构造、隔震层机电管线的隔震补偿等系列难题，研发二次结构隔墙的层间隔震体系、机电管线抗震补偿器等专利技术，并通过BIM技术逐一模拟优化，为隔震支座及各构配件的安装质量提供最强保障。

　　 航站楼核心区屋盖结构为不规则自由曲面空间钢网格，建筑投影面积达18万m²，如图5所示。由于曲面位形控制精度要求高、下方混凝土结构错层复杂，施工难度极大，通过BIM技术的多方案比选，及对各施工工况采用多尺度模型进行受力和变形分析，最终确定分区施工、分区卸载、变形协调、总体合龙的技术方案，建立屋盖钢结构预起拱的施工模型，63 450根架杆和12 300个球节点依据预起拱模型进行加工安装。

　　 通过BIM模型、工业级光学三维扫描仪、摄影测量系统等集成智能虚拟安装系统，确保出厂前构件精度满足施工要求。通过物联网、BIM技术、二维码技术相结合，建立钢构件BIM智慧管理平台，构件状态可在BIM模型里实时显示查询。施工过程中，采用三维激光扫描技术与测量机器人相结合，进行数字化测量控制，建立高精度三维工程控制网，严格控制网架拼装、提升、卸载等各阶段位形，确保最终位形与BIM模型的吻合。合龙长度达9 008m，对接口达8 274个。

　　 在屋面和幕墙工程部分，4个月内完成18万m²、由12个构造层组成、安装工序多达18道的自由曲面屋面的施工。采用三维激光扫描技术和BIM技术相结合的方式，通过三维激光扫描仪对12 300个球节点逐一定位三维坐标，形成全屋面网架的三维点云图，仅10d就精确确定了主次檩托的安装位置，而如果采用传统的测量方式，完成这样的工作至少需要1个月。

　　 另外，在檐口不规则渐变曲面，装饰板分格双向弯弧，对应面板和骨架均需双向弯曲时，也是通过采用BIM技术进行深化设计和加工下料的方式，保证施工质量和安装效果。C形柱采光顶龙骨为铝合金网壳结构，BIM技术可实现安装全过程模拟，依据三维模型进行铝合金结构及玻璃下料加工，通过模型对节点板和螺栓孔等关键部位的三维坐标进行控制，确保C形柱采光顶的精确合龙。

　　 项目初期，创建各类系统族文件，利用BIM模型直接出图。利用BIM软件的可视化、联动性等优点，各专业间的设计协同，解决深度管线优化、碰撞等问题。

　　 工程实现了国内首创的机电管线隔震技术，其中部分关键管线的补偿量按隔震体系要求需达250mm，管线排布极复杂，通过创建真实的隔震单元模型插入到机电模型中，配合管线优化选取合适的安放位置和安装形式。

　　 BIM技术还与工厂预制化技术结合，助力复杂机房的装配式安装。从施工前形成实体模型，到深化设计形成BIM模型，再到依照BIM模型进行标准件划分、工厂预制化及物流信息管理，最终进行现场快速装配。

　　 核心区屋面吊顶的不规则双曲面，通过8处C形柱及12处落地柱与地面相连，板边系统采用流线多曲面GRG板。在BIM技术与三维激光扫描仪、测量机器人等高精设备的组合下，现场结构实体模型融合设计面层模型，通过碰撞分析与方案优化，对双曲面板和GRG板进行分块划分，建立龙骨、面板及机电等各专业末端布置的施工模型，并根据模型进行下料加工和现场安装。

　　 针对本工程装饰装修工程体量大、装饰材料种类繁多等特点，定制研发基于二维码的EBIM物料管理平台，可以将轻量化的REVIT模型导入平台中。针对每页材料，制作包含材料基本信息、位置信息等的唯一二维码标识，通过手机客户端进行扫描，即可定位材料位置，显示材料信息，进行材料状态实时跟踪，掌握材料出厂、运输、入库、领料、安装和验收情况，如图6所示。

　　 通过3D打印，实现BIM模型的实体化，可通过3D实体模型对复杂结构的装饰装修节点进行实体分析。利用3D打印技术打印的C形柱模型和划分好的不规则双曲面吊顶板，在模型上进行预拼装，可在安装前及时发现问题，如图7所示。

　　 随着VR技术的兴起，将BIM技术和VR体验深度融合，建立BIM+VR互动式操作平台，可通过互动方式实现在VR环境下的方案快速模拟、施工流程模拟，并可直接生成720°全景．exe文件，无须安装任何专业软件即可随意查看全景视图。VR效果的直观与轻便，能使复杂信息的抽离与凝练更容易，互动交流更加通畅，最终起到实时辅助决策的效果，海关大厅的VR效果如图8所示。

　　 本项目在运维阶段采用基于BIM技术的运维平台进行日常的运维管理，实现运维阶段的BIM应用，研发基于BIM模型的IBMS智能楼宇管理平台。通过集成各子系统信息，集中监控，统一管理，构筑4大管控平台:有效管控软件平台、电梯/扶梯/步道集中管控软件平台、系统/设备全生命周期统一维护管控软件平台、集中应急报警管控软件平台，存储历史记录，对北京大兴国际机场航站楼进行管理。

　　 针对北京大兴国际机场航站楼工程规模巨大、平面面积超大，结构节点形式复杂多样，屋面钢结构跨度大、落差高，机电系统繁多协同困难等难题，通过将新兴信息技术与先进工程建造技术有机融合，研发智慧工地信息化管理平台，为项目实现信息化、精细化、智能化管控提供支撑平台。同时在施工全过程贯穿众多绿色科技和数字建造创新技术，克服建造过程中的困难，顺利实现工程各项节点目标。