1、 1 虚实结合 利用 BIM 实现 立体化施工管理 江 苏南通二建集团有限公司 阳光城国际广场项目 薛东兴 黄锦 生 杨录 杜知 博 李健 钢 任菁琳 【 摘 要 】 阳光城国际广场项目主要结构形式为 型钢混凝土框架 -核心筒结构。 为了满足质量、工期要求，我项目部组建了专业的 质量 管理小组 和 BIM 技术 小组 ，对整个项目的质量、安全、工期以及风险控制等进行全面策划管理 、实施和 精细 化 管理， 利用 BIM 技术 减少 不可预估问题的影响， 尽 可能的 使用 工具化、定型化、装配 方 式施工， 加 大检查力度， 最终完成 业主下达的目标要求，取得 高效 、优质 、 节能的 精品 工
2、程 。 【 关键词 】 虚 实结合 BIM 技术 立 体化 管理 一、 成果背景 及 工程 概况 1.社会背景 本项目为 太原市 长风商务区标志性建筑 ，由于本项目地理位置以及项目本身的特点， 受到各界的广泛关注。 2.企业背景： 江苏南通二建集团有限公司是全国 500 强企业，拥有建筑施工特级资质， 随 着 BIM 理念 在建筑行业被认可，集团公司近年来越来越重视 BIM 技术 在项目管理中的应用，已将 BIM 技术 应用作为项目日常管理的重要组成部分 。 3.工程概况： (1)建筑概况：本工程总建筑面积 198990.66 平方米；其中高层酒店建筑高度 84.40 米 、 公寓楼建筑高度
3、146.50 米 、 办公楼建筑高度 149.00 米；地下共两层，建筑面积： 37661.66 平方米 。 (2)结构概况：办公主体采用型钢混凝土框架 -核心筒结构 ;B区为裙楼，主体采用框架结构 ； C 区为酒店项目，结构型式为框架 -剪力墙结构； D 区为宴会厅，主体采用框架结构； E 区为公寓楼项目，主体采用型钢混凝土框架 -核心筒结构。 二 、选题理由 (1)本工程位于长风商务区中心位置，比邻政府办公楼及新建五大馆，所受外界关注及影响较大。因此 在工程建设中对质及安全文明施工 的要求就更加严格，在施工的各个细节都要进行整体策划 、 精心管理才能达到质量及安全文明施工要求。 (2)本工
4、程体量大、工期短、场地狭小， 组织 好 前期 技术 、质量、工期、成本、材料 策划及施工风险控制 尤 为重要。 (3)集团公司 制定 了 保证产品 质量均质化、常态化 的 精品战略目标， 注 重 创新、精品、品牌的发展。 (4)加 强 项目信息化管理 ， 提升项目管理效率 。 基 于上 述 理由，将 “ 虚 实结合，利用 BIM 实现 立体化施工管理 ”作为 我们项目部管理的主控方向。 三 、管理重点及难点分析 1.管理重点 (1)前期策划管理：本工程涉及到体量大占地面积 小、超高层劲性结构及新工艺施工、属于长风商务区备受关注的标志性工程；因此合理的施工策划是本工程的管理重点。 2 (2)过程
5、质量安全管理：本工程质量目标为 确保“汾水杯”，因此施工过程质量管理为项目管理重点。 (3)过程成本控制管理：由于签订合同为固定单价合同且价格较低，在满足质量前提下，必须加强过程的成本控制管理。 (4)工期控制管理：本工程合同工期为 828 天，对于近 20 万 平方米的超高层综合体项目来说，工期较为紧张， 保证质量的同时 必须加强过程工期的管理。 (5)收 尾环节 监督 管理： 以往 施工 收 尾环节 松懈 ， 影响产品最终 观感质量， 因此 需要 重点 抓好各工序 最后 收尾环节的监督工作，保证产品质量。 2.管理难点 (1)现场协调管理：阳光城国际广场项目建筑面积为 198990.66
6、平方米，而占地面积只有 20000 平方米，考虑合同工期较为紧张，地下部位分三段按工序衔接施工，地上部位同时施工，这给现场组织管理带来了很大的困难。 (2)整体施工技术管理：本工程涉及新技术运用 19 项，其中还有领先国内同行水平的超高层劲性结构、整体附着式自动升降脚手架，大截面大跨度柱梁的施工，这些都需要施工前拿出一套合理针对性技术措施、优化措施等。 (3)质量管 理：大截面墙柱的垂直度、平整度，劲性结构本身安装的垂直度以及梁柱节点处的钢筋连接质量、砼成型质量等都是质量控制难点。 (4)安全管理：由于工期紧张，必须同时交叉作业，同时大量的型钢吊装作业以及后期幕墙装修进行的垂直面交叉施工等都给
7、项目的安全管理带来了很大的困难。 (5)工期管理：本工程合同工期 828 天且非不可抗力影响不予工期顺延；属长风商务区标志性工程不允许有任何延误。 四 、管理策划实施及创新 特 点 1.目标设定及分解 在 充分理解业 主 需 求 的前提下，制定工程项目管理目标，并相应安排了责任人， 见表 1。 表名表名 表名表名表名表名表名表名 表 1 项目 目标值 完成时间 风险控制 质量 汾水杯 2017 年 4 月 安全文明 山西省安全文明标化工地 2016 年 12 月 工期 828 天 2016 年 4 月 绿色施工 施工期间对周边建筑、市容无影响 2016 年 4 月 未污染环境及周边道路 201
8、6 年 4 月 2.项目 管理 分 级 策划 在项目 中标后 30 天 完成项目管理策划，形成 项目 管理 创 优 策划书 。 项目 管理 创 优 策划书 作为 指导项目管理工作的指导文件，对项目管理的目标、内容、组织、资源 、方法、程序和控制措施进行了安排。围 绕 实现项目的成本、工期、质量、安全、绿色施工等管理目标和经济目标，确定项目管理模式、分包及采购模式，明确人、机、物、 料 、资金、技术等资源配置措施，明确项目管理过程 中公司层面和项目部的职责、授权关系及服务关系等内容。 项目 部在工程正式开工前完成 项目 部 创 优 实施计划 。项目 部 创 优 实施计划 是 在 项目 管理创 优
9、策划书 和 项目 管理目标责任书 基础 上深 化而 成的项目操作文件，由项目经理组织编写，并报公司相关部门审核，经分公司 技术总 工审批后发布实施。 3.成立 BIM 技术 小组，统一管理 项目成立以项目经理 为主， 技术 总工主抓的 BIM 小 组，统一协调组织 BIM 技术 应用，针对工程重难 点 部位、安全防护设施、施工进度、 各 专业资料，利用云平台 统一 整合，形象展示 。 小 组 成员覆盖项目各部门，更有利于项目整体协调管理。 4.专业培训，熟练运用 BIM 软件 3 组织 年青管理人员进行规范、方案和 BIM 相 关软件等的专项培训，通过组织学习 BIM 基本 知识，组织项目 B
10、IM 建 模，形象对比现场实际施工情况， 更 直观了解施工工艺 、 质量控制标准、安全管理标准等， 将 反应出问题 进行分析 ， 增加 了管理人员对施工 整 体过程 的控制 和判断能力。 5.创 新 特 点 利用 BIM 模 及 云 平台， 将现场 施工、安全、进度、资料、成本、材料进行统一 整合 ，工程 量详细、明确 ；材料 采购、进退场 手 续简化，提高效率 ； 发生 变更， 各 部门 可及 时 获 取信息 ， 让信息传递不再混乱，有据可寻 ；可 进行模型对比分析、碰撞检查、汇报、交底，更直 观 、明确、客观 了解现场施工情况、 问题 整改情况 、 安全管理隐患、安全防护措施等。 五 、
11、管理措施及风险控制 1.项目 管理信息系统 从 项目立项开始，项目管理信息系统 （以 下简称信息化 ， 包括 办公管理（ OA）、人力资源管理（ HR）、财务管理（ FM）、 材料管理 。）将 全程介入项目管理，遵循 “小 后台、大前台 ”的 管理思想， 公司 各 职能部门全程监督、指导、配合项目各项管理工作。 2.细 化项目管理制度 通过公司 编制的管理手 册 ，项目将期细化分解，制项目实施管理手册，通过策划编制 、 宣贯、执行、考核、激励的方式，让管理人在项目管理中更加细致、高效、规范。 3.云 集成平台协同工作 （ 1） 4D 进 度管理 ： （ 2）安全 、防护管理 ： （ 3）资料
12、管理 ： 统一 在 BIM 模 型云平台 集成 整理 （ 4）钢 筋翻样 ： 4.利用 BIM 技术针对重难点分项工程节 点深化 项目 从投标阶段，将提前利用 BIM 技术 对图纸进行深化，实施碰撞检查、模拟施工、三维渲染、宣传展示、保存信息等。通过 BIM 方法 ，增加信息传递和分发效率，让成本管理、风险管理的数据源收集更高效，通过集中的信息处理方法，让管理分析过程，部分本土化实现电算化，提高决策效率。 （ 1）施工技术策划（重点是超高层劲性结构的 BIM 模 型深化，达到可 预 制加工 ，简化施工难度 ,实现 现场装配式施工 ）： 如此大体量的劲性结构的施工在全国也未多见，还未形成特定施工
13、工艺；经过公司技术层面的大力支持，项目部决定迎难而上，前期我们进行了大量的工作，包括组建专门的 QC 小组利用 BIM 技术对劲性结构进行型钢深化设计，做 出详细三维节点详图， 如图 1图 3 所示 。 1)由于本工程柱箍筋采用的多为 HRB400 14 的箍筋，钢筋绑扎的过程中特别是在型钢梁柱节点处箍筋需要穿过梁柱型钢，施工难度较大，在设计同意的基础上本工程采用将箍筋制作成为 U 型穿过钢柱腹板后焊接。 图 1 图名图名 图 2 图名图名 图 3 图名图名 2） 当型钢柱的主筋较密集，每个型钢梁翼缘板处约有两根柱主筋，如果将柱主筋从型钢梁两边偏移，造成型钢梁两边的钢 筋密集且柱主筋间距错位，
14、该处的模板也不好支设；在设计同意的基础上在4 型钢梁柱主筋通过位置焊接套筒与柱主筋连接。 见下图 。 3） 当型钢梁主筋穿过型钢柱翼缘板时，在设计允许前提下，在通过型钢柱翼缘板的梁主筋处焊接套筒与梁筋连接；而穿过型钢柱腹板方向的钢筋，直接在该处机械开孔，孔径比梁主筋大 1#，梁主筋穿过后在梁端和梁中 1/3 处通过套筒进行连接。 4） 型钢梁柱节点处穿过型钢柱翼缘板的梁筋，如果两端同时使用套筒连接，不利于梁筋绑扎且梁主筋长度 很难控制，为解决此问题；在设计允许前提下，在梁 另一端穿过型钢翼缘板的主筋采用 在型钢柱上焊接托板，梁主筋通过与托板双面焊与型钢柱连接。 见下图 5） 通过 广联达的云平
15、台， 将 模型与材料、成本联系在一起， 采用 头脑风暴的形式 定期 举行 作战工作室 ，各部门 协 同工作 ，各 专业沟通 畅通 ，效率 更 高。 6） 在设计与施工的相应阶段进行管综碰撞检测，并在工程进入实施阶段前完成相关工作，出具模型及报告。 如 图 4、图 5 所示。 图 4 图名图名 图 5 图名图名 7） 通过 BIM 虚拟设计 二 次结构排砖 ，精 确控制工程材料 量 。 不但保证 了砌体施工的整体质量，还 细化 了材料用量 。 8） 本工程 首层高支模 13m，通过 BIM 进行 高 支模区域模拟施工 ，进行 三维可视化交底。 采用定人、定料、定时的三定原则 。确保 高支模 架体
16、 的整体安全和施工质量。 9） 本工程 由于是超高层建筑， 结构 类型比较复杂，施工质量和施工难度较高， 因此核心筒 采用了爬模体系，内部采用 预制 锁件木模 散拼 体系。 通过 BIM 虚拟技术 进行排版 、深化 ， 使得 模板安装一次成果 ，混凝土 感官 效果良好。 （ 2）施工安全（针对外架问题）： 根据工程特点和现场实际情况研究决定， C 区选用悬挑脚手架。利用 BIM 技术对架体进行了详细的策划布置 。 第一、第二层底的密封要求 使用木方和竹胶板或木板、竹胶板制作，如下图所示： 对施工设计、施工方案深入讨论实施的细节，确保方案的可操作性与实现程序，利用三维视频进行全方位的技术交底，不
17、放过一个工序。 （ 3）施工质量： 采用执行集团公司 标准 及 72 课件的优秀做法（模板配模工艺、梁底夹具、后浇带独立支模、成品钢楼梯等），实行样板引路制度，确保重难点施工部位有实体样板；尽量使用标注化、定型化防护（电梯井钢平台、成品楼梯间及防护栏杆等）。 六 、管理过程 控制 、 检查及 关键收尾环 节 监督 1 现场管理组织构架 现场施工未发 生冲突，每分项工程均能有人负责管理， 工 序交接责任明确， 提高了工作效率。 2 细 化管理制度 编 制实施管理手册，主要包括：文件收发管理制度、设计变更管理制度、 BIM 技术 优化管理制度、技术复核管理制度、样板验收管理制度、周质量安全检查制度
18、、周质量安全会议制度、每日碰头会制度、项目周例会 制度、 施工过程 “三 检 制 ”制度 等十个制度。 5 3 质量控制过程 实施 “水 冲施工现场管理 ”， 做到承受做 随 清，绿色环 保 ，要安 排 专人负责楼面冲洗、 垃圾 扫保洁、安全维护恢复、砼构件养护；建立工序验收标准制度，要将各工序 关键节 点完成前的 5 50 分钟的工作 ，作为必须监 控 工作，并形成系统检查 、 留存记录 ； 对施工设计、施工方案深入讨论实施的细节，确保方案的可操作性与实现程序， 利用三维视频进行全方位的技术交底， 不放过一个尺寸、一个材料堆放位置；要深入现场了解作业工人的操作动作、习惯，不放过一个特助人 员
19、 。 坚持采用集团公司提出的图纸标注检查法，对检查发现的问题进行消项处理。 4 收尾环节监督 实行“三检制”， 各 工序 施工的 收尾 环节 控制是管理的重点， 利用 已完成的 BIM 模 型最终 深 化 成型图， 我们要求管理人员在跟班作业的基础上，改变等班组报验的作风，在作业过程中及时跟进 、纠正，减少质量整改工作。为 加强各工序收尾环节质量， 按 要求填写 工序交接单以及每日完工记录；通过这一系列措施提高整体工程质量。 项目部在三检基础上，每层模板、排架拆除完后，即时进行实测实量，三线上墙。 5 总 结改进 最后 将 全部 检查记录上传至 BIM 模 型 云平台 ， 对检查记录进行永久存
20、档 ， 对 出现 的问题总结改进 。 七 、管理效果评价 阳光城国际广场通过 应 用 BIM 技术 对项目实施过程 及 各工序 质量 进行了充分、有效的管理，成功达到了预期目标值，并取得以下一系列成就。 1 社会效应： 阳光城国际广场项目整体成型质量达到了优质水平， 获得业主及各方好评；同时 节约成本约 130万 元 。 2 技术成果： 2016 年 3 月提高劲性结构梁柱节点型钢与钢筋连接质量 QC 成果荣获 省 级 一 等奖 。 2016 年 7 月 提高 砼面层预拌干混砂浆抹灰成型质量 QC 成 果荣获国家级二等奖 。 2016 年 3 月 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法荣获山西省
21、级工法 。 3 项目工程获得荣誉： 2015 年 12 月荣获 太原市“结构迎泽杯工程” 2015 年 1 月被评为太原市安全质量标准化工地 2015 年 1 月被评为太原市绿色文明施工“十佳工地” 2016 年 1 月 被评为 “山西省优质结构工程” 2016 年 12 月 被评为 “太原市优良工程 ” 2016 年 12 月 被评为 “山西 省建筑安全标准化优良工地 ” 2017 年 3 月 “山西省建筑 业新技术应用示范工程 ” 阳光城国际广场 项目 通过 应 用 BIM 技术 ，改革 管理方法对项目 质量、 工期 、成 本、 各工序最后收尾环节 进行了充分、有效的管理 。我们 深刻认识到一个 好 的项目管理必须 要 以前期策划为前提，过程控制为基础， “三检制”验收为保障 抓 好项目 各方共同 管理 问题 ， 同时注重 科技创新 及优秀做法的运用 ，从上至下 综合管理。
