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      行業資訊

      工程全生命期數字化探索與實踐——以漢口濱江國際商務區基礎設施項目為例

      新聞時間:2024-05-10 文章來源:網絡 文章作者:admin

             漢口濱江國際商務區基礎設施項目由于參建單位多、子項工程多、專業分包多的特點,面臨諸多挑戰。項目實施團隊以BIM技術為依托,實現了設計協同、施工管理和城市運營一體化。通過數字化應用,項目取得了良好效果,為智慧城市建設提供了有益經驗。

             中信建筑設計研究總院有限公司(以下簡稱“中信設計”)自2012年開始著手探索BIM方面應用,至今已在工民建、體育場館、交通樞紐等多種類型項目積累了大量BIM經驗。漢口濱江國際商務區是武漢市的七大商務核心區之一,坐落于武漢市江岸區的長江北岸?;A設施總投資49.6億元,中信泰富、新世界地產、泰康人壽等諸多知名企業入駐,總投資超1600億元。

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             漢口濱江國際商務區基礎設施項目體量龐大,總規劃面積2.9平方千米,多達10余家企業參與設計,中信設計承擔綜合設計統籌及部分設計任務。項目專業包含道路工程、綜合管廊、地下環路、核心區規劃地上空間、地下空間、中央公園、樹橋、地鐵10號線與過江隧道、江水能源站等,BIM設計工作覆蓋上述全專業。

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      一、BIM應用框架

      1、軟件體系

             軟件體系包含方案設計、施工模型、數據整合、可視化平臺四大板塊,保障數據的無障礙傳遞。其中,方案設計應用到的軟件有Sketchup、3DS Max、Dynamo、Midas等,施工模型設計應用到的軟件有Civil 3D、Inventor、Revit等,模型采用Navisworks進行整合形成綜合模型,或導入至D5、Enscape中進行可視化展示。

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             使用自主研發的問題報告插件,通過溝通在線化、標準化,大幅降低溝通成本,縮短整個項目的設計周期,提高設計質量。該項目中,根據大樣及標準圖集制作了基于Revit的百余種基礎設施構件,類型涵蓋了市政桿件、標識牌、信號燈、交通照明、景觀綠化等。同時,形成了自主知識產權的數字基礎設施BIM構件庫,彌補了市政類構建族的空白,便于其他市政BIM項目的調用。

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      2、項目全生命期數字化應用框架

             項目數字化綜合應用貫穿設計、施工、運維三個階段。設計階段,主要應用點包括跨單位的設計統籌以及BIM技術輔助共建理念的綜合設計;施工階段,主要應用包括解決現場不利條件下的交叉作業、現狀管線遷改問題;運維階段,基于項目的BIM模型打造了智慧城市運維平臺。本文選取若干項典型應用進行分享。

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      二、設計階段應用

      1、跨單位的綜合設計協調

             地下空間、地鐵站與周邊地下工程位置關系梳理。地下環路與周邊地塊的設計單位各不相同,為解決多處出入口對接問題,團隊跨單位組織了相關參建方,基于模型開展項目設計協調。利用BIM技術分析了核心區內相鄰地下空間之間沖突關系,協調各地塊厘清開發界面。

             江灘閘口灌注樁與過江隧道的沖突風險預警。江灘大門閘口與過江隧道屬于不同單位設計,團隊在綜合模型中發現閘口灌注樁距過江隧道小于安全間距,通過跨單位協調,建議對閘口結構進行加固防止沉降,規避了此處在后續施工中的潛在風險。

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      2、跨單位的綜合設計協調

             基坑支護方案優化。項目核心建設區基坑支護分布密集,基于三維可視化模型,對多套基坑支護方案進行比選;基于“共建共享”理念,制定了中央公園-地下環路支護結構共建方案。該方案減少了多道支護結構,實現核心區基坑整體開挖、一次預埋、分步實施,造價節省2.6億元,降幅19.5%,同時有效提高了空間利用率。

             沿江大道擴建工程。將防洪墻、管理用房、220千伏電力通道整體共建,使1.4千米的長江干堤外擴10余米,全線車行道由雙向4車道拓寬至雙向6車道?;谀茉垂芎碗娏λ淼婪藼IM模型,設計填土護坡及觀景平臺,所見即所得,巧妙遮蔽外露構造,利用“以點連線”的設計手法,通過堤頂連續景觀帶勾畫濱江景觀軸線。

             中央公園及樹橋設計。以中央大草坪為核心,工人之路及樹橋形成橫豎向中軸,聯系外部,四方邊界營造多種藝術體驗。樹橋工程在Revit軟件中推敲優化橋體造型,導入到MidasCivil計算軟件運行有限元模擬,驗證結構可靠性。樁基點位選址通過三維設計協同,在避讓隧道盾構結構的同時,實現10處樁基與地下空間共建,節省了成本,同時優化了地下商業的布局。

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      三、施工階段應用

      1、不利條件下的多專業協調

             一是環路匝道、現狀圍墻與市政管線的沖突問題。分金街作為項目的又一工作難點,在25米寬的道路斷面內規劃了地下環路、7個專業市政管線以及景觀喬木,且既有小區院墻進一步壓縮斷面,管線難以施工。為此,團隊協調權屬單位,將強、弱電纜管群豎向扁平化,局部采用頂管工藝避讓喬木根球,協調燃氣、自來水、能源管行走于環路構造間隙,完整保留規劃道路景觀。

             二是地下室頂板超高導致的管線沖突問題。某地塊地下室橫跨了102及210號路的地下空間,由于已建成頂板標高超過規劃值,導致上方市政管線埋設空間被壓縮,覆土不足導致無法施工。通過基于BIM的三維設計,將管群橫向扁平化,調整道路縱坡并進行跨專業、多單位的協調,保證在有限的凈空內順利敷設雨污水、電力、信息、自來水、燃氣等7個專業的管線。采用軸測圖、平斷面圖的形式,指導現場施工。

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      2、基于BIM的管線遷改決策

             新建道路、地下環路涉及到的現狀管線遷改。新修道路與現狀解放大道接壤的12個路口、地下10余路現狀管線存在遷改需求,利用BIM的可視化特性,識別需要遷改的管線,以軸測圖的形式呈現現狀與規劃管線的空間關系,設計安置方案,通過平、剖面出圖,支撐業主決策,輔助現場施工。

             沿江大道架空管線入地與行道樹保護。原架空的電力、通信等近百孔線纜面臨遷改入地,同時沿江大道近300棵現狀法桐需要保留,團隊通過BIM技術進行方案比選,在人行道不到7米的寬度內,協調電信、信息網絡、自來水、電力海綿城市等8個專業管位,通過外科手術般的施工工藝,穿針引線,避讓現狀法桐,在滿足設計規范的前提下實現主線機動車道基本無井蓋,提高行車舒適性。

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      四、運維階段應用

             城市數字孿生平臺基于1+1+N的總體架構,即一整套數字底座,聯合全域覆蓋的物聯感知硬件網,共同支撐上部N個智慧應用場景。融合城市金融、社科類數據,形成神經網絡基礎,打造城市大腦,支撐城市的科學管理與決策。平臺構建了涵蓋智慧交通、智慧安防、能源管理等多個領域的智慧城市一體化解決方案,全方位、多維度管理城市,為城市建設各項智慧應用提供時空可視化賦能。

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      五、結語

             該項目設計聯盟得到業主單位的大力支持,可充分調動下部各家設計單位,并直接向業主單位匯報。在BIM實施過程中將潛在問題前置解決,項目啟動至今通過函件或上會解決各類問題230余項,多單位的綜合協調占比51%,BIM實施團隊依托設計聯盟,通過數字化手段打破信息壁壘,群策群力,為項目的高質量建設起到了至關重要的作用。

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