基于BIM的智能施工技术应用——景德镇御窑博物馆项目.pptx
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1、中国建筑一局(集团)有限公司CHINA CONSTRUCTION FIRST(GROUP)CO.,LTD景德镇御窑博物馆工程 中建集团BIM示范工程验收成果展示汇报人:中建一局 l 万仁威2018年12月11日020406010305经验教训总结experience and lessonsBIM应用效果Result of BIM Application目录BIM应用实施准备Summary of BIM tech项目基本概况Project Overview技术成果Technique ResultCONTANTS综合效益分析Benefit Analysis020406010305经验教训总结exp
2、erience and lessonsBIM应用效果Result of BIM Application目录BIM应用实施准备Summary of BIM tech项目基本概况Project Overview技术成果Technique ResultCONTANTS综合效益分析Benefit Analysis建筑面积10400,地上为多曲 面拱体结构,共8个拱形结构,最高拱体高9m,地下二层为机房 和库房,地下一层及首层是博物 馆展示功能。其中停车场占地面积9700:地上6200,地 下3500。总面积12200总面积13.1公顷遗址保护区内共240组 历史建筑修缮及街区 道路改造包括中华北路,中
3、山北路、风景 路、斗富弄以及太平巷地下一层,地上一层,建筑面积 约3000世界首例:双曲面异型拱体结构世界首例:干挂窑砖幕墙御窑博物馆主体为著名建筑师朱锫设计,取用窑的拱 形元素,通过多个单体拱体的组合、聚集,以谦 逊姿态,半藏于地下,半隐半现的体量,有刚刚出土的文物,如真实的瓷窑一般连接了地上和地下的空 间,引导参观者走进瓷窑,回到遗址,引向这座城市地方文化的历史印记。总建筑面积10497.10,地下两层,地上八八栋单体,半藏于地下。地下一层层高6m,地下二层层高5.5m,局部展厅两层通高,并设有 采光顶下沉庭院;地上建筑高度9m、7.72m、7.018m、6.856m、6.701m、6m、
4、5.809m、5.798m。该设计于2017年在法国戛纳荣获“未来建筑奖”的“最佳文化建筑最佳文化建筑”奖。01 erview 设计概况Ov况ct概Proje项目御御窑窑博博物物馆馆 设计理念基本概况质量控制攻关目标:双曲面拱体结构模板新华社:“每一平方厘米都不相同的建造艺术”01 erview Ov况ct概Proje项目 拱体结构偏差3mm 辅助幕墙、机电专业 后续安装800多个曲率不同的剖面非常规双曲率曲面拱体跨越地上地下拱体朝向均不同 模板体系单价控制 工期时间成本控制乓模板体系成本模板体系精度传统的模 系工程难点“建筑群是明、清及中国近现代社会历史中非常重要而独特的一种建筑类型,其性质
5、介于徽派建筑和园林建筑之间。拥 有多重的历史文化信息,对于历史、文学、建筑、社会学、民 俗学等多学科均有很高的研究价值。”修缮级别文物保护单位重要历史建筑及民居建议历史建筑传统风貌建筑与传统风貌相协调建筑与传统风貌不协调建筑360栋修缮单体13.1公顷修缮范围包含多个重点文物保护单位01 erview工程概况OOvv况况cctt概概oojjee目目PPrr项项存重要的传统民居体系,御民居也是今人了解古代烧窑、筑有机结合的重要参照物。有多个文物保护单位,对该属于首次接触。作为现窑厂周边古代制瓷与古代建街区内类工程我公司古建修缮工程工人技术水平欠缺、工艺交底方式陈旧,无法快速完成大规 模修缮工程的
6、技术交底工作。培养BIM新人配套综合停车楼工程的建筑形体和结构相对简单,机电专业常规、全面,因此将该工程作为新人团队第一次独立完成的建模任务。13.1公顷和大量修缮单体,仅有3名工程师管理,管理半径大,数据信息多,记录统计工作量大。项目概况Project Overview工程概况大面积、多单体修缮单位,巷弄复 杂,施工运料、设备进出困难。古建营造工艺交底360栋修缮单体质安管理重点文物保护单位13.1公顷施工场地管理020406010305经验教训总结experience and lessonsBIM应用效果Result of BIM Application目录BIM应用实施准备Summary
7、 of BIM tech项目基本概况Project Overview技术成果Technique ResultCONTANTS综合效益分析Benefit Analysis于BIM工作流程的项目管理模式。项目部目前有2名持证建模员(图学会)、1名中级BIM培训师(中 I专+M 课 题 Q 组 组库)、2名BIM管理师(中国专业人才库),6名BIM项目管理证书(工信部)三维扫描:三维扫描:无人机BIM 5D MR混合现实 放样机器人 深化设计 BIM资料管理古建逆向建模 实测实量 实景建模02 h BIM组织概况ry of BIM t用实施准mMuISB资源,从项目经理至各部门专业工程师合力执行,打
8、造不同分工,不同职能的项目级BIM团队,探索基本项目的BIM工作由BIM及建造信息化部策划,依托中建一局集团技术中心BIM工作站先进科技冯佳慧盛夏爽陈林璞杨华焦裕良万仁威刘永祥张堃序号硬件名称 使用内容 使用方1 BIM工作站7台工作站用于:整合项目所有模型;分专业建模及过程模型维护 变更;辅助各部门进行平台信息录 入技术部、机电部、商务部、工 程部2VR头盔模型方案体验沉浸式技术考核系统技术部、工程部高空航拍工期监控3 无人机 街区倾斜摄影实景建模 技术部、工程部4 3D扫描仪古建测量异型结构实测实量机电动态深化技术部、质量部5天宝RTS放样机器人混合现实技术辅助异地方案讨论 辅助施工现场方
9、案表现技术部、工程部6Hololens眼镜混合现实技术辅助异地方案讨论 辅助施工现场方案表现技术部针对不同难点需求,采购多种智能设备结合 BIM模型辅助施工BIM应用实施准备Summary of BIM tech硬 件 配 置BIM硬件资源概况02开工阶段施工应用阶段验收阶段根据不同阶 段工作需要,采 用不同BIM软件。BIM应用实施准备Summary of BIM techBIM软件资源概况策划阶段 02软 件 配 置翻模阶段各专业模型细度对照表建模系统颜色分类方案模型过程维护流程建模命名、扣减规则BIM应用实施准备Summary of BIM techBIM建模标准配置0202040601
10、0305经验教训总结experience and lessonsBIM应用效果Result of BIM Application目录BIM应用实施准备Summary of BIM tech项目基本概况Project Overview技术成果Technique ResultCONTANTS综合效益分析Benefit AnalysisBIM应用 实施节点发现不同软件模型交互难题2017-3-7BIM应用效果Result of BIM Application首次项目BIM动员会2017-2-24工程样板及族库完成2017-3-21BIM建模规范宣贯2017-3-2广联达BIM5D上线2017-5-2
11、项目全专业模型完成2017-4-1203BIM应用效果Result of BIM ApplicationMR混合现实设备HololensVR进场2017-5-27天宝RTS771放线机器人进场2017-5-24结构模型辅助其他专业施工2017-9-15三维扫描仪进场2017-5-27实施计划竣工模型更新2017-10-31机电专业深化2017-5-14结构验收2017-10-1403多种模型交互使用 以适应不同应用需求BIM应用效果Result of BIM Application03博物馆结构及建筑全模型机电全综合模型深化 模型示范推广总结:利用机电深化插件对模型进行 深化设计和动态管理能够
12、减少 大量人工重复作业 双曲结构的弧形管道充分利用 立面视图进行竖向弧度控制双曲弧形喷淋管道BIM应用效果Result of BIM Application支吊架深化机房深化0313临建样板模型BIM应用效果Result of BIM Application窑砖幕墙节点模型拱形模 板模型032幕墙安装节点BIM出图与专业幕墙厂家合作深化幕墙节点模型,进行技术交底讨论幕墙模型辅助方案讨论BIM应用效果Result of BIM Application模型应用035D管理平台BIM应用效果Result of BIM Application03照片下载:周例会云端安全问题图表项目部BIM5D平台项目
13、管理逻辑图质量部上传:手机端现场质量问题整改 照片下载:周例会云端质量问题图表商务部上传:合同清单、人材机数据下载:按流水段、工期节点商务 物资数据技术部上传:技术资料文件、结构建筑 模型下载:节点模型详图及工序内容BIM应用效果Result of BIM Application安全部上传:手机端现场安全问题整改BIM5D平台数据上传:重要工期、工序节点形象照片、临 建场布模型、工期进度计划接受:BIM施工交底、BIM提资交底上传:机电技术资料、机电专业模型下载:碰撞检查信息及深化模型节点大样03工程部机电部日常管理文件材料清单文件BIM信息交互文件BIM应用效果Result of BIM A
14、pplication项目部BIM5D平台项目管理过程交互文件资料BIM+PM资料管理03技术交底文件推广总结:结合项目管理流程制定 相应BIM资料模板 帮助总包管理人员梳理 BIM应用逻辑 使BIM工作价值得以实 际体现 有助于形成BIM流程的 管理氛围基于项目管理流程经过BIM技术及平台管理优化之后,自行研制了设计各专业信息流通的资料及相应配套编码各部门模型数据交接资料模板5D云平台质安信息资料模板模型施工交底出图模板BIM信息交接模板BIM应用效果Result of BIM ApplicationBIM+PM资料管理03配合验收影像资料存留上传5D进入BIM5D平台,完成质量安全指派任务
15、配合现场BIM及相关设备工作推广总结:结合项目自身应用情况 拟定招标条款和合同条 款对分包进行约束 减少总包人员重复工作 量 有助于形成BIM流程的 管理氛围 专人 BIM工作电脑;专业深化能力;LOD300模型、相关节点LOD400模型;验收模型 生长动画 碰撞检测报告和优化设计对比 技术交底含有BIM三维模型 可编辑竣工模型;实施介绍动画;配合总包。03招标书中明确要求提供本专招标书中明确要求提供本专业业 图纸及图纸及BIM模型;模型;投标企业须具备BIM技术应用能力,开标现场须进行BIM技 术成果演示。BIM技术成果演示评审要求为:1、深化设计,其中施工部署及现场平面布置评审内 2、场地
16、布置展示、4D施工动态模拟,漫游3、未按要求提交成果或成果不能进行现场演示的,均视为 该项不通过。日常管理 施工前提供交底模型 BIM应用效果Result of BIM Application01分包管理投标部分合同部分0302APDCA 循环 基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)BIM应用效果Result of BIM Application03应用总结 全息显示技术是一种更真实和便捷的模 化体验,能够极大提高知识传递的效果 导入模型大小限制,可对大型模型进行 理 模型与施工现场坐标无法完全精准对正基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)解决难点:BIM可视化交底形式的局
17、限性BIM应用效果Result of BIM Application型可视拆分处03。目部工程师快速制作出身临其境,替换材质、开关门窗、摆放家具、现实程序内容。基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)利用工具级VR(Virtual Reality)设计工具,项BIM应用效果Result of BIM Application可以自由行走、工序考核的虚拟工艺考核.exe沉浸式工艺较低 手柄虚拟工艺操作 系统打分考核工艺流程钢筋绑扎做法窑砖幕墙干挂做法大木作构建拼装方案项目部工程师 自行开发交互03VDP虚拟设 计平台模型导入利用VR沉浸式体验效果,将项目模型、临建 模型、全景展示模型,通过
18、unity平台自行 开发交互,进行项目展示与工艺交底。VR按规划路径自动漫游推广总结 VR设备的模型处理能力相对MR更加成熟,展示效果更好,且价 格相对较低;利用VDP虚拟设计平台,可以自行根据项目情况进行VR交互设计 充分利用工序考核功能,能够积累多套自主产权的考核程序VR漫游多屏同步项目工程师利用虚拟设计平台,结合项目 特殊工艺要求,自行开发VR交互程序,对 施工班组进行操作考核并自动评分基于BIM智慧建造的异型拱 体结构质量控制(QC)BIM应用效果Result of BIM ApplicationVR漫游3D显示动态沉浸式漫游VR工序考核03BIM+虚拟现实技术检验钢筋绑扎交底效果班组
19、考核人数考核合格人数考核合格率综合合格率模架安装班组1212100%100%钢筋班组1010100%混凝土班组1212100%通过该解决方案的实施,生产部门统计结果:特殊工艺工种考核通过率100%目标实现。解决难点:特殊工艺技术交底效率低下,考核方式效果不佳基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)加 强 交 底 效 果BIM辅助专项模架体系细部深化交底 BIM模型在三方交底会上的使用BIM应用效果Result of BIM Application03实施效果:基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)按设计要求在CAD/REVIt03抓取控制点 件中抓取曲率控制点 导出至机器人手
20、持pad02 放样点规则设置 抓点方式01 模型处理 去除模型实体BIM应用效果Result of BIM Application 提取剖面弧形控制点 保留切割线集 命名规则 导出格式设置03测量工程师培训对从业7年以上的测量工程师进行脱产培训,转换传统工作思维方式模型处理1、异型结构的BIM模型需要跟施工现场实际坐标系结合2、在平滑曲面上制造交点方便捕捉控制点异型曲面放样及校核将BIM模型导入机器人控制手簿操纵机器人进行三维 异型结构的空间放线基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)BIM应用效果Result of BIM Application03BIMQC小组于2017.7.21
21、日用放线机器人对1#拱体1-4轴模板进行了检查验收,检查标准3mm,检查结果如下表7-11#拱体模板检查散点图结论:通过对策实施,从阶段效果检查统计表可以看出,目标值偏差较大需修正。基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)BIM应用效果Result of BIM Application放线机器人校核拱体剖面示意制表时间:2017.7.2203制表人:刘永祥基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)主要原因:浇筑过程中模板稳定性不足;次龙骨纵向木方曲率调节误差大修正措施:(1)拱内加强支撑进一步优化在原有拱体内架体系基础上加设钢管内支撑,保证在浇筑过程中,拱体内侧模板的整体稳定性。
22、支撑内架根据主龙骨布置 搭设,间距12001200mm,步距1500mm,主龙骨连接与 主龙骨连接部位均伸出斜杆与内架连接,保证主龙骨连接件的 稳定,从而保证拱体剖面方向的稳定性。(2)次龙骨纵向木方次龙骨纵向木方弧度对模板弧度影响较大,现场重点检查,严格按放线弧度刨弧,偏差值控制在3mm左右。BIM应用效果Result of BIM Application03木方弧度控制木方弧度控制拱内加支撑拱内加支撑基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)阶段性实施效果:2017.7.25日 重新用放线机器人对1#拱体1-4轴模板进行了检查验收,检查标准3mm,验收结果通过BIM+机器人放线,从阶
23、段效果检查统计表可以看出,模板过程控制偏差值已达到目标BIM应用效果Result of BIM Application制表人:刘永祥 制表时间:2017.7.281#拱体模板偏差散点图100%检查结果如下机器人手簿操作三维取点03双曲面拱体实测实量:利用三维扫描技术结合BIM模型 进行拟合对比;快速获得双曲面实测实量数据。生成实测实量报告为偏差修补提 供依据。基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)BIM应用效果Result of BIM Application0203010304 扫描记录架设12个站点:最大范围扫描到目标,避免点云数据死角;架设好之后需对仪器进行调平,保证后期点云模
24、型的水平对正,由于1#拱为较小拱体,因此扫描模式设置为室内20m。控制点布设以1#拱为例。先对扫描拱体周围换进进行了勘察,明确拱体周围的遮挡物及内部空间情况。在拱体内部标高、平面均不同的4处张贴了标靶纸,并利用放样机器人测出每个标靶纸的三维坐标,作为后期点云与BIM模型拟合的结合点。基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)BIM应用效果Result of BIM Application三维扫描仪定位标靶纸设置 拱内扫描参数设置自动扫描03阶段性实施效果:于2017.8.25日对1#拱结构实体进行检测发现下料口封口处及周边鼓涨严重,两段拱体交接处弧度不顺滑,有明显的凹凸感对比检 测报告,
25、确定高度3/4处的弧度变化最大处铰接部位支撑点不足,容易产生下沉变形,侧向底部受力较大容易产生变形跑模。数据处理:在Trimble Realworks中自动将多站点云模型进行拼接调整,然后将得到的完整拱体点云模型与BIM模型叠合,生成了实测实 量色块偏差图。结论:通过点云实测实量,从阶段效果检查可以看出,结论:通过点云实测实量,从阶段效果检查可以看出,目标值偏差较大需修正。目标值偏差较大需修正。基于BIM智慧建造的异型拱体结构质量控制(QC)PDCA循环论证BIM应用效果Result of BIM Application拱体实体检查与实体检测报告拱体实体检查与实体检测报告03色差偏差图色差偏差
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