第A03版:建筑人物/综合

工程“北斗”导航人

——记中建二局三公司设计院深化设计部

□闻江 蔡晓晨

他们是公司BIM深化设计最早的团队,他们更是公司BIM研究探索的先行者、实践者和推行者。他们成立于公司转型升级关键时刻,于设计院一同孕育而生。5年来他们以精湛的技术、周到的服务,亮剑的精神,奋勇开拓,耕耘不息,主导了36个项目的BIM落地应用,总建筑面积达593万平方米,使BIM技术成为项目降本增效利器,他们还是公司新技术开发的研发者,他们被称为公司工程的“外科手术”专家,忠诚卫士、工程“北斗”导航人——他们就是中建二局三公司设计院深化设计部。

深度融合

打开BIM推广大门

2017年4月底,余浩满怀信心带领公司三名BIM骨干,携获得2016年中国建筑业协会BIM大赛一等奖(最高奖)之荣誉,来到长春会展中心地标建筑项目,当时,BIM深化设计初起,处于推广示范初级阶段,他们将在这个EPC项目(设计、施工、招采一体化)探索BIM信息化技术与建筑深度融合问题,提升工程降本增效水平。

吉林长春会展中心总建筑面积25万平方米,分为会展中心和酒店及办公楼两部分,建成后将成为全国最大的机械展销综合体。余浩审时度势将4人分为两组,分别负责两部分工程图纸建模(搭建模型)和深化设计任务。他们马不停蹄地把图纸输入到电脑revit软件里,通过三维建模庖丁解牛般直观形象地梳理出图纸问题。其中,他们发现图纸中四条地梁设计严重压缩管廊空间,造成管廊后期安装的各种机电管线无法顺畅穿越。此时,现场钢筋绑扎已经完成即将浇筑砼,余浩他们迅速赶到现场暂停了施工,就地与设计对接校对……避免了返工带来的较大损失。也赢得了项目团队刮目相看。

2项工程区区4人,3个月要完成全部建模和深化设计,人员无论如何都不够。如何发挥4人最大潜力,余浩在优化建模上动起了脑筋。他结合施工现场进度,采用分阶段、分区域小步快跑方式建模,做到施工前一周交付CSD图和预留预埋图纸;还有提前设定建模、标注、出图、交底等标准化样板文件,所有楼层可通过样板一次性导出,避免重复性工作,减少各方协调沟通时间,提高了工作效率,建模时间从开始10天一层压缩到6天一层。

即使这样,通宵达旦、夜以继日赶图成他们工作常态,“没有办法,深化设计图出不来,第二天现场就要停工……”3个月内他们每天都在熬夜中苦度。余浩深知其苦,如今已成部门经理的他也从不提倡部下加班。

3月内他们修改设计图纸大错200余处,拆改问题45处,节省成本500万元以上。同时,形成整体深化设计平面图200张,辅助现场剖面图500张,单独设计机房、管井、电井、屋面图纸50张,保驾工程焕然一新。BIM深化设计一扇宽广大门也在公司就此打开。

对比实验

解决建筑悬疑难题

在建筑业始终有个困扰行业的难题——就是BIM算量和商务算量到底谁准确?二者之间算量差到底是多少?之前建筑业一直认为BIM算量不够准确,无法指导施工中各种材料用量。在长春会展中心项目,余浩他们要解开这一难题。

如何让实验更加客观公正?余浩他们在项目部积极配合下,组成工程部、商务部,BIM三方小组,在项目地下室施工阶段对砼用量展开对比实验。

按照商定,BIM组根据模型、流水段和区域给出一个砼工程量,商务部通过算量软件也给出同部位砼算量,每次打砼前,三方约定砼提料单必须有BIM组签字,工长提取砼必须结合BIM量和商务量进行会签。

工长再根据现场实际用量,反馈给BIM组和商务部一个量,经过数十次反复对比,三方量差多数都能控制在1%以内,偶有几次超过1%误差,经过反复分析找出了原因所在,首先是部分砼移到了其它部位使用;其次筏板基础垫层设计高度过高,导致现场基础筏板比原设计低;其三地下室部分导墙高于或者低于设计要求。最终得出以上问题均属于施工现场使用问题,不属于BIM算量问题。BIM和商务两方对比,均可控制在1%以内。

通过这一办法,他们相继对机电算量也进行了三方对比实验,得出机电各管线材料误差可控制在3%、阀门部件可控制在1%、砌筑量控制在1%以内,验证了BIM算量完全可以值得信任,而且这个实验成果比商务算量效率更快,数据只要深化设计完成后,就可快速高效地一次性批量导出材料使用清单,延展了BIM应用广度和深度,并可复制推广。

深研细究

研发BIM+AR交底技术

2020年初,深化设计部同事看到项目还在用传统的平面图纸和文字、语言做交底,他们决心改变这一现状。联合公司技术中心确定了开发《基于云端的关键施工工艺三维可视化交底+AR技术研究》课题项目(简称BIM+AR三维可视化交底技术),用虚拟样板代替实体样板进行交底。

这一技术研发需要他们结合自己擅长的BIM技术,运用BIM可视化沟通工具,对工程关键重难点制作成施工模拟动画以及AR实景,再通过电脑端、手机等直观立体、形象地展示出即将施工的工艺节点具体细节,工人无论水平高低一看便知交底内容,大幅减少现场解释沟通工作量和方案模糊空间。同时将成果文件融入公司OA平台和轻量化平台,双轨运行,公司内部人员不需要安装软件即可查看,拓展应用场景。

技术完美,设想美好,但要实现它确绝非易事,漫长的两年研发让课题研究员尹增宝、刘莎莎、杨楠、王仲超等人难以忘怀。

尹增宝根据公司提供的6小类轮扣式脚手架图纸开始建模,仅一小类就包涵300多个小构件,每一个构件与相邻构件三维位置尺寸都要精确到毫米级别,需要他反复校对,一周只能建立一个小类模型。随着图纸碰撞点在模型里暴露出来,只要修改一处构件位置尺寸,相关所有构件位置尺寸都要随之修改,可谓牵一发而动全身,工作量之大已同初步建模量相当。但这远未结束,他还需根据施工现场使用后反馈意见,再对模型里构件反复修改,优化调整,有些调整对模型可谓推到重来。最多时他曾修改过5次,每次巨大的修改量就会让他眉头紧锁,如临大敌,他调侃地说道:“每次以为要结束的时候,才知只是下次开始的时候。”

经过两年深研细究的开发,课题在完成节点模型、OA云平台和手机APP后,经过项目初步试点,迎来了久违的曙光。他们推出了轮扣式、盘扣式、扣件式三种类型、31种外脚手架小节点、屋面结构、内外墙构件系列模型内容。这些成果经公司评估后,已在多个重点项目推广使用,待这些项目反馈问题修改完善后,再在分公司范围内推广,然后再收集问题不断完善,更新迭代……

2022年3月,基于课题他们撰写的《AR技术在施工关键节点中的应用研究》等两篇核心期刊论文、获得国家软件著作权一项。此外,课题还获得天津、北京地区五个奖项,通过了天津市工程建设科学技术国内先进认证。

五年深耕,披坚执锐。他们的不懈努力,赢得了BIM技术从项目不认可,到逐渐接纳并广泛应用,产生了深厚认同感。他们还运用BIM技术临危受命承接紧急任务15次,及时化解了工程风险。同时,他们承担起公司重难点、创高优工程的BIM深化设计使命,成为一支“御林军”。发展成为一支能自我承接工程、独立实施、后期服务的全能型业务部门。5年来,部门获得全国、省部级各种BIM大赛100多项,帮扶各分公司获奖226项。面对可喜局面,余浩并不满足,他希望公司能深究技术,补全BIM专项短板,以技术推管理,在企业转型升级,降本增效发挥出中流砥柱的作用,为更多项目提供强大可靠的技术支撑。

2023-02-06 ——记中建二局三公司设计院深化设计部 2 2 建筑时报 content_19825.html 1 3 工程“北斗”导航人 /enpproperty-->