北京新机场超大平面航站楼结构工程BIM技术研究与应用.pptx

1、北京新机场超大平面航站楼结构工程BIM技术研究与应用01项目简介02BIM策划03BIM综合应用04B I M未来展望应 用 总 结 与未来展望 01 项目简介 02 BIM策划0101项目难点BIM项目策划1.结构超长超大3.隔震系统节点处理复杂2.中心区钢连桥跨度大4.钢结构的竖向支撑柱形式多样6.机电系统复杂5.屋面钢网架结构造型变化大有C型柱、筒柱、幕墙柱，且 生根于不同楼层，不能同时安 装，又与屋面钢网架结构连接 ,安装难度大。东西最大跨度562m，南北 最大跨度368m。施工段多 ,施工部署及技术质量风 险大。隔震系统将上下混凝土结 构分开，节点处理非常复 杂。机电设计施工图过程调

2、整量大。机电工程深化设计所涉专业 众多，各系统覆盖面广，交互 点多，协同工作量大。钢网架屋盖结构结构跨度 大、空间造型复杂，施工 安装变形控制难度大，高 空定位控制精度要求高。设计有预应力，安装难度大。将BIM模型与施工现场管理紧密 结合，实现基于BIM的进度 、成本、竣工交付管理,提高 对各专业分包及独立承包商的管 理水平和现场协调能力。利用BIM模型的可模拟性,对复杂施工技术方案、节点、施工工序进行模拟。进行可视化交底，提高 施工技术、安全、质量、进度管理能力。利用BIM技术进行各专业深化设计及 管线综合。形成全专业的深化设计BIM模型，并进行综合协调检查，提 高深化设计工作的质量和效率，

3、减少 设计问题对施工的影响。开发基于手机端的BIM管理 平台，实时掌握项目动态管 理和信息。为钢结构、幕墙等工厂加工提供可靠数据，保障到场运 输安装应用。商务管理动态管理选择较为成熟的基于BIM的 管理平台，收集整理项目动 态管理和信息。BIM应用内容BIM应用0202深化 设计方案 模拟预制 加工项目 管理BIM项目策划项目经理 技术副经理 BIM主管 BIM工作室 精装修BIM工程师精装修BIM工程师姓 名职 务工作内容BIM履历土建BIM工程师土建BIM工程师李建华项目经理统筹全局BIM管理段先军技术副经理BIM工作负责领导BIM管理机电BIM工程师钢结构BIM工程师幕墙BIM工程师严巍

4、BIM主管制订工作计划协调各方BIM管理饶晓明BIM工程师土建专业负责人BIM管理刘计宅BIM工程师机电专业负责人BIM管理机电BIM工程师钢结构BIM工程师幕墙BIM工程师张可嘉BIM工程师装饰装修负责人BIM管理BIM组织机构BIM组织架构主要人员介绍总包BIM团队分包BIM人员项目领导小组0303BIM项目策划0202文件会签制度 档流程。存件件文文果及成收及签件责任人员明确过程0101BIM工作管理方案明确BIM实施组织架构、人员职责、管理层级、工 作流程和最终目标。0303BIM例会制度明确BIM例会召开的时间、参与人员、会议主题和 参加人员，并按照项目进 度做出适时调整。0404质

5、量管理体系明确质量保证流程、成果 交付标准、质量管理责任 人员和质量控制组织机构。BIM管控措施-管理制度0404BIM项目策划规范类别规范价值BIM实施 规范-工作 规范指导BIM团队整 体实施工作BIM实施 标准-建模 标准指导项目具体建 模操作BIM实施 标准-应用 标准指导项目专项及 综合BIM应用BIM实施 标准-交付 标准指导项目BIM成果 交付方式方法BIM管控措施-标准及规范0505BIM项目策划0606BIM管控措施-BIM工作环境BIM项目策划.Autodesk Revit软 件.Autodesk Navisworks工具类.Magicad.Autodesk AutoCAD

6、.塔式工作站硬件类.移动工作站.移动终端软 件 .Glodon BIM5D平台类 .Glodon GCL.橄榄山快模.Autodesk 3D MAX.Lumion.Fuzor 03 BIM综合应用 01 BIM与建造技术的结合地表模型土方模型 边坡模型 桩基模型 根据勘测报告与地质文件建立地表模 型及土层模型。BIM与建造技术的结合-模型创建创建了1300根护坡桩模型及其节点做 法模型。施工现场8275根基础桩按真实尺寸 1:1反应在基坑模型中。按照项目土方开挖方案和技术文件，建立土方开挖的BIM模型。BIM综合应用0101机电专业系统共计110余个。各类构件的连接方式多样，根 据设计图纸说明

7、和实际工艺要 求创建机电专业建模所需的各 类系统族文件，保证模型创建 的标准化，并实现利用BIM模 型直接出图后可以满足施工工 艺的要求。BIM与建造技术的结合-系统族文件创建0202BIM综合应用BIM与建造技术的结合-Revit模型直接出图BIM综合应用0303洞口族文件的创建通过创建洞口族文件，实现自动在二 次墙体模型上按照机电系统和所需尺 寸及标高生成洞口。洞口标准族文件的创建通 过 创建 洞口 标注 族 文件，可 以在 Revit中对二次结构洞口自动生成标注，其内容包括：所在机电系统名称、洞 口外形尺寸、洞口标高（可按照系统 需求自动标注底部标高或中心标高）等。大大减少了以往需要在C

8、AD图纸 中手动标注的工作量，并且避免了人 为失误导致的标注错误的发生，极大 的提高了标注的准确性和统一性。BIM与建造技术的结合-二次结构洞口及标注族的创建0404BIM综合应用BIM与建造技术的结合-劲性结构工艺做法模拟C 型钢柱在结构楼板上生根，设计采用组 群式劲性结构对生根部位混凝土结构进行 加强，劲性结构内钢筋配筋量大，节点施 工复杂。本工程存在大量的型钢混凝土结构，尤其 在梁柱节点处，钢筋密集、型钢尺寸大，造成钢筋锚固、连接困难，混凝土不易浇 筑、振捣。柱钢筋数量较多、并在梁内配有预应力筋，在梁柱节点处钢筋非常密集，需提前进行 钢筋排布，且梁柱节点处混凝土等级同柱 混凝土等级、即为

9、C60混凝土。本工程劲性钢结构具有体量大、分布广、种类多、结构复杂等几方面特点。型钢混凝土梁柱节点 模型图梁柱节点钢筋排布模 型图劲性钢构与钢筋 连接模拟分析劲性结构梁柱BIM综合应用0505隔震支座由于中心区结构超长、超 大、钢结构复杂，同时航 站楼下部高铁通过，涉及 减震、隔震问题，因此针 对中心区采用隔震技术。航站楼地下一层与首层之 间设置隔震层，为目前世 界最大的隔震建筑。在0.000楼板下设置隔震橡 胶支座1152座，隔震弹性 滑板支座108套，粘滞阻 尼器144套。通过建立BIM模型，对隔震支座近20道工序进行施工模拟，增强技术交 底的可视性和准确性，提高现场施工人员对施工节点的理

10、解程度，缩短 工序交底的时间。BIM与建造技术的结合-隔震支座施工模拟0606BIM综合应用方案确定在东西方向的后浇带部位设置两道 通长钢栈桥，打通东西料场的大通 道，北侧栈道总长度约546m，南 侧栈道总长度约369m。钢栈道采 用支撑格构塔架及钢管柱门式架组 成支撑系统；支撑结构上部为支撑 梁系统。支撑柱梁顶部设置4道通 长的H型钢梁，梁上安设花纹板钢 平台、轨道梁和物料运输车。钢栈 道打通东西大通道。作为新的运输 通道，两端设置装料平台。栈道采用轨道式无线遥控运输车，在桥面铺设标准轨道及道岔，采用 轨道运输车倒运材料，形成了施工 现场新的运输格局，以满足物料倒 运的各项需求。节约成本临时

11、钢栈道的设计和施工费用预 计约为1000余万元，本着节约成本，优质建造的原则，钢栈桥 在方案策划和设计的过程中利用 BIM三维模型进行方案的比选，对钢栈桥的生根形式、支撑体系、构件选择以及货运小车在运行中 的受力情况进行了详细的模拟和 验算。方案模拟对决策起到了至 关重要的作用。技术难点本工程首次将钢栈道应用在超大 平面的建筑工程中，以解决深槽 区中间部位塔吊吊次不足等现实 性问题。栈道的结构设计、使用 方式、位置选择是钢栈道工程的 难点，要在最大限度满足日后需 求的前提下，优化设计、节约材 料是体现钢栈道经济性的关键。BIM与建造技术的结合-临时钢栈道施工模拟BIM综合应用0707航站楼核心

12、屋盖为不规则自由曲 面空间网格钢结构，建筑投影面 积约18万平方米。钢构件主要 采用圆钢管，节点为焊接球，部 分受力较大部分采用铸钢节点。屋盖网架杆件总数量约63450 根，球节点约12300个。BIM与建造技术的结合-钢结构工程0808BIM综合应用采用采用MST建模软件建立空间模型，对相邻节点进行座标相建模软件建立空间模型，对相邻节点进行座标相 互校核；互校核；采用采用XSTEEL和和AUTOCAD进行节点建模；进行节点建模；采用采用ANSYS和和SAP进行节点有限元计算；进行节点有限元计算；采用采用MIDAS进行结构整体变形计算，特别是屋盖整进行结构整体变形计算，特别是屋盖整体挠度体挠度

13、变形，按变形值在模型中调整节点座标；变形，按变形值在模型中调整节点座标；利用利用3DMAX进行施工过程进行施工过程的模拟。的模拟。BIM与建造技术的结合-方案模拟0909BIM综合应用 02 BIM与信息技术的结合在基础底板和结构施工阶段引进GNSS全 球卫星定位系统进行测量控制。并采用全 站仪对基坑进行高精度测量。一次安置仪 器就可完成全部测量工作，且操作简单，还可有效避免读书误差的产生，大大提高 了测量工作的精度和效率。采用该项技术，仅用两人就完成了全场区 的测量工作。土方开挖量270万立方米，区域内标高变化多，由于留 设的马道以及在雨雪天时敷设渣土，为商务部门准确 的统计工程量给带来了巨

14、大的挑战。将三维激光扫描 数据与BIM模型对比，可快速计算出土方施工差，指 导现场做出相应的施工调整。采用激光扫描仪对基坑进行三位数字化扫 描 ，并 将 形 成 的 点 云 文 件 通 过 REALWORKS软件转换后，与按照设计图 纸创建的基坑模型进行比对校验，可以快 速直观准确的发现现场土方开挖的差值，及时调整开挖工作，有效避免重复作业。BIM与信息技术的结合-三维扫描与高精度测量设备的应用0101激光扫描仪BIM综合应用多挖了少挖了全站仪数据导入移动端采用三维激光扫描技术，对构件拼装、安 装的空间形态进行实时检测，为消纳安装 偏差、卸载后天窗结构拼装、安装施工提 供依据，实现了偏差的预控

15、和提前消纳。Your life can be enhanced,and yourhappiness enriched,when you choose to change your perspective.BIM与信息技术的结合-三维扫描与放样机器人结合应用BIM综合应用0202BIM模型技术路径针对屋盖钢结构杆件63450 根，焊接球12300个的管理，研究基于BIM模型与物联网 的钢结构预制装配技术，将 BIM模型、激光三维扫描、频监控等与物联网传感器等 集成应用智能虚拟安装技术 和系统，开发APP应用移动 平台，实现利用物联网技术 进行分类、统计、分析、处 理，实现可在BIM模型里面 显示

16、构件状态。BIM模型详细记录了建筑元素所有信息，物联网实现对物体的管理，以二维码为信息识别与传递的媒介,实现钢结构工程进度管理。BIM与信息技术的结合-大跨度钢网架构件物流管理系统信息化与工业化有效结合BIM综合应用物联网0303实时进度实时显示各阶段构件数量模型快照构件到场及安装进度 在模型中清晰展现BIM与信息技术的结合-大跨度钢网架构件物流管理系统记录生产全过程中 各类影像资料BIM综合应用影响资料0404BIM与信息技术的结合-塔基防碰撞系统传感器 BIM综合应用0505BIM与信息技术的结合-塔基防碰撞系统0606BIM综合应用 03 BIM与项目管理的结合BIM技术与项目管理的结合

17、-桩基精细化管理平台进度控制桩基精细化管理平台0101BIM综合应用基于BIM的工程算量REVIT模型通过GFC接口导入算量软 件，直接生成算量模型，避免重复建 模，大大提高各专业算量效率。BIM5D管理平台是基于BIM模型的施工项目精细化管理工具。为项目的进度、成 本、物料控制及时提供准确信息，帮助项目管理人员基于数据进行有效决策。BIM5D管理平台-进度及商务管理BIM5D 管理平台BIM综合应用Revit 模 型G C L 模 型0202基于BIM的物料提取将模型直接导入到BIM-5D平台，软件会根据所选的条件，自动生成土 建专业和机电专业的物资计划需求表，提交物资采购部门进行采购。进度

18、及资金资源曲线分析通过将模型构建与进度计划相关联，实现对施工进度的精细化管 理，并可进行资金、资源曲线分析。BIM5D管理平台-进度及商务管理0303BIM综合应用模型轻量化通过先进的图形平台技术，将各专业软件创建的模型在 BIM平台中转换成统一的数 据格式，极大地提升了大模 型显示及加载效率。发现的质量安全问题可在 BIM模型上直接定位，问题 责任单位和整改期限清晰明 确，并为工程结算和奖惩决 策提供了准确的记录数据。通过移动采集信息，实时记 录问题，下发和查看整改通 知单，整改状态实时跟踪，问题复查方便，有理有据方 便追溯。BIM5D管理平台-质量安全管理除可以输入文本信息外，该 平台还支

19、持手机拍照图片文 件实时上传，更加直观的反 应现场的质量问题。0404移动端实时管理BIM综合应用多媒体资料责任明确VR效果的直观与轻便，能 够让复杂信息的抽离与凝练 更加容易，互动交流更加通 畅，最终起到实时辅助决策 的效果。BIM+VR互动式操作平台可生成720度全景.exe文件，无需安装专业软件即可随意 查看空间全景视图。BIM应用总结与展望复杂信息抽离与凝练0505社交化设计沟通扫一扫可换物全景体验720度全景与国内国际知名研发单位合作，开发出先进的基于BIM的大型 机场航站楼智慧工程管理平台。用于新机场的智慧建造工作。智慧工程管理平台系统BIM应用总结与展望0606 04 BIM应用总结与未来展望2017年2月23日下午，习近平 总书记到北京新机场项目进行 考察调研，观看了工程数字模 型，对新机场工程建设进展给 予了肯定，并指出：北京新机 场建设要打造“精品工程、样 板工程、平安工程、廉洁工程”。新机场建设要创造一流 经验，为我国基础设施建设打造样板。结束语