为展示前沿创新技术,分享优秀实践成果,推广行业成功经验,发挥科技创新赋能作用,助力企业数字化转型,AAPM美国项目管理学会开展了国际工程行业数字化应用案例的征集工作。
北京城建集团有限责任公司的《马尔代夫维拉纳国际机场改扩建项目--海外EPC项目BIM及数字化施工应用》案例在这次征集中被选为最佳实践案例。
一、研究背景
马尔代夫维拉纳国际机场改扩建项目是中马两国最高领导人见证签约的“一带一路”重要工程,由北京城建集团有限责任公司EPC总承包建设。飞行区总面积约为235万m²,其中新填海面积75万m²。
作为EPC总承包商,项目在设计、采购、施工等方面面临一定的挑战。在设计方面,中外设计理念存在差异;在采购方面,马尔代夫物资极度匮乏,几乎所有材料、设备均依赖进口,采购周期长;在施工方面,涉及填海、护岸、地基处理、场道、助航灯光、导航、通信、供油、结构、建筑、机电等专业,专业技术强,可借鉴资料少,施工难度大。
所以,项目自开工伊始就决定在工程建设全生命周期中应用BIM及数字化施工技术,基于三维模型实现跨越时空、语言、专业的协同管理模式,高质量、高效率进行项目管理工作。
二、建设内容
在实施之初,项目即建立公司、项目两级BIM管理组织架构,组建BIM管理团队,搭建贯穿EPC全过程的BIM应用体系,统一项目各阶段BIM服务成果交付细则,并配备完整的BIM建模软硬件及数字化施工设备。
项目针对不同区域、不同用途依次建立了总图BIM模型、飞行区数字化施工BIM模型、新建油库区全专业BIM模型、新建货运航站楼全专业BIM模型等,并进一步整合成整个维拉纳机场岛的BIM模型,以此为基础进行EPC全过程的智能建造。
一、设计阶段
1、运用Revit、Tekla、MicroStation、SketchUp、Navisworks等软件进行结构优化、管线综合、碰撞检查、方案可视化等基本BIM应用,加快推进设计进展。
2、基于BIM模型、Trimble Connect云协同管理平台,建立参建各方的信息共享平台,保证图纸版本的统一性,并提高国内外设计沟通的及时性,提高设计审核效率。
二、采购阶段
1、运用三维激光扫描技术建立大宗堆料的动态管理机制,结合BIM模型和管理平台做统一的现场调度,建立精准的原材料进出场监测系统。
2、通过钢结构模型、油库工艺模型深化工艺构件与设备,直接面向工厂做预制加工,提高采购准确性,降低采购风险。
三、施工阶段
1、飞行区施工全过程运用BIM+数字化施工技术,基于数字化施工BIM模型,将模型中的设计信息通过工地GNSS基站系统发布到装有智能控制系统和高精度测量设备的施工机械和车辆中,再通过数据管理平台Vision Link与分包单位协同管理整个施工过程,实现智能化施工和施工全过程监测。
2、利用分布在新填海陆域的6座GNSS沉降观测站以每秒观测一次的速率进行不间断的沉降观测,经Trimble 4D沉降预警软件采集数据进行处理后获得沉降曲线,提供准确可靠的沉降动态预警信息。
3、在加油管线、油罐施工中通过三维激光扫描采集生成点云模型,与设计模型进行比对,及时反馈施工质量,以便修正。
4、针对工期紧张的情况,运用进度计划软件,BIM 4D/5D软件VICO,引用Vision Link积累的实际生产效率数据,对进度计划进行深度分析,并追踪实际生产情况,保证跑道提前完工;同时将各区域BIM模型导入VICO,结合既有的定额数据和进度跟踪数据,用于进度计量和造价计量,有效控制项目成本。
四、运维阶段
基于管线设计图纸及实际探挖情况,形成了一套完整的地下管综模型,并镶嵌进飞行区数字化施工模型,将来可帮助业主更高效地进行飞行区管理。
三、应用成果
经济效益方面,BIM模型及协同管理平台的应用,提高了各专业间协同及参建各方的沟通效率,通过设计优化大大节约了成本,降低了7.6%审批文件所需工期,直接缩短工期约83天。BIM+数字化施工应用,现场实现“无桩化”作业,机械实现自动化施工,综合效率提升30%以上,降低油耗,节能减排;施工过程质量、安全控制100%;精确控制摊铺厚度,减少约3%的建筑材料投入,节省材料和人工成本近千万元。
社会效益方面,新建4F级跑道提前4个月零7天实现全线贯通,完成履约承诺;在新跑道空客A380首飞仪式上,时任马尔代夫总统亚明在致辞中表示新跑道的使用将为马尔代夫旅游经济带来飞跃。
推广应用方面,本案例在马尔代夫维拉纳国际机场、马尔代夫玛地洼鲁机场项目成功应用,授权实用新型专利1项,编写论文2篇《珊瑚砂地基连续智能压实控制研究》、《马尔代夫维拉纳国际机场改扩建项目——基于BIM技术的飞行区全过程数字化施工》,分别发表于《施工技术》、《土木建筑工程信息技术》上;总结形成《远洋吹填珊瑚砂岛礁机场机场建造关键技术研究与应用》课题,经鉴定达到 “国际领先水平”,为海外EPC机场项目建设BIM及数字化施工提供了借鉴与参考。
文章来源:承包商会 排版制作:张金茹 编审:张新明