BIM技术在城南污水处理厂施工中的应用

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年第7期   作者:张晨
[导读] 为解决城南污水处理厂工程体量大、项目工期紧、涉及专业较多
        摘要:为解决城南污水处理厂工程体量大、项目工期紧、涉及专业较多、专业交叉繁杂等问题,利用三维数字化技术突破传统市政项目处理技术的限制,实现污水处理项目的精细管理。该文将南京市城南污水处理厂实际项目作为一个案例,通过对土建和机电专业运用BIM技术,实现模型创建及优化,应用BIM管理平台,提升信息化水平。本文针对EPC项目,对施工全过程进行探讨,实现了基于BIM平台污水处理厂的模型优化及设计变更、进度成本、档案等有效管理,使项目管理方及施工方之间工作的高度协调,对整个项目加以管理控制。
        关键词:BIM;污水处理厂;施工管理;EPC


        日前,为打造绿色健康社会,在工业化建设中我国日益重视环境保护,对城市的污水处理要求也不断提升。面对逐渐扩大的建设规模、复杂的工艺要求和各专业之间的相互交错,传统的管理技术,无法满足现如今市政工程的要求。BIM的应用,为市政项目迎来了新一轮的春天,BIM可作为一个管理平台,实现各参与方的协调管理。
现阶段,将BIM应用于市政项目仍处于初级阶段,大多数学者对于污水处理厂施工的BIM应用研究并不多。徐亚男等以烟台套子湾污水处理厂为例,研究了BIM在设计阶段中建模流程。杨楠等遵循精细化设计原则,着重对设计规则、团队协同、模型库和成果展示进行了研究。陈舒豪等主要研究了管线排布优化及进度模拟。综上所述,现如今未有学者对污水处理厂的施工全过程进行系统研究,因而,本文以南京市城南污水处理厂项目为例,探讨基于BIM平台,实现BIM在污水处理厂全过程施工的管理协同,以期为BIM全专业应用提供参考。
1工程概况
1.1项目基本信息
        该项目名称为南京市城南污水处理厂扩建三期工程,位于南京市雨花台区凤锦路36号,属于扩建城南污水处理厂,拟扩建9.5万吨/日污水处理设施,扩建后污水厂总规模为19.5万吨/日。
1.2项目实施难点
        工程体量大、项目工期紧、涉及专业较多、多个专业交叉,工程主要建设内容包括新建分配井及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、多级AO生化池、二沉池、高效沉淀池、深床反硝化滤池、接触消毒池、回用水泵房、储泥池、污泥脱水机房、除臭站、鼓风机房、变电所、综合工房及门卫等建筑物(构筑物)。要在仅8个月的时间内完成扩建9.5万吨/日污水处理设施,需要各方的紧密配合。
2 BIM技术应用实施
2.1 BIM技术应用思路
        本项目对于BIM技术的应用,是以进度为主线展开的,各专业的BIM应用即要确保本专业现场应用又要满足各专业穿插时的提资,不能影响现场进度,在每个阶段施工时,提供本专业的BIM成果,保持信息的及时传递,使各个施工段信息传递紧凑,达到协同高效。
针对BIM平台管理,根据项目的特点进行策划,对各个专业的模型进行创建和优化,过程中强化BIM接口碰撞管理,而后可以根据模型提取关键数据,还可进行施工模拟,完成后对下一个任务进行同样循环。


2.2土建专业BIM技术的应用

2.2.1场地模型创建
        根据施工总平面图及临建图纸建立项目场地模型。针对初始的CAD场地平面图纸建立的模型技术负责人进行三维场布评审。通过各专业需求对于土方堆场位置,桩基预制地点,设备管道加工地点以及塔吊布置情况和覆盖面积进行优化。合理布置堆场,尽可能避免多次转运情况以及影响现场交叉施工。
        优化塔吊布置改为4台塔吊,南部塔吊无法覆盖的区域采用汽车吊吊装。根据地理环境及车辆进出路线确定钢筋预制场地,土方及工艺设备堆积区域,修改车辆进出口及路线。





2.2.2基于BIM模型的土方报量
        通过已有的原始点位信息,场地平整点位信息以及根据基坑防护图纸生成的基坑点位图进行原始地形曲面模型的生成,场地平整模型,基坑曲面模型。将原始地形曲面模型与场地平整模型整合后,两者之间的空间部分,即为需要土方施工部分,原始地形曲面与场地平整合成的模型则为土方施工模型。
        生成土方施工图。

同理,将模型导入REVIT软件,场地平整阶段到放坡基坑阶段的挖填方量也可基于REVIT迅速求得每个基坑的挖填方量。通过各阶段计算出的土方工程量进行土方堆场的确定,施工机具的选择以及人员工期的安排等工作,以实现成本的计算和管控。

2.2.3 基于BIM 模型的混凝土报量
        在模型创建时,根据已有的混凝土浇筑方案和流水段对模型进行拆分,见图4。现
场进行混凝土浇筑时可以直接根据模型进行混凝土量的提取,指导工程部和商混站报量,避免因为估算导致混凝土的过多浪费或供应量不足。
        根据已有施工图纸及现有方案对本项目最大的单体AO生化池进行六个阶段的划分,划分主要依据为止水带。现场混凝土浇筑为分段浇筑,根据模型进行分段出量。


2.2.4基于BIM模型的设计变更管理
        用BIM模型匹配土建设计变更,实现变更数据模型的提取和定位。有设计变更的
部位立即在模型上体现出来并做好标记。现场每个工区施工前和劳务进行变更核对,确保现场变更遗漏。
2.3机电专业的BIM应用
2.3.1 机电专业划分与模型整合
        机电专业BIM应用分为三个阶段:①工艺管道,市政管道模型的创建 ②根据现场地空间及施工场地的限制要求进行管线的高程确定,平面排布,以及与原有市政管
道接驳的优化 ③输出施工图纸,输出机电管道综合图,剖面图,管井大样图,市政管道综合施工图,水池预留洞口图纸。
运用BIM软件创造机电模型并进行模型整合。
2.3.2 机电管线路优化
        依据创建的管线模型,对其进行综合排布,需对管线的排布位置及高程进行优化。

3.BIM平台总包管理
3.1进度管理
        根据施工总进度计划以及BIM进度计划对各个专业进行建模并且深化追踪。每周进行实际和计划进度的对比,如若偏差,采取相应的纠偏措施,并说明具体原因。

3.2成果管理
3.2.1各专业分包模型审核
根据项目指定的进度计划,对各个专业的模型进行审查核对,应参考建筑信息模型统一应用的标准以及业主的模型标准。
3.2.2项目成果文件存档
        在BIM负责人电脑上进行项目成果文件建档。将文件夹进行共享,各专业负责人每周进行过程模型以及输出成果的上传,保证各专业用到最新的模型数据,保证由于人员变动或者其他原因导致的成果不丢失。过程模型需要在提交上注明提交时间。
3.2.3编制总承包管理制度
各单位严格按照总承包管理制度进行BIM管理工作,进行每周和每月的工作汇报。

4.结语
        该项目针对城南污水处理厂,对全过程施工进行探究,采用BIM技术,具体分析了各单元对BIM应用的需求,形成闭合的BIM工作管理链条并在各单元间独立循环进行。根据项目特点编制针对性的BIM专项策划,展开各专业模型创建和深化工作,强化BIM接口碰撞管理,而后可以根据模型提取关键数据,施工前施工模拟,最后进行成果交付后又再另外一项目单元循环上述工作。
        BIM项目的应用涉及到多个专业,覆盖整个项目流程与周期。BIM应用的成功与否,在于BIM工作人员,项目管理方及施工方之间的配合不够好所导致。管理方与施工方的管理配合好,BIM方案方能顺利执行,方案顺利执行才能挖掘BIM全专业应用的价值,而通过利用BIM管理平台,可以实现项目各参与方的高度协调配合,提高项目质量效率。




参考文献:
[1] 孙康.建筑施工管理中BIM技术的应用[J].居舍,2020(15):56.
[2] 李立,高,杨震卿,张晓玲,宋萍萍.BIM在施工阶段工程管理的应用价值[J].建筑技术,2016,47(08)
:698-700.
[3] 刘献伟,高洪刚,王续胜.施工领域BIM应用价值和实施思路[J].施工技术,2012,41(22):84-86.














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