1刘伟光 2惠明明
1中国民用航空青岛空中交通管理站 山东青岛 266108
2青建集团股份有限公司 山东青岛 266108
摘要
青岛胶东机场空管塔台作为胶东机场转场运行的指挥中枢，是青岛胶东机场建设及将来运行的核心。在空管塔台建设中，青岛空管及其建设单位在空管建设行业创新引用民用BIM技术指导施工，运用到进度管理、场区布局、管线综合、钢结构和幕墙等各专业深化设计和三维扫描等各方面，确保了工程质量、安全和进度，并获得了国家人社部和山东省住建厅等建设行业BIM施工应用的优秀奖和一等奖。
关键词：BIM技术 机场 塔台
一、工程概况
1.1 项目简介
青岛胶东机场空管塔台位于青岛胶东机场的几何中心位置，位于地面综合交通换乘中心（GTC）中心的南侧偏西，其管制指挥层可以通视目前及规划二期的整个跑滑区。塔台主楼为钢结构外筒-钢筋混凝土核心内筒的筒中筒结构，整体呈螺旋上升的海螺状式的双曲网桥结构设计。
塔台占地面积约3081m2，建筑面积约3178平方米，塔台主楼结构高度为92.2米，辅楼为地上两层的裙房。
1.2 施工重难点
塔台主楼首先是少见的构筑物，建设范例较少；其次是其施工作业面受限，其三面的GTC已经主体封顶、高地铁也在赶工期施工，存在多单位交叉施工的风险；然后是其建设高度考虑到工艺设备后将超100米，已经属于超高层建筑的范围；最主要的是其钢筋核心筒外挂钢楼梯、外围有网纹板式的钢结构幕墙的造型，以及管线错综复杂，给施工均带来了困哪。
为建设好青岛胶东机场空管塔台，青岛空管施工图设计阶段开始引BIM设计，施工阶段继续运用BIM指导施工，其BIM设计应用详见《BIM技术在青岛胶东机场空管塔台设计中的应用》[1]。
二、BIM的策划
BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术，详见《建筑信息模型应用统一标准》[2]。塔台施工中BIM策划主要包括以下四个方面：
（一）明确BIM管理目标：包括建模管理、技术管理、进度管理、质量与安全管理、费用管理、档案管理、计量管理等。
（二）确定组织架构：建立施工单位具体负责，建设和监理监督和指导实施的两层两组管理架构，涵盖建筑、安装、机电、水暖、装修、钢结构等各专业以及主要分包。
（三）完善标准与制度：编制了《BIM策划方案》、《BIM实施管理制度》、《BIM建模标准》、《BIM色彩规定》、《BIM管理及流程》和《BIM培训与交底》等制度。
（四）BIM实施及更新：确定了建模内容及更新要求、深化设计范围、可视化交底、场区布置漫游、进度计划跟踪与对比、碰撞检查等21个方面的实施计划。
三、BIM在塔台施工阶段的主要运用
3.1 辅助进度施工和指导施工
施工前，利用Fuzor、Naviosworks及Project等工具，进行4D总进度模拟；同时施工中将实际施工进度与BIM进度进行比较，并分析滞后原因，然后通过BIM模拟新的方案将延误的工期进度追回。
如运用BIM解决钢结构施工与爬模施工垂直交叉面作业的问题：因钢结构平面尺寸小，钢结构底部楼层直径小，且逐层增大、由圆形过渡为近似六边形，爬模架体对钢结构连梁和钢楼梯吊装也有较大影响。利用BIM的 4D模拟技术，对塔台所有施工流程进行全面模拟并拆分各个子项目的施工时间和周期，解决了交叉施工及塔吊附着等重大难点，节省工期30多天和节省成本近百万元。
3.2 场区布局优化
塔台占地面积小，庭院内可用作业面积非常有限；同时周边的GTC和高地铁项目又同时在施工，临建、材料加工区、机械操作区等区域的布置需要根据外部环境进行动态调整布局。通过BIM技术给出各个阶段的场区布置优化图，如初期如图2中a所示，借助GTC和高地铁闲置区域进行布设材料及加工区；到后期如b所示，合理利用内庭院进行加工和施工。
.png)
图 1 BIM指导场区布置优化
3.3 方案深化
塔台施工中方案深化包括钢结构、网纹板和玻璃幕墙、外挂钢楼梯、精装修和调谐阻尼器（TMD）等专业工程。
如在钢结构方案的BIM深化中：一是确定塔台主楼钢结构的40米以下部分使用汽车吊施工，40米以上部分交叉使用土建的塔吊施工；二是确定立面上根据环梁位置分层施工；三是确定外网与环梁的连接节点采用焊接形式、中心节点通过厚中间件板搭接、上下侧通过中型钢板件连接；四是确定内侧钢梁连接以铰接处理为主、部分通过销轴连接；五是将设计中的两根钢柱角度由16.00°调整为16.36°，降低了2cm的钢结构施工偏差，避免了签证和节约了工期等，如图5a；六是提前规避了钢结构栓钉与土建钢筋绑扎的碰撞、提前在钢环梁上预留洞口等。
如在塔台管制指挥层的精装修方案BIM深化中，其精装因高空狭小空间指挥的特殊性，且各种功能都需要具备，施工难度较大。针对精装与安装交叉作业，通过Revit将管制桌、静电地板、风机盘管及消防、基础及各类管道综合绘制排除冲突情况，最终提出合适的解决方案，并顺利按时完成施工，如图5b所示。
.png)
图 5 方案深化设计
3.4 三维扫描技术的运用
通过三维扫描技术的应用，可以快速、有效的查找出钢结构施工前、施工中和施工后存在的问题并进行指导或者修正施工。
塔台主楼钢结构层施工时，采用Faro三维激光扫描仪进行扫描钢结构，然后对数据运用Scene点云处理，在Geomagic软件中进行点云和钢结构模型的对比分析，期间运用REVIT软件进行点云建模。经统计，三维扫描成点量约910万各，其中±1度范围的标准偏差内占比率达99.3%。
四、结束语
本文简要介绍了青岛胶东机场空管塔台项目概况，说明了空管塔台施工BIM的策划实施方案，重点介绍了施工中BIM的主要运用，另外BIM技术在空管塔台施工中碰撞检测、爬模系统模型和管线综合中应用也为工程实施起到了良好作用。BIM技术在青岛胶东机场空管塔台施工中应用，是塔台建设行业优秀典范，为后续塔台建设提供了良好的借鉴作用。
参考文献
[1] 刘伟光，《BIM技术在青岛胶东机场空管塔台设计中的应用》，建筑模拟 2020年第3期，17-18。
[2] GB /T 51212-2016 《建筑信息模型应用统一标准》
刘伟光，18563959181，liuweiguangchina@163.com
266108,山东省青岛市城阳区浦东路6号 民航青岛空管站