不規(guī)則自由曲面的屋蓋結(jié)構(gòu),施工難度堪稱世界之最 屋蓋鋼結(jié)構(gòu)采用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系,12300個球形節(jié)點和超過60000根桿件組成的巨大屋頂被設(shè)計成一個自由曲面,每一個桿件和球形節(jié)點的連接都被三維坐標(biāo)鎖定成唯一的位置,這無疑增加了施工難度,其難度堪稱世界之最。屋蓋率先在世界上進(jìn)行特強龍卷風(fēng)風(fēng)揭實驗論證,實驗中可抵御17級的特強龍卷風(fēng)。 8根C形柱做主要支撐 作為全球最大的機場航站樓,其屋蓋鋼架構(gòu)的投影面積就達(dá)到18萬平米,相當(dāng)于25個標(biāo)準(zhǔn)足球場。如此龐大的屋蓋僅用了8根C形柱作支撐,其中有6根在一個180米直徑的同心圓上,它的工程體量可以將鳥巢放進(jìn)來的,這8根C形柱彼此間距200米,幾乎無柱的巨大中廳,為乘客提供了最大化的公共空間。 屋頂面積世界之最 新航站樓擁有世界最大的屋頂面積,高達(dá)18萬平方米。航站樓由一個中央天窗、六條條形天窗、八個氣泡窗及貫穿指廊中部采光帶等組成頂部主要自然采光體系。 整個航站樓一共使用了12800塊玻璃,其中屋頂用玻璃8000多塊。由于屋頂采用流線曲面構(gòu)造,所以8000塊玻璃沒有兩塊是一樣的。每塊玻璃共有四層,上下兩層是玻璃層,中間為中空層,內(nèi)部填充了金屬百葉。曲面屋面的數(shù)萬塊玻璃都有唯一的“身份證”,整齊排列的鋁網(wǎng)根據(jù)屋面曲面變化而有不同角度,不僅可避免強烈日照,還能滿足航站樓自然采光需求。 國內(nèi)首創(chuàng)雙層出發(fā)高架橋 雙層橋分別對應(yīng)航站樓的第三層和第四層:國際出發(fā)走上層,也就是第四層;國內(nèi)出發(fā)上下兩層均可。第三層是國內(nèi)安檢平行的樓層,其中可以進(jìn)行自助取票、自助行李托運等服務(wù);第四層中部為國際辦票柜臺和行李托運,兩側(cè)則可以辦理國內(nèi)航空業(yè)務(wù)。 注重節(jié)能,采用雙系統(tǒng)處理方式 節(jié)能是新機場在行李系統(tǒng)上的又一大亮點,在新機場內(nèi)部,部分行李系統(tǒng)采用了雙系統(tǒng)處理方式,在高峰時段行李將全系統(tǒng)運行,而在客流量較低的時段,就只使用直通轉(zhuǎn)盤,這樣就有效降低運營成本,既高效又節(jié)能。 首次高鐵下穿航站樓 除了計劃中的北京地鐵新機場線、京霸高鐵、廊涿城際、S6線,北京新機場航站樓,地下還預(yù)留了2條軌道交通線,軌道交通把京津冀緊密相連。 國內(nèi)首創(chuàng)隔震技術(shù) 在航站樓的正下方,聚集著高鐵、地鐵和地鐵站,地下有六條軌道橫貫整個機場。為了機場安全,新機場采用了層間隔震技術(shù),這項技術(shù)目前是國內(nèi)首創(chuàng)。層間隔震技術(shù)就是在航站樓首層板下,設(shè)置了隔震支座,將航站樓首層和地下一層完全隔開,既隔震又不影響地下層的使用。 出發(fā)到達(dá)混流設(shè)計 與傳統(tǒng)機場不同,北京新機場的國內(nèi)出發(fā)和到達(dá)兩個區(qū)域沒有設(shè)置物理隔斷。這種出發(fā)到達(dá)混流的設(shè)計,可以實現(xiàn)服務(wù)資源的共享,避免商業(yè)設(shè)施的重復(fù)設(shè)置,從而促進(jìn)資源的最大化利用;另一方面,混流設(shè)計減少了樓層設(shè)置,也有效降低了建設(shè)成本。 綠色,全過程貫穿低碳環(huán)保理念 新機場是我國第一座從標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計、施工到投入運營全過程貫穿綠色理念的機場,將建成國內(nèi)最高級別的綠色節(jié)能航站樓,雨污分離率、垃圾無害化處理率等均達(dá)到100%。 “三縱一橫”跑道設(shè)計 跑道在國內(nèi)首次采用“三縱一橫”,顯著提高空地一體化運行效率。 棧橋功法應(yīng)用 棧橋功法應(yīng)用效率比傳統(tǒng)方式提高4倍,為國內(nèi)首創(chuàng)。 數(shù)字化施工 飛行區(qū)工程關(guān)鍵工藝實現(xiàn)了數(shù)字化施工,已申報國內(nèi)外專利。跑道每年將迎接62萬架次飛機的起降,而要經(jīng)受每架飛機數(shù)十噸重的頻繁碾壓,這是對跑道施工的巨大考驗,為了保證跑道在高頻次碾壓后不會變形,工程團(tuán)隊研發(fā)出自動強夯機械控制系統(tǒng),這是全球第一次在強夯施工過程中實現(xiàn)全稱監(jiān)控。 藍(lán)色夯坑表示正在作業(yè),綠色夯坑表示已完工,白色夯坑表示還未開始作業(yè)。 ▼新機場部分建設(shè)視頻(建議在wifi環(huán)境下觀看,土豪隨意) 結(jié)構(gòu)設(shè)計細(xì)節(jié)解讀 概況 新機場航站樓綜合體是目前世界上單體最大的航站樓,航站區(qū)總建筑面積約143萬㎡,包括航站樓、停車樓、綜合服務(wù)樓等三個主要的建筑單元,航站樓平面為五角星形,頂點標(biāo)高約為50m。 主體建筑航站樓由中央大廳和5個互呈60°夾角的放射狀指廊構(gòu)成,在航站樓以北的中軸線上是綜合服務(wù)樓,在綜合服務(wù)樓的東西兩側(cè)是兩棟停車樓,綜合服務(wù)樓的平面形狀與航站樓的指廊相同,由此與航站樓共同形成了一個形態(tài)完整的總體構(gòu)形。該構(gòu)形外包直徑為1200m,航站區(qū)的各建筑都包羅在這個圓形之中。 本工程地下部分航站樓、停車樓、綜合服務(wù)樓、軌道交通中心(京霸、新機場線、廊涿)進(jìn)行一體化設(shè)計,地下結(jié)構(gòu)不分縫,連為一體;地上部分航站樓、停車樓和綜合服務(wù)樓三個單體,分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。采用樁基礎(chǔ),樁徑1.0m,采用后注漿技術(shù),軌道交通區(qū)和中央指廊區(qū)域采用樁筏基礎(chǔ),筏板厚2.0~2.5m,其他區(qū)域采用樁基獨立承臺或樁基獨立承臺+抗水板基礎(chǔ)。 結(jié)構(gòu)體系 停車樓 主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土柱均為圓柱,樓板為無次梁大板樓蓋體系,主要柱網(wǎng)為9m×9m。 綜合服務(wù)樓 主體結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),屋頂及支撐采用鋼結(jié)構(gòu),其中酒店部分采用防屈曲支撐,主要柱網(wǎng)為9m×9m。 航站樓 主體結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),屋頂及支撐結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)。其中,中心區(qū)屋頂采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu),支撐結(jié)構(gòu)采用C形鋼柱、支撐筒,鋼管柱及幕墻柱;指廊部分屋頂采用鋼桁架結(jié)構(gòu),支撐采用鋼管柱和幕墻鋼柱。 結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)分為兩套:中央大廳中心區(qū)域為正交柱網(wǎng),其他部分的柱網(wǎng)為三角柱網(wǎng),柱形狀由建筑造型確定,混凝土柱為圓形。 直徑為700,800,1250,1300,1400,1500,1800mm不等,混凝土強度等級為C60。 框架梁采用主次梁結(jié)構(gòu),梁高900,1000,1200,2500mm等。 結(jié)構(gòu)設(shè)計特點 結(jié)構(gòu)超長超大 結(jié)構(gòu)長度均大于規(guī)范限值。需要解決一下問題:裂縫控制、溫度作用、結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。 鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜 中心屋蓋支撐結(jié)構(gòu)采用C形鋼柱和格構(gòu)鋼柱,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)縱、橫向剛度不對稱。 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換 (1)由于高鐵和地鐵車站結(jié)構(gòu)柱的位置與航站樓結(jié)構(gòu)柱的位置不同,因此,航站樓結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。 (2)由于建筑使用功能的要求,部分豎向構(gòu)件上下錯位,需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,特別是C形柱的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換問題。中心區(qū)C形柱支點在鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換尤為重要,鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)需將C形柱承受的約40000kN的豎向荷載通過轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可靠傳遞到下部結(jié)構(gòu)中。 高鐵穿航站樓 航站樓中心區(qū)下部設(shè)有高鐵和地鐵車站,且高鐵需要高速(250km/h)通過,需要解決:結(jié)構(gòu)振動、基礎(chǔ)沉降控制及列車風(fēng)不應(yīng)對地下室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。 采用隔震設(shè)計 由于中心區(qū)結(jié)構(gòu)超長、超大、鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此針對中心區(qū)采用隔震技術(shù),航站樓核心建筑功能均布置在中心區(qū)(C區(qū)),且C區(qū)因支承結(jié)構(gòu)復(fù)雜,存在較多的豎向轉(zhuǎn)換,結(jié)構(gòu)單元超長超大(約545m×445m),溫度作用顯著。同時航站樓C區(qū)下部設(shè)有高鐵和地鐵車站。在C區(qū)地下1層頂設(shè)置隔震層。 結(jié)構(gòu)架空層 由于本工程場區(qū)存在大量的填方區(qū),航站樓大部分區(qū)域落在填方場區(qū)上,對航站樓無地下室區(qū)域采用結(jié)構(gòu)架空層的做法。 航站樓鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 北京新機場屋頂及支承系統(tǒng)采用鋼結(jié)構(gòu),航站樓屋頂鋼結(jié)構(gòu)分為6個區(qū),分別為中央大廳(C區(qū))和5個指廊區(qū)域。 鋼結(jié)構(gòu)體系 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合放射形的平面功能,中央大廳(即C區(qū))設(shè)置6組c形柱,形成180m直徑的無柱空間,在跨度較大的北中心區(qū)加設(shè)2組c形柱以減小屋頂結(jié)構(gòu)跨度;北側(cè)幕墻結(jié)構(gòu)為支承屋頂結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)框架,可以給屋頂提供豎向支承及抗側(cè)剛度;在中央大廳內(nèi)部設(shè)置支承筒,支承筒頂與屋頂連接處按照方案比選結(jié)果采用不同的連接方式,為c區(qū)屋頂提供可靠的豎向支承和水平剛度。指廊區(qū)由布置在采光頂兩側(cè)的鋼柱和外幕墻柱形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系。 ▲屋頂鋼結(jié)構(gòu)分區(qū) ▲支撐結(jié)構(gòu)布置 大廳部分屋頂支承結(jié)構(gòu)由C形柱、支承筒、北側(cè)幕墻支承框架、鋼管柱和其他幕墻柱組成,指廊由鋼管柱和幕墻柱支承,屋頂為自由曲面,結(jié)構(gòu)形式為網(wǎng)架和桁架,屋面圍護(hù)系統(tǒng)為帶裝飾板的直立鎖邊金屬屋面,外墻圍護(hù)系統(tǒng)為玻璃幕墻。 航站樓屋頂為不規(guī)則自由曲面,在直立鎖邊金屬屋面范圍內(nèi)采用桁架和網(wǎng)架結(jié)構(gòu),桿件采用圓鋼管,節(jié)點為焊接球和相貫節(jié)點,部分受力較大部位采用鑄鋼節(jié)點,在玻璃采光頂范圍內(nèi)采用桁架結(jié)構(gòu),桿件為方鋼管,采用相貫節(jié)點。屋頂結(jié)構(gòu)厚度為2-8m不等,最大跨度為125m,對應(yīng)的結(jié)構(gòu)高度為8m,北側(cè)懸挑最大為47m,根部結(jié)構(gòu)高度為7m。 主要支承鋼結(jié)構(gòu)的材料采用Q460GJC,屋頂鋼結(jié)構(gòu)的材料以Q345B為主,組成C形柱單層位置最大圓管截面為?1500*30,雙層位置最大圓管截面為?480*24,屋頂受力最大桁架圓管截面為?1200*30,最小桿件截面為?89*4。 典型結(jié)構(gòu)單元 航站樓中央大廳屋頂鋼結(jié)構(gòu)由7個結(jié)構(gòu)單元組成。 ▼C1?1和C1?2結(jié)構(gòu)單元三維透視圖 ▼C2?1,C2?2,C3?1,C3?2結(jié)構(gòu)單元三維透視圖(為圖面清晰屋頂結(jié)構(gòu)僅顯示下層) 除C4結(jié)構(gòu)單元外,各結(jié)構(gòu)單元通過條形天窗連接成整體,C4結(jié)構(gòu)單元示意圖 屋頂結(jié)構(gòu)采用正交桁架體系;中央大廳主樓被條形天窗和中央采光頂天窗分割為6個單元,單元之間通過天窗構(gòu)件或網(wǎng)架連接,中央采光頂采用單層網(wǎng)殼。 指廊區(qū)由鋼柱、外幕墻柱和屋頂桁架形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系,指廊柱柱距42m,柱頂插入屋面桁架,與桁架上下弦連接,柱底與混凝土結(jié)構(gòu)剛接;幕墻柱柱距9m,上部插入屋面桁架,下部與混凝土結(jié)構(gòu)鉸接。 ▲剖面圖 ▲平面圖 C形柱 C形柱按位置和柱底標(biāo)高的不同分為4類:C1,C2,C3,C4,每類兩根柱關(guān)于南北中軸線對稱,最高的C形柱為C3柱,支承在首層地面,柱高為38.5m;最矮的C形柱為C2柱,支承在4層地面,柱高為1908m。 節(jié)點設(shè)計 航站樓屋頂及其支承鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點類型較多,屋頂鋼結(jié)構(gòu)以焊接球和相貫節(jié)點為主,相貫節(jié)點對相貫后存在隱蔽焊縫較多的主管,采用局部加大管徑的方法降低施工難度。 支承結(jié)構(gòu)中重要的節(jié)點有C形柱雙層向單層轉(zhuǎn)換過渡節(jié)點。 C形柱柱底和鋼結(jié)構(gòu)支承筒柱頂采用抗震球鉸支座,幕墻柱柱頂和柱底采用了帶關(guān)節(jié)軸承的銷軸節(jié)點。 航站樓隔震設(shè)計 航站樓主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),主體混凝土結(jié)構(gòu)分為19個單元。單元之間的分縫在地下按伸縮縫和沉降縫設(shè)置,地上按防震縫設(shè)置,混凝土柱網(wǎng)為9m×9m和9m×18m。屋頂鋼結(jié)構(gòu)分為6個區(qū),詳見鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。 ▲混凝土結(jié)構(gòu)分段示意/m 航站樓C區(qū)長寬兩個方向的尺度較大(518m×395m),建筑功能復(fù)雜,屋頂鋼結(jié)構(gòu)支承條件復(fù)雜,采用層間隔震措施。 隔震目標(biāo) 隔震目標(biāo)為將隔震層上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用及有關(guān)的抗震措施按照降低1度(即7度)設(shè)計,豎向地震作用及抗震措施不降低。 隔震支座 隔震層由鉛芯橡膠隔震支座、普通橡膠隔震支座、彈性滑板支座和阻尼器組成,隔震支座共計1152個。對于豎向反力較大處,采用彈性滑板支座。共布置160個阻尼器。隔震支座布置如下: 隔震支座參數(shù)如表1所示,彈性滑板支座參數(shù)如表2所示。 綜合服務(wù)中心項目酒店工程結(jié)構(gòu)設(shè)計 工程嵌固層設(shè)置在標(biāo)高-2000m處,將綜合服務(wù)中心分為停車樓、酒店和辦公樓三個結(jié)構(gòu)單體。酒店嵌固層以上混凝土主體高度為29m,地下2層,地上8層,其中地下2層為高鐵和地鐵通過區(qū)段?;娱_挖深度約為23m,基礎(chǔ)類型采用樁基。 方案及結(jié)構(gòu)體系 綜合服務(wù)中心地下2層平面輪廓線如下圖: 酒店主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),局部對稱增加減震構(gòu)件——屈曲約束支撐。標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.0m,框架柱均為圓柱,與屈曲約束支撐相連框架柱內(nèi)設(shè)通長鋼骨。屈曲約束支撐梁柱節(jié)點詳圖如下圖: 由于地下2層有高鐵通過,所以酒店結(jié)構(gòu)近半數(shù)的框架柱需由框支梁支承,框支梁截面主要為1200*2000,1500*2000,2000*2000。 屈曲約束支撐 在構(gòu)造方面,屈曲約束支撐鋼芯由連接段、過渡段和工作段三部分串聯(lián)而成,各部分的長度和橫截面面積均不相同,其基本組成如下圖: 屈曲約束支撐布置在如下部位:地上首層布置在結(jié)構(gòu)北側(cè)的東西兩端和宴會廳兩側(cè)、標(biāo)準(zhǔn)層布置在結(jié)構(gòu)北側(cè)單跨桁架處以及結(jié)構(gòu)最南端。 屈曲約束支撐均對稱布置,平面示意如下圖: 樁基礎(chǔ)設(shè)計 基樁樁端持力層:⑦層上細(xì)砂?中砂,⑦層下細(xì)砂?中砂 ▲⑦層上層厚三維示意圖/m ▲⑦層下層厚三維示意圖/m 通過基于變剛度調(diào)平理論進(jìn)行樁基平面布置設(shè)計,平面布置如下圖: 樁基平面布置圖 航站樓中心區(qū)深基坑采用一樁一錨的支護(hù)結(jié)構(gòu),對局部受基礎(chǔ)樁或承臺影響的部位的錨桿間距及水平角度進(jìn)行調(diào)整,并以雙排樁進(jìn)行彌補加強。 ▲航站樓中心區(qū)基坑支護(hù)與樁基礎(chǔ)平面位置示意 綜合服務(wù)中心采用雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)體系,為保證施工的安全性,對施工順序進(jìn)行了如下設(shè)計: 步驟①淺區(qū)域雙排樁及錨桿涉及范圍內(nèi)工程樁施工;步驟②雙排樁、錨桿及冠梁和連板等基坑支護(hù)施工;步驟③軌道深區(qū)工程樁施工;步驟④軌道深區(qū)基礎(chǔ)底板及外墻等結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工;步驟⑤肥槽回填,建議使用素混凝土進(jìn)行回填;步驟⑥拆除冠梁和連板;⑦淺區(qū)結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工。 ▲綜合服務(wù)中心基坑支護(hù)及樁基礎(chǔ)施工順序示意 施工過程及細(xì)節(jié) 隨著時光積淀,北京新機場工程建設(shè)愈發(fā)雄偉。施工過程部分回顧如下: ▲2015年10月 ▲2016年7月 ▲2016年11月 ▲2017年2月 ▲2017年8月 ▲2017年11月 結(jié)構(gòu)施工細(xì)節(jié) C形柱是一個異形結(jié)構(gòu),底部最窄處才3米,上部傾斜之后最大的跨度達(dá)到23米,用常規(guī)起重吊裝方式機械設(shè)備,一般無法達(dá)到吊裝要求,所以采取了散拼、組成單元模塊整體提升的方法。 難度最大最頂端的網(wǎng)架提升,施工隊采取12根桅桿群整體提升的方法,提升到28米高度用了將近24小時。 ▼關(guān)鍵支撐構(gòu)件——重達(dá)15噸的弧形管的吊裝 ▼其他 BIM在項目中的應(yīng)用 BIM應(yīng)用方案 BIM應(yīng)用內(nèi)容:針對項目難點和BIM應(yīng)用目標(biāo),本工程在項目管理、方案模擬、商務(wù)管理、動態(tài)管理、預(yù)制加工和深化設(shè)計等六大方面應(yīng)用了BIM技術(shù)。 ▲BIM應(yīng)用內(nèi)容 (1)項目對包括勁性鋼結(jié)構(gòu)施工工藝、隔震支座施工工藝、臨時鋼棧道方案等技術(shù)難點進(jìn)行BIM模擬。 (2)通過應(yīng)用BIM5D管理平臺,基于BIM模型對項目進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本和物料進(jìn)行精確、高效的管理。 (3)通過將BIM技術(shù)與三維掃描技術(shù)、放樣機器人、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)結(jié)合,提高工程信息化管理水平。 BIM應(yīng)用策劃 (1)在BIM實施前期,制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),包括《BIM模型管理標(biāo)準(zhǔn)》、《BIM技術(shù)應(yīng)用實施方案》、《土建模型標(biāo)準(zhǔn)指南》、《BIM建模工作流程》、《機電建模標(biāo)準(zhǔn)指南》、《機電三維深化設(shè)計方案》等。 (2)模型創(chuàng)建及實施方案: 本工程BIM建模和BIM實施采取項目部自施與BIM業(yè)務(wù)分包相結(jié)合的方式。 主要的BIM業(yè)務(wù)分工按施工區(qū)域分為4塊,即AL區(qū)、BL區(qū)、AR區(qū)、BR區(qū),其中: AL區(qū)——北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司BIM中心 BL區(qū)——北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司BIM中心 AR區(qū)——北京比目魚工程咨詢有限公司 BR區(qū)——CCDI悉地國際 ▲BIM實施區(qū)域劃分 (3)人才培養(yǎng)方案:建模人才的培養(yǎng)方式為北京城建集團(tuán)BIM中心和CCDI、比目魚咨詢等公司合作為主,模型應(yīng)用的人才培養(yǎng)以廣聯(lián)達(dá)公司為主。 (4)軟件選取方案: (5)咨詢服務(wù)方案: 廣聯(lián)達(dá)——協(xié)助項目部進(jìn)行模型驗收,并對原有的建模標(biāo)準(zhǔn)提出改進(jìn)意見;現(xiàn)場實施服務(wù),培訓(xùn)項目部各相關(guān)崗位利用BIM5D進(jìn)行現(xiàn)場管理。 北京比目魚工程咨詢有限公司——AR區(qū)全專業(yè)建模,并對原有的建模標(biāo)準(zhǔn)提出改進(jìn)意見。 CCDI悉地國際——BR區(qū)全專業(yè)建模,并對原有的建模標(biāo)準(zhǔn)提出改進(jìn)意見。 BIM組織介紹 (1)以項目經(jīng)理為BIM應(yīng)用主管領(lǐng)導(dǎo),負(fù)責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)項目BIM應(yīng)用資源,確定BIM應(yīng)用目標(biāo)。 (2)組建以BIM主管為核心的BIM團(tuán)隊,負(fù)責(zé)制定BIM總體實施方針。 (3)北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司BIM中心:AL區(qū)和BL區(qū)全專業(yè)建模及BIM應(yīng)用實施。 (4)北京比目魚工程咨詢有限公司:AR區(qū)全專業(yè)建模及BIM應(yīng)用實施。 (5)CCDI悉地國際:BR區(qū)專業(yè)建模及BIM應(yīng)用實施。 (6)廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司:負(fù)責(zé)配合BIM模型的后期應(yīng)用及BIM5D應(yīng)用和培訓(xùn)。 (7)所有進(jìn)場的專業(yè)分包單位:配有專業(yè)BIM技術(shù)人員,負(fù)責(zé)配合總包單位的BIM實施。 ▲組織機構(gòu)圖 實施過程 BIM應(yīng)用準(zhǔn)備 (1)模型創(chuàng)建: 模型創(chuàng)建的流程:建模標(biāo)準(zhǔn)交底-模型創(chuàng)建-模型驗收-建模標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整。 模型創(chuàng)建的內(nèi)容:基于BIM的建筑模型、結(jié)構(gòu)模型、機電模型、鋼網(wǎng)架屋蓋模型、幕墻模型、地表模型、土方模型、邊坡模型、樁基模型的創(chuàng)建。 ▲模型創(chuàng)建 (2)Revit、Navisworks、Magicad、Fuzor、Lumion、BIM5D等專業(yè)應(yīng)用軟件的操作培訓(xùn)。 BIM應(yīng)用過程 (1)BIM與技術(shù)管理的結(jié)合: 1)模型的應(yīng)用: 利于地表模型、土方模型、邊坡模型和樁基模型,進(jìn)行地質(zhì)條件的模擬和分析、土方開挖工差算量、節(jié)點做法可視化交底對8275根樁基的精細(xì)化管理,將BIM模型作為技術(shù)交底動畫制作和BIM管理平臺應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 2)創(chuàng)建洞口族文件及標(biāo)注族文件: 自動生成二次結(jié)構(gòu)洞口及標(biāo)注,大大減少了標(biāo)注的工作量,并且避免由于人為失誤導(dǎo)致的標(biāo)注錯誤的發(fā)生,極大的提高了標(biāo)注的準(zhǔn)確性和統(tǒng)一性。 ▲二次洞口族文件 3)勁性鋼結(jié)構(gòu)工藝做法模擬: 由于本工程勁性鋼結(jié)構(gòu)具有體量大、分布廣、種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點,用鋼量達(dá)1萬余噸,與混凝土結(jié)構(gòu)大直徑鋼筋連接錯綜復(fù)雜。在正式施工前,深化設(shè)計人員利用BIM技術(shù),將所有勁性鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋進(jìn)行放樣模擬,在鋼結(jié)構(gòu)加工階段,完成鋼骨開孔和鋼筋連接器焊接工作。通過與結(jié)構(gòu)設(shè)計師密切溝通,形成完善的深化設(shè)計方案指導(dǎo)現(xiàn)場施工。 ▲勁性鋼結(jié)構(gòu)工藝做法模擬 4)隔震支座施工工藝模擬: 通過建立BIM模型,對隔震支座近20道工序進(jìn)行施工模擬,增強技術(shù)交底的準(zhǔn)確性和一致性,提高現(xiàn)場施工人員對施工節(jié)點的理解程度,縮短工序交底的時間。 ▲隔震支座工藝模擬 本工程建成后將成為世界上最大的單體隔震建筑,共計使用隔震橡膠支座1124套,如此超大面積超大規(guī)模使用超大直徑隔震支座的工程,在國內(nèi)外尚屬首次。 5)臨時鋼棧道施工方案模擬: 本工程首次將鋼棧道應(yīng)用在超大平面的建筑工程中,以解決深槽區(qū)中間部位塔吊吊次不足的問題。在應(yīng)用過程中,棧道的結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用方式、位置選擇是鋼棧道工程的難點,優(yōu)化設(shè)計、節(jié)約材料是體現(xiàn)鋼棧道經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。 在鋼棧道的方案策劃和設(shè)計過程中,充分利用BIM技術(shù)進(jìn)行方案的比選,對鋼棧道的生根形式、支撐體系、構(gòu)件選擇以及貨運小車在運行中的受力情況,進(jìn)行了詳細(xì)的BIM模擬和驗算。其中,方案模擬為最終決策起到了至關(guān)重要的作用。 ▲臨時鋼棧道施工方案模擬 6)鋼結(jié)構(gòu)方案模擬: 通過MST、XSTEEL、ANSYS、SAP、MIDAS、3DMAX等專業(yè)軟件建立空間模型,進(jìn)行節(jié)點建模及有限元計算、結(jié)構(gòu)整體變形計算和施工過程模擬。 ▲鋼結(jié)構(gòu)分析軟件 (2)BIM技術(shù)與現(xiàn)場管理的結(jié)合: 現(xiàn)場管理采用BIM5D管理平臺,BIM5D基于云平臺共享,能夠?qū)崿F(xiàn)PC端、網(wǎng)頁端、移動端協(xié)同應(yīng)用。以BIM平臺為核心,集成土建、鋼筋、機電、鋼構(gòu)、幕墻等全專業(yè)模型,并以集成模型為載體,關(guān)聯(lián)施工過程中的進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、圖紙、物料等信息。BIM模型可以直觀快速地計算分析,為項目進(jìn)度、成本管控、物料管理等方面提供數(shù)據(jù)支撐,協(xié)助管理人員進(jìn)行有效決策和精細(xì)管理,從而達(dá)到項目無紙化辦公、減少施工變更、縮短項目工期、控制項目成本、提升項目質(zhì)量的目的。 ▲BIM5D管理平臺 通過REVIT模型的GFC接口導(dǎo)入算量軟件,可以直接生成算量模型,避免重復(fù)建模,提高各專業(yè)算量效率。 ▲Revit模型導(dǎo)入GCL算量軟件 1)通過基于BIM模型的流水段管理: 通過基于BIM模型的流水段管理,能夠?qū)ΜF(xiàn)場施工進(jìn)度、各類構(gòu)件完成情況進(jìn)行精確管理。 ▲流水段管理 2)基于BIM的物料提?。?/p> 將模型直接導(dǎo)入到BIM5D平臺,軟件會根據(jù)操作者所選的條件,自動生成土建專業(yè)和機電專業(yè)的物資計劃需求表,提交物資采購部門進(jìn)行采購。 ▲基于BIM的物料提取 3)進(jìn)度及資金資源曲線分析: 通過將BIM模型與進(jìn)度計劃相關(guān)聯(lián),可以直觀地掌握工程進(jìn)度情況,還可以利用BIM軟件進(jìn)行工程資金、資源曲線分析,實現(xiàn)對施工進(jìn)度的精細(xì)化管理。 ▲進(jìn)度及資金資源曲線分析 4)質(zhì)量安全管理: a.責(zé)任明確。質(zhì)量安全問題可在BIM模型上直接定位,問題責(zé)任單位和整改期限清晰明確,為工程結(jié)算和獎懲決策提供了準(zhǔn)確的記錄數(shù)據(jù)。 b.多媒體資料清晰直觀。除可以輸入文本信息外,該平臺還支持手機拍照,將圖片文件實時上傳,更加直觀地反應(yīng)現(xiàn)場質(zhì)量問題。 c.移動端實時管理。通過移動端采集信息,能夠?qū)崟r記錄問題、下發(fā)和查看整改通知單、實時跟蹤整改狀態(tài),有理有據(jù)方便追溯和復(fù)查質(zhì)量問題。 ▲移動端實時管理 d.模型輕量化。通過先進(jìn)的圖形平臺技術(shù),將各專業(yè)軟件創(chuàng)建的模型在BIM平臺中轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式,極大地提升了大模型顯示及加載效率。 5)樁基礎(chǔ)專項應(yīng)用: 對樁基施工每區(qū)段、每個樁、每道工序進(jìn)行進(jìn)展監(jiān)控,并通過數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行多維度分析,包括總體進(jìn)展、各區(qū)段進(jìn)展、各工序、各隊伍的進(jìn)展分析。在模型平臺中,“正常開始”、“延時開始”、“正常完成”、“延時完成”等狀態(tài)均以不同的顏色顯示,并附有實際和計劃工程量對比圖,能夠快捷直觀地展示各個部位的施工進(jìn)展情況,實時掌握工程量變化情況。 通過移動端平臺,能夠即時發(fā)布樁基施工進(jìn)展情況和施工偏差檢查結(jié)果,第一時間通報偏差責(zé)任單位,并可對比計劃與實際情況,以及工序完成情況,從而實現(xiàn)管理高效性和記錄準(zhǔn)確性。 ▲樁基精細(xì)化管理平臺 (2)BIM與其他新技術(shù)的結(jié)合: 1)三維掃描與高精度測量設(shè)備的應(yīng)用: 本工程土方開挖量約270萬立方米,通過對基坑進(jìn)行三維數(shù)字掃描,將形成的點云文件,通過REALWORKS軟件轉(zhuǎn)換后,與創(chuàng)建的基坑模型進(jìn)行比對校驗,快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)土方開挖的差值,及時調(diào)整開挖工作,能夠有效避免重復(fù)作業(yè)。在基礎(chǔ)底板和結(jié)構(gòu)施工階段,引進(jìn)GNSS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行測量控制,并采用全站儀對基坑進(jìn)行高精度測量。采用該項技術(shù),僅用兩人就完成了全場區(qū)的測量工作。 ▲三維掃描與高精度測量 2)三維掃描與放樣機器人的結(jié)合應(yīng)用: 首次采用基于測量機器人及MetroIn三維測量系統(tǒng)的精密空間放樣測設(shè)技術(shù),實現(xiàn)了大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工快速、準(zhǔn)確的空間放樣測設(shè)。 3)大跨度鋼網(wǎng)架構(gòu)件物流管理系統(tǒng): 針對63450根屋蓋鋼結(jié)構(gòu)桿件和12300個焊接球的管理,項目上研發(fā)了以BIM模型、數(shù)據(jù)庫及二維碼為核心的物流管理系統(tǒng)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與BIM模型結(jié)合,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了構(gòu)件管控的高效化和精準(zhǔn)化。此外,還研發(fā)了移動端手機APP,通過實時顯示所有構(gòu)件的狀態(tài)信息,把控項目的實際進(jìn)度,適時調(diào)整計劃。手機APP還可記錄生產(chǎn)全過程中各類影像資料,通過BIM模型清晰展現(xiàn)構(gòu)件到場和安裝進(jìn)度,實時顯示各階段構(gòu)件到場數(shù)量。 ▲物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng) ▲物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng) 綜合交通網(wǎng)絡(luò) 北京新機場外圍綜合交通網(wǎng)絡(luò)以“五縱兩橫”(三條軌道,四條高速)為主干,融合高速鐵路、城際鐵路、城市軌道、高速公路等多種交通形式。五縱:京開高速公路(拓寬)、新機場高速、京臺高速、京雄鐵路、新機場快線;兩橫:機場北線高速、廊涿城際鐵路。 此交通網(wǎng)路可使人們1小時內(nèi)通達(dá)天津、唐山、保定等城市;2小時內(nèi)通達(dá)石家莊、秦皇島、濟(jì)南等城市;3小時內(nèi)通達(dá)太原、鄭州、沈陽,廣泛建立與周邊主要城市的連接。更推動京津翼的協(xié)同發(fā)展。 此外,軌道交通在航站樓下方縱橫穿越,地鐵站臺就位于航站樓進(jìn)出口大廳下方,在地下二層就可以乘坐京霸高鐵、廊涿城際、新機場快軌。 ▼真實模擬如何去北京新機場座飛機(建議在wifi環(huán)境下觀看,土豪隨意)
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