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10/09
2018

北京大興國際機場東航基地項目BIM技術應用 維修機庫鋼網架施工應用

發布時間:14:09:01   |  來源:廣聯達施工 |  作者:廣聯達施工

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9月29日北京大興國際機場東航基地機庫鋼屋蓋緩緩提升就位,東航基地機庫正式封頂。同時也意味著北京大興國際機場所有配套機庫工程全部完成結構施工。北京大興國際機場東航基地機務維修及特種車輛維修區一期工程甲方為上海東航投資有限公司,承建單位為北京建工旗下三建公司。該工程開創了由甲方主導的在設計、施工全過程應用BIM 技術的大型世紀工程。

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北京新機場東航基地機庫正式封頂

該工程總建筑面積8.54萬平方米,包括機庫及附樓、業務樓、航材庫、北區能源動力中心等15棟單體建筑。其中北區機庫總建筑面積2.8萬平方米,是東航基地內規模最大的單體工程。機庫由一個維修機庫大廳和四層附樓組成,共設有2個寬體機機位或3個窄體機機位,最多可同時容納2架波音747或3架波音777型機,能夠滿足多型號、不同維修維護需求的飛機靈活停放。

機庫大廳是此次施工整體提升的重點所在,大廳平面長147米,寬99.7米,網架總重約1600噸,針對工程的技術難度和跨度,項目團隊采用了“地面拼裝+整體提升”的方法完成鋼屋蓋網架提升。

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北京新機場東航基地BIM管理平臺使用

由于該工程大跨度鋼網架結構復雜,安裝工藝復雜,定位精度高,為科學提升工程進度,提高工程質量,降低工程安全風險,增強多方協同合作是本工程的關鍵。該工程全面推行了由甲方(東航投資公司)主導的工程項目全生命期、多參與方的BIM應用,實現了工程項目投資策劃、勘察設計、施工、運營維護各階段基于BIM標準的信息傳遞和信息共享,滿足了工程建設不同階段對質量管控和工程進度、投資控制的需求。

BIM技術的鋼結構深化應用

在工程項目施工準備階段,東航投資公司北京項目部要求鋼機構單位利用BIM技術開展鋼網架專項深化設計與性能分析,確保鋼鋼架即符合使用需求又能在施工過程中嚴格控制應力點參數符合吊裝要求。北京建工三公司在承接工作任務后,利用Revit、Tekla等相關技術工具對機庫鋼網架進行三維建模、深化協同、應力計算等工作。

建立基于云技術的協同管控體系

東航投資BIM管理中心在廣聯達標準化產品的基礎上,依據民航建設領域的特點積極創新,持續推動民航建設領域BIM工程協同平臺的研發工作。

東航投資北京項目公司通過協同平臺整合鋼結構深化設計的各項信息數據,利用云技術實現北京-上海異地審批,設計-施工-監理等單位多方同步工作。其中在結構深化過程中,利用BIM云技術發現重要設計協調問題3處,并通過BIM技術獨立完成馬道安裝定位的三維尺寸校驗工作,有效的推進工程進度。

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北京新機場東航基地機庫鋼結構屋面設計

三維激光掃描在鋼網架吊裝過程中的應用

設備配置

三維激光掃描技術也稱作高清晰測量,它是利用激光測距的原理,通過記錄被測物體表面點的三維坐標信息、反射率、紋理等信息,將被測實體和場景的三維數據完整地采集到電腦中,進而快速復建出被測目標三維模型及線、面、體、等圖形數據。本次東航維修機庫鋼網架施工方案,根據現場工況、掃描主體對象、掃描精度、掃描時間、進度安排,最終選用2臺三維激光掃描儀(拓普康GLS2000(中遠程)、天寶TX5(近程))、1臺測量機器人(天寶RTS873)、1臺筆記本工作站(聯想)、相關配套軟件。

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 拓普康GLS2000(遠程)              天寶TX5(近程) 

測量機器人,是一種全自動高精度的、具有世界領先水平的一種全站儀。無需目鏡,直接運用手簿(小筆記本)操作,能將CAD平面坐標圖,三維坐標圖,Revit模型(BIM模型)導入手簿中,進而通過儀器進行測量。

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       天寶RTS873測量機器人                  徠卡TS30測量機器人

三維掃描作業流程

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鋼網架吊裝控制網點設置及監控要求

結合機庫網架提升的實際情況和三維掃描的特點,將控制點均勻覆蓋整個施工測區,根據測繪院提供的首級測量基準點引測至測區現布設掃描區域坐標控制點8個,實現三維控制網和現場施工坐標系坐標對接。通過全站儀導線測量和數據平差處理,獲取高精度坐標成果。

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網架提升區域控制點布設示意圖

根據網架提升規范要求和網架施工方案要求,鋼結構網架提升精度要求較高,我方綜合考慮拼裝及施工綜合精度,需做高精度測量控制網,控制點布設如上圖所示,控制網精度如下所示:為確保掃描精度需要,控制網的精度將達到1/57000,采用高精度測量機器人徠卡TS30進行控制測量,測距精度能達到0.6mm+1ppm,測角精度能達到0.5″。

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機庫網架提升三維激光掃描測量主要在5個階段中進行,共掃描5次;即機庫網架在胎架上拼裝完成后的網架和鋼柱掃描、預提升后網架四周掃描、頂停階段的靜態掃描、安裝完成后的起拱檢測掃描、全部加載完成后的變形掃描。


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鋼網架三維掃描方案展示

BIM計劃進度模擬分析

東航BIM中心、施工單位通過廣聯達BIM5D軟件,對施工計劃進行真實、動態的施工全過程進度模擬,在模擬的過程中暴露出計劃中的諸多問題,如安全措施、分項計劃沖突、場地布局等各種不合理的問題,這些問題都會影響實際工程進度,擇優選擇最具實操性的計劃方案可以縮短項目施工周期。東航投資利用BIM5D計劃進度與實際進度的對比功能,補強原有管理系統中施工階段進度管理的弱項。基于BIM5D平臺的月進度對比,以及無人機的定期航拍,分析現場進度的問題,檢測進度的執行情況,為后續進度進行提前預警。

榮獲BIM權威獎項 彰顯實力

東航作為機場建設單位之一,積極進行現有工程管理模式的改革創新,提高風險管控能力,科學提升工程進度,有效協調工程資源。東航基地機務維修項目通過實踐BIM 技術與其他工程管理手段相結合,實現BIM 技術與工程周報、無人機航拍、三維掃描相結合,優化統一數據模型質量,提高整合利用項目各階段數據信息效能,增強管理可視化程度,有效提升了施工方案優化、協同施工、質量管理、安全管控等全過程精細化管理水平,樹立了大型機場項目BIM 技術應用典范,為其他同類項目的建設積累了數據資產。

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東航BIM中心管理團隊合影

目前,北京新機場東航基地項目已經榮獲英國皇家特許測量師學會(RICS)“2017 年度BIM 最佳應用冠軍”;榮獲2018年北京市住房和城鄉建設委員會“2018年北京市BIM應用示范工程”。這些獎項的獲得標志著上海東航投資有限公司BIM 技術應用得到了權威機構認可,達到業內先進水準。

后續東航投資將與廣聯達繼續深度合作,將BIM協同管理應用到更多現場業務流程中。例如BIM平臺即將發布的技術方案評審功能,可以幫助甲方專家團隊與總包方協同評審現場工程中復雜技術方案時,擺脫抽象的文字技術方案,利用文字說明結合模擬視頻、相關參數及模型參數的方式,既形象又專業的將技術的實施方案展現出來。此功能還具有審批流程,總包方在BIM平臺上提交自己的技術方案后,甲方專家團隊可直接在平臺中瀏覽方案中每段視頻及對應的文字說明、參數說明、模型展示等,并在平臺中進行評審批復。BIM平臺會將總包方提供的各種方案說明及對應參數存儲入東航BIM中心數據庫,后續為類似項目的技術方案提供經驗參考,使BIM中心真正成為信息中心。



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