信息化在装配式建筑工程管理中的应用.docx

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信息化在装配式建筑工程管理中的应用

信息化在装配式建筑工程管理中的应用

第一节在装配结构深化设计中的应用BIM技术

一、装配式结构分析设计功能

（一）装配式构件、节点计算

（二）PMCAD预制构件指定

（三）PMCAD预制构件指定（叠合梁）

（四）叠合板布置（钢筋桁架叠合板）

（五）叠合板布置

（六）调整叠合板导荷塑性铰线

（七）装配整体式结构类型指定

增加4类装配式结构类型：

1、装配整体式框架结构

2、装配整体式剪力墙结构

3、装配整体式部分框支剪力墙结构

4、装配整体式预制框架-现浇剪力墙结构

（八）现浇部分地震内力放大

（九）装配结构设计内容

1、现浇部分地震内力放大

2、现浇部分、预制部分承担的规定水平力地震剪力百分比统计

3、叠合梁纵向抗剪计算

4、预制梁端竖向接缝的受剪承载力计算

5、预制柱底水平连接缝的受剪承载力计算

6、预制剪力墙水平接缝的受剪承载力计算

（十）装配结构分析与内力调整

装配整体式混凝土结构采用的是等同现浇结构设计，现浇结构按现行规范整体分析与内力调整相关要求在装配整体式结构中同样执行，对应的结构类型如下：

1、装配整体式框架结构→框架结构

2、装配整体式剪力墙结构→剪力墙结构

3、装配整体式部分框支剪力墙结构→部分框支剪力墙结构

4、装配整体式预制框架-现浇剪力墙结构→框剪结构

如果结构楼层中剪力墙既有预制部分，又有现浇部分，现浇部分的剪力墙地震剪力、弯矩乘以“现浇部分地震内力放大系数”

（十一）现浇部分地震内力放大

（十二）现浇部分、预制部分承担的规定水平力地震剪力百分比统计

（十三）叠合梁纵向抗剪及连接计算

叠合面受剪承载力：

二、PKPM-PC设计流程与功能点应用说明

（一）构件库

辅助装配式住宅标准化

1、独立于项目的团队共享库，企业标准

（1）构件能满足加工生产要求

（2）建筑方案初期考虑装配式模数化

（3）构件拆分

（4）装配式单元归并

（5）构件深化设计可配置

1）自动设计参数规格化2）匹配构件库中现有构件

（6）工作基础重复利用，构件或单元可提取入库，简化设计工作，促进标准化。

2、系统构件库–国标图集

（1）《预制混凝土剪力墙外墙板》15G365-1；

（2）《预制混凝土剪力墙内墙板》15G365-2；

（3）《桁架钢筋混凝土叠合板（60mm厚底板）》15G366-1；

（4）《预制钢筋混凝土板式楼梯》15G367-1；

（5）《预制钢筋混凝土阳台板、空调板及女儿墙》15G368-1；

（6）《装配式混凝土结构住宅建筑设计示例（剪力墙结构）》15J939-1；

（7）《装配式混凝土结构表示方法及示例（剪力墙结构）》15G107-1；

（8）《装配式混凝土结构连接节点构造（2015年合订本）》G310-1～2。

3、构件库管理

（二）装配式结构方案

1、装配式结构方案确定

（1）建立装配式模型

1）导入建筑数据（建筑转结构）2）交互建模（现浇结构建模再拆分或构件库拼装）3）导入PM数据

（2）指标计算

1）装配式结构整体分析2）预制率计算

2、装配式建模–主体建模

3、装配式建模–构件库建模

4、装配式建模–导入PM模型

5、设计指标-装配式结构整体分析设计

装配式结构设计主要依据规范：

（1）《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014

（2）《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

（3）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015

（4）《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015

6、《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014对装配整体式混凝土结构采用的是等同现浇结构设计，在SATWE软件现浇设计的基础上完成下述设计内容：

（1）既有预制又有现浇时，现浇部分地震内力放大

（2）现浇部分、预制部分承担的规定水平力地震剪力百分比统计

（3）叠合梁纵向抗剪计算

（4）预制梁端竖向接缝的受剪承载力计算

（5）预制柱底水平连接缝的受剪承载力计算

（6）预制剪力墙水平接缝的受剪承载力计算

（三）深化与拆分（可视化拆分）

（四）多专业信息综合浏览

1、多专业协同

2、多人并行工作

3、设计变更冲突

三、设计加工

（一）BIM的核心—从设计到生产

（二）BIM接力钢筋数控加工

BIM模型的预制构件中的钢筋信息，按国标《混凝土结构用成型钢筋制品》，生成相应钢筋表。

（三）钢筋加工与PC生产自动化的融合

BIM基础上的备料、划线、布边模、布内模、吊装钢筋网

（四）混凝土浇筑自动化

混凝土浇筑自动化：

备料、搅拌、运送、浇筑、振捣、养护、脱模、存放

第二节施工阶段BIM应用

BIM顾问单位配合施工单位开展以下BIM技术应用，建模及技术应用的具体工作由施工单位自行开展。

一、可视化施工组织

（一）目的

传统的施工组织设计方案主要通过项目的实际要求和经验的积累进行编写。

BIM技术的介入，实现施工组织设计的可视化模拟，发现方案中存在的问题和风险，并做出相应的修改，及时调整施工组织设计方案。

（二）内容

1、施工场地可视化布置：

施工场地开挖、临时道路布置、临水临电的布置、施工机械布置、安全围护构件布置、材料加工场和堆放场规划、景观布置等。

2、施工组织设计：

对施工组织设计方案和专项施工组织设计方案的BIM表达与深化。

3、施工区段的划分：

按施工分区安排对BIM模型进行拆分，直观反映分区先后施工顺序。

4、分项施工方案的编制：

如钢结构子项的生产和加工计划、构件安装计划和施工方案，构件运输堆放路线，安装机械和辅助吊装机械布置；基坑内支撑施工方案等。

（三）各方职责

1、建设单位

（1）协调各参与单位工作安排；

（2）审核施工组织方案的可行性；

（3）确定最终的施工组织方案。

2、总承包施工单位

（1）编制场地施工布置、钢结构和基坑内支撑施工组织计划；

（2）细化场地施工布置、钢结构和基坑内支撑三维模型；

（3）优化施工组织设计方案。

3、BIM技术顾问单位

（1）提供BIM技术支持；

（2）控制模型质量。

4、监理单位

（1）审核场地施工布置、钢结构和基坑内支撑施工组织方案的可行性；

（2）审核场地施工布置、钢结构和基坑内支撑模型的准确性；

（3）审核最终的施工组织方案。

5、工作流程

（1）编制施工组织深化的应用进度计划，并全过程严格控制模型质量和时间节点。

（2）组织项目应用开展前的协调会议，明确施工组织深化调整的内容、深化方案后的交付成果和工作安排。

（3）施工单位根据已有的施工组织方案，建立施工相关的BIM模型，包括场地布置、安装机械和辅助机械布置、现场堆放规划、运输路线规划、基坑内支撑体系的布置等内容。

（4）根据施工组织方案对整体施工安排进行可视化展示。

（5）由施工单位组织，建设单位和监理单位参与对施工组织方案进行审核，实现技术方案的可视化，查漏补缺，发现存在的问题，优化施工组织方案。

6、交付成果

（1）施工组织设计深化模型：

根据施工组织方案深化完善的BIM模型。

（2）施工模拟动画：

动态模拟施工总体流程安排。

二、管线综合深化

（一）目的

以最终的施工图纸为作业指导，且根据现场施工安装要求与工序安排，开展施工阶段的管线综合深化设计。

通过三维模型进行碰撞检查，优化调整模型，辅助出施工图纸，达到指导施工的要求。

（二）各方职责

1、建设单位

（1）协调各单位的工作安排；

（2）提供各区域的净高控制要求；

（3）参加管线综合技术交底协调会；

（4）审核管综深化设计图纸；

2、总承包施工单位

（1）组织制定管线综合实施调整原则；

（2）组织管线综合技术交底协调会；

（3）机电BIM工程师完成对管线模型的深化调整；

（4）机电BIM工程师完成对机电安装的净高控制；

（5）机电BIM工程师完成对机电安装的碰撞检测；

（6）机电BIM工程师完成对机电安装的深化出图。

3、BIM技术顾问单位

（1）参加管线综合技术交底协调会；

（2）制定深化出图细节要求；

（3）协助施工总承包单位对管线模型的深化调整；

（4）协助施工总承包单位完成对机电安装的净高控制；

（5）协助施工总承包单位完成对机电安装的碰撞检测；

（6）协助施工总承包单位完成对机电安装的深化出图。

4、监理单位

（1）参加管线综合技术交底协调会；

（2）审核管线综合实施调整原则；

（3）审核管线综合深化模型；

（4）审核管综深化设计图纸。

5、工作流程

（1）由总承包施工单位组织，建设单位、顾问单位和监理单位参与，制定管线综合实施调整原则，明确管线综合的精度要求、交付成果和任务进度安排。

（2）施工总包单位或机电分包单位的各专业BIM工程师在设计BIM模型基础上，考虑施工工序安排、安装检修空间、支吊架放置、节省材料等因素，在确保原设计净高的前提下，对管综模型进行调整、深化与优化，达到指导施工要求。

（3）管线综合模型深化调整的过程中，应分区进行碰撞检测和净高校核，对于专业冲突或净高影响展开讨论，提出解决方案。

（4）模型优化调整过程中涉及到管线路由变更的区域，需经设计方进行技术审核确认，并按照建设单位《设计变更管理作业指导》流程后，再调整模型。

（5）对已经调整好的管线综合模型，根据出图的相关要求，重新制作管线综合深化施工图，现场指导施工。

（6）施工现场如有不能按照深化方案进行施工的部位，由总包方会同建设单位、监理单位，确定原因及解决方案，并跟进BIM模型的修改。

6、交付成果

管综深化的成果包括：

三维深化管综BIM模型；管综深化施工图，包含各楼层管综平面图，局部剖面图和局部轴测图。

三、施工节点技术工艺方案模拟

（一）目的

通过BIM三维模型，对施工重难点进行施工工艺的可视化表达，对技术方案进行动画预演，分析工艺技术方案编制的可行性，优化工艺技术方案，指导施工。

与此同时，在对工艺预演过程，可同时考虑危险源，做到安全施工。

（二）各方职责

1、建设单位

（1）协调各参与单位的工作安排；

（2）审核施工工艺技术方案；

（3）审核施工工艺模拟动画；

2、总承包施工单位

（1）总承包施工单位编制施工节点技术工艺方案；

（2）绘制节点工艺三维模型；

（3）编制施工工艺模拟动画；

（4）对施工工艺方案存在的问题和缺陷记录存档，形成报告文件；

（5）针对重新调整的工艺方案对各分包单位进行可视化交底。

3、BIM技术顾问团队

提供节点深化建模及模拟动画技术指导。

4、监理单位

（1）审核施工节点技术工艺方案；

（2）审核节点工艺三维模型；

（3）审核施工工艺模拟动画。

5、工作流程

（1）总承包施工单位根据现场实际施工过程的难点和重点部位，如机组设备吊装的模拟、幕墙吊装的模拟、爬模工艺的模拟、柱帽钢筋布置的模拟和模板排布模拟等，编制相应的施工工艺技术方案；

（2）各专业BIM工程师根据工艺方案预演的需求进行节点BIM模型深化；

（3）通过BIM动画模拟软件实现工艺方案的动画模拟。

（4）各参与单位根据动画模拟对象，对工艺方案存在的问题和缺陷记录存档，形成记录文件。

由方案编制单位做进一步优化，补充可视化信息。

（5）在对施工工艺方案预演的同时，实现三维模拟安全防护动画，提前发现施工操作过程中存在的安全隐患，安全文明施工。

6、交付成果

（1）节点技术工艺模型：

能够充分体现工艺流程，工艺技术和资源配置等相关信息的施工节点工程技术，施工工艺方案技术的可视化三维模型。

（2）施工工艺模拟动画；

（3）施工工艺可行性报告：

通过BIM模型论证施工工艺方案编制的可行性，对方案可能存在的问题和缺陷进行记录并提出优化方案。

四、4D进度管控

（一）目的

基于BIM施工进度控制是在现有进度管理体系中引入BIM技术，综合发挥BIM技术和现有进度管理理论与方法相结合的优势。

将施工进度计划与BIM模型相连接，形成4D的施工模拟，项目团队可据此分析施工计划的可行性与科学性，并根据分析结果对施工进度计划进行调整及优化，实现精细化的进度管控。

（二）各方职责

1、建设单位

（1）协调各参与单位的工作安排；

（2）审核进度计划；

（3）实时跟进项目的施工进度。

2、总承包施工单位

（1）编制施工进度计划，并根据4D模拟的需求对进度计划进行分解；

（2）根据进度计划分解的颗粒度，拆分BIM模型；

（3）利用4D软件进行施工进度模拟的关联和调试工作；

（4）对现场的实际施工进度，进行实时回填；

（5）通过施工进度模拟，对进度计划进行偏差分析和文档记录。

3、BIM技术顾问单位

提供BIM的技术支持。

4、监理单位

（1）参与审核进度计划编制的可行性；

（2）每周对进度回填结果及偏差分析进行审核；

（3）运用4D技术实现任务的可视化发布。

5、工作流程

（1）组织项目应用开展前的协调会议，明确对4D施工精度模拟所提出要求，明确WBS进度计划的编制内容和分解细度、三维DWF模型的拆分细则、交付成果和对应用工作的任务安排。

（2）建设单位和监理单位对总承包施工单位制定的施工进度计划进行审核，确保计划实施的可行性。

（3）对于通过审核的进度计划，总承包施工单位再根据4D施工进度模拟的要求，对进度计划进行分解，同时建设单位和监理单位需对拆分的进度计划进一步审核，确保任务分解后的合理性。

（4）各专业BIM工程师根据进度计划的细度拆分，对三维DWF模型细化分解并导出。

（5）各专业BIM工程师利用4D软件操作平台，将进度计划和对应的模型文件进行关联调试，实现4D施工进度模拟。

（6）在实现对4D施工进度的模拟过程中，可实时查看工程的进度过程，对施工作业进行跟踪、分析和管理。

实时掌控现场的施工进度、可视化审核进度计划编制的可行性和对现场施工进度的可视化管理。

（7）施工单位应于每周及每个施工节点对现场施工进度进行录入，并与进度计划对比，对滞后的子项及时进行纠偏与调整。

（8）对于重要的施工环节，借助模拟施工，直观、精确地反映施工工序流程，有效协调各专业的交叉施工，实现施工进度高效的推进。

6、交付成果

（1）进度管理模型：

通过4D软件实现对WBS进度计划和三维DWF模型关联调试，实现后期的施工进度管理模型。

（2）施工进度模拟视频：

可视化演示工程的施工进度，实现计划进度和实际进度的对比分析。

（3）施工进度计划与实际进度的偏差分析与文档记录。

五、机电设备工程量统计

（一）目的

通过对各专业工程量的统计，进行BIM软件工程量和每个节点上报工程量的差值的比对分析，得出经验系数值，完善各施工单位计划上报工程量制度，实现施工进度的数据化管理。

（二）各方职责

1、总承包施工单位

（1）提供BIM软件运算出的工程量数据清单；

（2）提供每一个进度计划的上报工程量数据清单；

（3）实现工程量数据和4D施工进度模拟的结合；

（4）参加工程量比对分析的报告会议。

2、工作流程

（1）从局部区域、单专业开始，通过试点的数据统计与对比分析，对BIM设备专业工程量统计的准确度及其与建模规则的关联性做出总结，得出各清单项目的经验系数值。

（2）总承包施工单位各专业BIM工程师完成对工程量数据的收集工作。

以每一周为节点计划，通过前期的经验系数值，完善各施工单位计划上报工程量制度，实现施工进度的数据化管理。

（3）在完善每周的计划和实际工程量的统计分析时，结合4D施工进度模拟技术，可视化展示施工进度和工程量的结合。

（三）交付成果

1、工程量比对分析报告：

通过试点的数据统计与对比分析，得出各清单项目的经验系数值。

最终以报告的形式，交付各个施工单位确认。

2、形象进度模拟视频：

施工进度和工程量演示动画。

六、竣工验收

（一）目的

协助业主审核施工单位提交的竣工模型，实现模型与现场实物基本一致。

为项目运维管理提供基础数据。

（二）各方职责

1、BIM顾问单位

（1）接收施工总包单位提交的竣工模型；

（2）检查、核实竣工模型内容。

2、总承包施工单位

（1）提交BIM竣工模型；

（2）BIM竣工模型文件说明；

（3）保证竣工模型与现场实物基本一致。

3、工作流程

（1）总承包施工单位汇总整理竣工模型、其它过程成果文件，同时编写竣工模型文件说明；

（2）总承包施工单位移交竣工模型及模型文件说明、以及其它过程成果文件给BIM顾问公司；

（3）BIM顾问公司检查、审查竣工模型及其它过程成果文件。

4、交付成果

（1）竣工模型及相关模型文件说明。

（2）除竣工模型以外的其它设计、施工阶段过程BIM成果文件。