“西北鳥巢”項目采用BIM鋼結(jié)構(gòu)提前封頂3個月！節(jié)約成本高達250萬！

“西北鳥巢”10月底交付BIM技術(shù)應(yīng)用降本增效

在西安咸陽國際機場西北方向3公里的地方座落著一座外形獨特，酷似“飛碟”的建筑。該建筑就是被業(yè)內(nèi)人士譽為“西北鳥巢”的西咸空港保稅區(qū)事務(wù)服務(wù)辦理中心。目前，“西北鳥巢”正在進行外幕墻施工，預(yù)計10月底，完成交付工作。

正在施工的“西北鳥巢”

西咸空港保稅區(qū)事務(wù)服務(wù)辦理中心工程，地處國家首個航空城實驗區(qū)，總建筑面積70203㎡，投資4.997億元，建筑高度29米，地下一層，地上七層。這一工程在西北地區(qū)首次采用智能信息化建設(shè)技術(shù)，通過計算機設(shè)計、工廠制造、現(xiàn)場拼接，實現(xiàn)了建筑施工的工業(yè)化，也是陜西建筑業(yè)的一次突破。

中鐵二十局六公司的該項目總工程師何琳介紹，相比北京奧運會的主體育場鳥巢，“西北鳥巢”建筑面積要小一倍多，北京鳥巢采用的是純鋼結(jié)構(gòu)，而“西北鳥巢”則由68條鋼結(jié)構(gòu)球面曲肋梁與型鋼混凝土環(huán)梁及型鋼混凝土框架梁、柱組成的類球面狀混合結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系具有大量的鋼筋與型鋼交叉碰撞特點，且鋼筋與型鋼均為多角度異形碰撞，每一榀肋梁處的牛腿角度均不一樣，鋼筋與型鋼連接定位困難，連接點類型多。相比單一的鋼結(jié)構(gòu)工程，施工難度更大。

“西北鳥巢”的建設(shè)過程涉及20多種專業(yè)，管線比較復(fù)雜，該項目部采用BIM（建筑信息模型）技術(shù)進行虛擬建造，實現(xiàn)了施工工業(yè)化流程，鋼結(jié)構(gòu)封頂比預(yù)計工期提前約3個月。采用BIM技術(shù)，降本增效，節(jié)約成本250萬元。

BIM技術(shù)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，可以為設(shè)計、施工和運營提供相協(xié)調(diào)的、內(nèi)部保持一致的并可進行運算的信息。在建筑工程項目的規(guī)劃設(shè)計階段、施工階段，以及運維階段等全建筑生命周期管理過程中，BIM技術(shù)都能夠通過自身的優(yōu)勢使建筑工程項目達到縮短工期、節(jié)約成本的理想目標。據(jù)了解到，我國應(yīng)用BIM技術(shù)的建筑還有上海中心、迪斯尼、天津117大廈等。

據(jù)悉，"西北鳥巢"建成后將作為西咸空港保稅物流中心和國家航空城實驗區(qū)的重要組成部分，依靠西安咸陽國際機場的優(yōu)勢，充分發(fā)揮電子商務(wù)、保稅物流、保稅倉儲、進出口貿(mào)易和轉(zhuǎn)口貿(mào)易、全球采購及國際分撥配送、流通性簡單加工及增值服務(wù)、保稅商品展示物流信息處理等九大功能，加速航空物流、國際貿(mào)易、保稅展示交易、出口加工類企業(yè)集聚，打造絲綢之路空中起點，推動陜西省絲綢之路經(jīng)濟帶起點建設(shè)由“走”到“飛”。

被業(yè)內(nèi)專家譽為“西北鳥巢”的西咸空港綜合保稅區(qū)事務(wù)辦公服務(wù)中心工程成功應(yīng)用建筑信息模型（BIM）、鋼筋混凝土超長結(jié)構(gòu)“跳倉法”施工技術(shù)、項目綜合信息管理系統(tǒng)等10項新技術(shù)，降低了施工成本，提高了施工效率，獲得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

建筑業(yè)10項新技術(shù)的探索實踐

西咸空港綜合保稅區(qū)事務(wù)辦公服務(wù)中心工程地下1層、地上7層，總建筑面積70203平方米，建筑高度29米，采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，68條球面曲肋組成一個類球面，是國內(nèi)罕見的空間混合受力體系?！叭幸豁敗斌w型定位構(gòu)思精巧，整個建筑外造型酷似“飛碟”，被業(yè)內(nèi)專家譽為“西北鳥巢”。

在如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)施工中，中鐵二十局六公司西咸空港項目部創(chuàng)造了“50天完成48312根素土擠密樁，完成1632根混凝土灌注樁；180天完成2.2萬立方米地下室筏基混凝土澆筑施工；70天完成7000噸鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工”的施工記錄。鋼結(jié)構(gòu)施工是該工程施工重中之重，6836個鋼構(gòu)件中有5268個造型尺寸惟一，尤其是球面曲肋曲率不一，加工制作和吊裝難度大。

在空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體量大、測量定位難度大的情況下，項目部如何確保工程進度和工程安全質(zhì)量控制工作顯得尤為重要。

建筑業(yè)10項新技術(shù)的全面應(yīng)用解決了這一難題，施工現(xiàn)場安全、質(zhì)量管控到位，進度可控，文明施工氛圍濃厚，得到了各方的充分認可，并順利通過了陜西省省級文明工地驗收。

BIM建?？夭慕岛墓?jié)約成本

作為大型復(fù)雜建筑，該工程存在大量的新材料、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備應(yīng)用，施工難度大、成本風險高。傳統(tǒng)的施工管理模式已不能適應(yīng)新的需要。項目部在施工中以科技為先導(dǎo)，率先在西北地區(qū)全面應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)先的建筑信息模型（BIM）虛擬建造，提前對各專業(yè)進行碰撞檢測，優(yōu)化施工方案，解決了成本控制、進度管理、安全質(zhì)量、管線綜合等難題，達到復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡單化、復(fù)雜構(gòu)件精準化施工。同時利用BIM建模，在施工準備階段根據(jù)結(jié)構(gòu)實測和深化設(shè)計查找碰撞點，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，解決結(jié)構(gòu)與建筑及安裝專業(yè)間的矛盾，避免在施工過程中返工。項目部還通過BIM建模獲取準確實物量，制定了有針對性的采購計劃，限額領(lǐng)料，控制材料消耗，實現(xiàn)節(jié)約成本的目的。

通過BIM信息技術(shù)的全面應(yīng)用，解放了生產(chǎn)力，使得工程量計算精度達99%以上、工期提前率達10%、成本降低率達5%。2013年12月12日，中鐵二十局集團BIM技術(shù)交流會成功在該項目部召開，拉開了集團BIM技術(shù)研究和應(yīng)用的序幕。有關(guān)人員提出BIM技術(shù)將逐漸在該局重點工程項目全面推廣，優(yōu)化重點項目技術(shù)的管理效率和管理流程，實現(xiàn)精細化管理。

“跳倉法”施工及信息技術(shù)解難題

由于該工程地下室筏基混凝土達2.2萬立方米，裂縫控制和防滲問題是該工程施工控制的重點。經(jīng)過多方論證，工程采用“跳倉法”施工成功地解決了大體積混凝土裂縫控制和防滲問題。他們將地下室分成6個區(qū)域，每道施工工序完成后轉(zhuǎn)戰(zhàn)下個施工區(qū)域繼續(xù)施工，各道工序交叉作業(yè)、互不影響，很好地避免了窩工、待工現(xiàn)象，施工現(xiàn)場實現(xiàn)了流水作業(yè)。工期縮短了近1/3，現(xiàn)場不用再堆積大量的模板、支撐等周轉(zhuǎn)材料，降低了施工現(xiàn)場管理難度，也降低了成本。

創(chuàng)新還體現(xiàn)在項目綜合信息管理系統(tǒng)（PM系統(tǒng)和OA辦公系統(tǒng)）的應(yīng)用。將工程施工原始數(shù)據(jù)錄入PM系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)管理自動化、辦公自動化、物資供應(yīng)、財務(wù)、人力資源管理等信息化管理，使得項目管理精細化。每位職工利用智能手機可隨時隨地登錄OA賬號，查閱文件、辦理工作流程。OA系統(tǒng)解決了工程項目工作人員辦公地點流動性大、多室外工作的弊端，提高了工作效率，并能隨時了解公司發(fā)展的狀況。

經(jīng)過建設(shè)者的不斷努力與探索，該工程應(yīng)用了建筑業(yè)10項新技術(shù)中的清水混凝土模板技術(shù)（新型組合木模）解決了型鋼混凝土柱模板加固難度大且不易保證混凝土質(zhì)量的難題，并達到了清水效果；屈曲約束支撐（UBB）安裝技術(shù)增強了建筑物抗震能力；高強鋼筋應(yīng)用（四級鋼HRB500）可減少鋼筋用量，降低造價；粘滯阻尼墻安裝技術(shù)增強了建筑物的消能減震作用。