摘要：江渡新苑北区项目作为西北地区首个SPCS结构体系落地项目，是中建三局着力打造的沣西新城首个装配式安置房标杆项目。项目践行新发展理念，协同推进数字化与新型工业化融合应用，基于中建三局自主研发的“云锦”协同设计平台和智慧工地图纸模型管理平台，开展深化设计、施工部署、样板引路、图模管理等数字化场景应用，为公司树立了装配式住宅项目“数字链接、智慧赋能”的数字化建造示范标杆。

关键词：BIM技术；装配式建筑；住宅项目；图模管理

一、项目概况

江渡新苑北区项目位于陕西省西咸新区，作为西北地区首个SPCS结构体系落地项目，是中建三局着力打造的沣西新城首个装配式安置房标杆项目。项目采用EPC工程总承包模式，总建筑面积23.9万平方米，包含9栋装配式住宅楼、2栋办公楼、商业、社区配套及地下车库。住宅楼均采用三一筑工叠合剪力墙（SPCS）+叠合板装配式体系，装配率达52.0%。（图1）

图1

工程重难点：一是作为公司承建的首个应用竖向装配式承重结构体系的住宅项目，社会关注度高，履约品质要求高；二是采用叠合板+空腔剪力墙装配式体系，装配率高、结构形式新颖；三是装配式建筑涉及多参建方、多专业的协同施工，接口管理难度大，容错率低。

二、应用目标

以项目高质量履约为核心，将精益建造理念前置于深化设计阶段，探索多种“BIM+”管理模式应用，辅助预制部品深化、质量品质提升、多方沟通协同，保障全过程精益建造策划落地实施。结合自主研发的BIM协同管理平台，实现图纸、模型“管理全在线、业务全链接、数据全服务”的智慧赋能模式。（图2）

图2

三、BIM技术实施路径

基于中建三局自主研发的“云锦”协同设计平台和智慧工地图纸模型管理平台，打通建造管理过程中的“数字链接”，建立各参建方、各专业的高效协同。围绕项目BIM应用，由中建三局牵头组建了包括沣西集团、三一筑工以及各专业分包的项目级BIM中心，统筹深化设计、施工部署、样板引路、图模管理等“BIM+”模式的多场景应用。（图3）

图3

根据国家、地方及企业建筑信息模型应用标准制定项目层级BIM实施标准，编制BIM技术策划及BIM专项实施方案，指导项目全过程的BIM应用。结合项目施工特点，编制项目层级装配式结构施工指导手册，并分送项目各管理部门及相关分包方，明确装配式结构施工的质量验收标准，提高项目的管理水平和施工质量。（图4）

图4

四、BIM技术应用

（一）装配式构件深化与工艺模拟

1.SPCS空腔剪力墙深化设计

装配整体式叠合混凝土结构体系（简称SPCS体系）作为一种新型的装配式体系，在施工效率、造价成本等方面均更有优势。该技术利用混凝土叠合原理，通过工厂预制的混凝土结构与现场浇筑的混凝土形成整体叠合截面，共同承受使用荷载。SPCS构件重量轻、尺寸大、施工接缝少、对中容易，在竖向受力装配式构件领域具有良好的应用前景。（图5）

图5

项目采用中建三局自主研发的“云锦协同平台+PKPM软件”进行装配式构件拆分。在构件拆分中，借助“一键出图”和装配预检验功能，合理拆分预制构件。

在“云锦”协同平台建立中心文件，将模型设定为构件级协同，各专业可基于同一模型进行全方位的协同设计。建立建筑、结构专业构件模型之后，可通过协同平台向机电安装、装饰装修等专业提资管理。（图6）

图6

在预制构件模型上进行多工序（塔吊、爬架、铝模等）的集成深化，动态模拟与调整参数，确保预制构件预留预埋、节点连接等不遗漏。同时利用BIM技术的参数化和可视化特点，对深化设计模型进行各专业联合图纸审查及预建造模拟，提前消除潜在问题，确保现场施工有序开展。（图7、8）

图7

图8

2.装配式构件连接节点深化设计

利用BIM技术对预制空腔剪力墙、叠合板与现浇区域连接节点及钢筋构造进行可视化建模及施工模拟，总结SPCS预制构件与现浇构件搭接关系，并形成标准化搭接工艺，基于BIM技术开展三级可视化交底，指导现场施工。（图9）

图9

3.铝合金模板深化设计

通过将装配式建筑与“铝模+爬架”成套施工技术相结合，充分考虑结构特点、构件拆分、爬架提升等因素，开展系统性的铝模深化，实现一系列的建造增效措施。通过调整铝模规格及加固体系，完成铝模配模及构件拉模校对，并进行铝模预拼装模拟，确保铝模深化无遗漏、无碰撞，共完成建筑、结构技术优化措施15项，显著提升设计出图深度。（图10、11）

图10

图11

4.BIM辅助施工部署模拟

对现场各阶段的场平转换进行三维布置，核查场平布置的技术可行性和经济合理性，进行场内空间（道路、堆场、加工区等）的动态布置和调整。根据塔吊布置及总进度计划，模拟分析塔吊初装、使用和终装三个阶段的交叉塔高工况，确保塔吊交叉作业满足规范要求的安全距离。（图12）

图12

利用装配式构件深化设计模型统计构件重量表，将空腔墙重量划分为3个色阶，基于预制构件重量分布和安装位置，分析不同场平转换过程中的最不利吊装工况，以便获得塔吊位置和塔吊选型的最优解。（图13）

图13

（二）BIM精益品质提升

1.BIM辅助机电专业集成优化

采用协同工作平台实现管线综合分析，开展机电管线综合排布、碰撞分析、净高分析、支吊架选型、管道预制拆分等工作。通过管道拼装模拟，指导机电管线加工制作和穿插作业。（图14、15）

图14

图15

2.BIM辅助屋面深化设计

借助BIM技术开展屋面深化设计，内容包括屋面层做法、屋面找坡方向、排水沟排布及做法、落水口定位、防水卷材预埋、女儿墙内压顶等。结合屋面设备基础、管道、天沟等零星构件位置，保证屋面整体效果及建造质量的前提下，拟定多个方案进行优选，实现屋面一次成优。（图16、17）

图16

图17

3.BIM辅助现场小型构件预制

为了进一步贯彻装配式建筑理念，建立了“大构件工厂预制、小构件现场预制”的管理模式，针对管井等小型构件，采用BIM技术辅助，提出管井后浇的模块化预制技术，提高管道排布制作的标准化程度，实现了一次成优、降低成本的目标。（图18）

图18

4.虚拟样板引路

项目短肢悬挑、高大模板、后浇带、二次结构等工序施工前，利用BIM虚拟建造辅助实体样板实施、复杂节点深化，节约实体样板建造成本、提高工程质量、缩短工期。（图19）

图19

5.多工序快速穿插模型

在前述对塔吊的三维BIM动态模拟分析的基础上，通过吊装时间预演，结合各工序施工要点，合理安排多楼栋、多楼层施工穿插，建立标准层施工穿插模型，成功实现了标准层施工工期由8天缩短至6天。（图20）

图20

（三）智慧工地图纸模型管理平台

1.在线动态图纸模型管理

图纸模型管理平台规范了图模的收文与发文流程，具体包含图模收文、分发、签收以及签收单导出等功能，可将施工图按照图纸、模型、变更、会审进行归类。过程图模更新的同时，协同平台可标记图模版本，使得图纸、模型以及变更文件可便捷地在线更新、沟通和查看。（图21、22）

图21

图22

2.轻量化模型输出

将BIM模型上传至图模管理平台，可转换为轻量化BIM模型。平台上的图纸、模型内容可建立起“2D-3D”的关联，管理人员可通过平台切换查看相匹配的图纸和模型。利用“分享”功能，将图纸和轻量化BIM模型进行在线分享，接收者可通过移动端随时进行图纸模型接收查看、三级交底、方案复核等。（图23、24、25）

图23

图24

图25

3.在线问题协同处理

图模管理者、图模参与者、图模使用者可通过平台的问题定位和问题标注功能对图模文件进行视口提问，相应问题自动汇总至项目技术负责人视口，形成待办任务。平台自动记录问题和答疑过程，形成图纸会审清单，实现多方协同的在线图审。（图26、27）

图26

图27

五、总结与展望

1.BIM实施总结

建筑工业化是将标准的、重复的建造任务以模块化形式转移到工厂制作，形成有机的产业链和有序的流水作业的一种新型建造组织方式。数字化手段为“设计-制造-施工-运维”的信息融合提供了可靠的实施路径，建立了图模管理者、图模参与者、图模使用者之间的“数字链接”。

在当前建筑业数字化转型的背景下，公司和项目积极推广各类先进BIM技术的落地应用，形成了良好的BIM应用氛围。通过引导管理人员在培训中学习、在竞赛中提升、在实战中总结，逐步打造“全员会BIM、全员懂BIM、全员用BIM、全员管BIM”的项目管理团队。

通过全过程BIM技术应用，项目完成施工工艺优化27项、图纸问题解决313个、复杂节点深化18处，节约工期80天，获得陕西省第八届“秦汉杯”BIM应用大赛一类成果、中施企协第五届工程建设行业BIM大赛一等成果。（图28、29）

图28

图29

2.下一步工作计划

基于BIM的工业化内装应用。针对住宅项目公区装修，公司和项目将制定工业化内装标准工艺手册和项目层级的工业化内装应用技术策划，借助BIM形成工业化内装虚拟样板和计划管控模型，推进BIM在装饰装修阶段的深度应用。

基于BIM的装配式建筑计量计价。围绕数字造价管理，积极推广“按模计量”的实施方法，探索装配式建筑数字模型与计量计价协同模式的应用。基于装配式建筑建造阶段的数字化模型应用和过程结算数据对比，探索BIM模型与计量计价的映射关系，推进“按模计量”在装配式建筑中的应用。