□ 北京建工四建公司 杨玉涛 冯谱
海口塔效果图
一、项目简介
北京建工四建公司承建的海口双子塔·南塔项目位于海口市新CBD区大英山新城中心的D15地块，由一座超高层塔楼、东西两侧的配楼及地下车库组成，集办公、SOHO、酒店、观光等功能为一体。工程总建筑面积387668.64平方米，塔楼94层，建筑高度428米，近90亿元的投资，刷新海南新纪录。该工程计划2020年底交付使用，将成为国际旅游岛的新地标和海口城市的新形象。
海口塔是目前国内高裂度地区唯一在建的400米以上超高层建筑。由于抗震烈度为8.5度，且属于多台风地带，致使施工难度巨大。为了严格控制项目成本，降低损耗，提高利润增长点；加强参建各单位配合协作，保证数据传递更加准确、高效，公司将该工程作为BIM技术重点运用项目，项目部成立BIM工作室，利用BIM建模、深化设计、方案模拟等方法，指导施工，减少传统管理过程中容易出现的误差；提高方案编制效率，提高现场施工管理水平；减少操作人员的操作时间，降低施工难度，在保证产品质量的同时，降低成本，同时为后期实现智能建造进行技术储备。
二、BIM技术在基础工程中的应用
BIM技术在海口塔基础工程中的应用包括：
1. 图纸检查：在项目开工初期建立BIM模型标准，各模型建立和检查维护流程。运用BIM进行施工模型建立，在模型建立过程中及时进行图纸问题查找、问题解决、图纸变更管理等。在地下室BIM图纸检查阶段，通过管线综合调整模型，节省大约30至40个人工；控制每月支付给分包单位的费用，通过图纸计量与模型工程量计量，避免多余支出。机电部分通过深化设计共计节约费用支出33152元。
2.场布设计：采用BIM技术进行施工场地、生活区、办公区场布设计，通过直观的展示，可以暴露出很多二维图不易显现的问题，并且通过BIM模型快速进行优化调整。最后采用BIM三维出图技术，切出剖面图、节点详图、渲染图，使得出图速度加倍。
（3）施组方案编制：在施工组织方案编制初期，通过BIM对项目的重点或难点部分进行可建性模拟，按月、日、时进行分析优化。利用BIM技术结合施工组织计划进行预演，以提高复杂建筑体系的可造性。借助BIM对施工组织的模拟，让项目管理能够非常直观地了解整个施工环节的时间节点和施工工序，并清晰把握在施工过程中的难点和要点，通过各个部门的协同工作，运用BIM进一步对原有施工方案进行优化和改善，达到提高施工效率的目的。
（4）可视化三维技术交底：该工程施工复杂、节点繁多，使用传统的二维图纸节点进行技术交底存在严重弊端。项目部在施工初期将复杂节点归纳整理，辅助技术部进行三维节点深化，出三维节点构造图、三维爆炸图、节点安装工序模拟，进行可视化三维技术交底，提高了现场施工质量。
（5）物料需求分析：海口塔项目BIM模型通过Revit ID建立构件与成本数据的关联，实现了工程量自动计算及各维度工程量的汇总。针对业主报量及分包核量，BIM技术人员通过进度模拟过程中获取的任意时间点、时间段工作范围内的工程量，截至目前共辅助商务报量12次。在运用过程中利用revit自带的统计算量功能，对混凝土用量进行精细化管控，指导现场提料，后期对比分析；通过广联达脚手架、模板软件，实现快速完成模板脚手架的布置，导出施工图指导施工，同时对材料用量进行管控；通过ProStructure三维混凝土深化设计软件，进行钢筋翻样，优化钢筋下料，对钢筋用量进行管控。
（6）钢结构综合BIM应用：为提高钢结构施工及管理质量，项目部运用了数字预拼装技术，通过三维激光扫描将实际交付构件的控制坐标输入，将所测数据转化到整体坐标系中，深化设计图纸中的构件端口控制坐标进行对比并进行调整。大型构配件的吊装、拆除方案是项目的重点、难点。考虑到运输和吊装重量限制，将重达百吨的巨柱柱脚和87吨的巨柱节点进行拆分细化，从而确定资源配备情况，帮助施工班组协调关键点，减少窝工现象；运用BIM技术进行钢结构深化设计、钢板墙钢筋深化穿孔检查、超高层钢结构安全施工操作平台自主研发设计等工作，提高了超高层钢结构施工的安全性、可靠性。
钢结构BIM模型
（7）施工进度管控：随着建筑工程规模的不断扩大，施工复杂程度不断提高，施工项目管理变得更加复杂，尤其是超高层的施工组织。本项目通过BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。通过施工模拟技术，合理制定施工计划，精确掌握施工进度，优化使用施工资源，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，以缩短工期、降低成本、提高质量。
三、BIM技术的创新应用
本工程针对部分施工重点、难点，深入进行BIM技术研究应用，其中包括：
（1）三维激光扫描“逆向工程”运用：在工程实施阶段，如何能够将BIM模型应用于现场管理和推进，需要有效的手段作为辅助。基于此背景，海口塔工程采用三维扫描技术作为有效连接BIM模型和工程现场的纽带，有效地、完整地记录下工程现场复杂的施工情况。本工程“逆向工程”运用包括下沉广场点云模型扫描以及钢结构实际交付构件的控制坐标输入，将所测数据转化到整体坐标系中，深化设计图纸中的构件端口控制坐标进行对比并进行调整运用。
（2）无人机航测与现场监控管理：无人机监控技术的出现，给施工现场管理带来了质的飞越。为了更精细的管理工作面，项目部运用无人机进行现场照片与视频摄制，对施工进度、质量、人员、机械设备进行了例行的信息采集及留存，上传至平台进行每日进度记录，手机端app能随时调取。项目使用无人机进行低空飞行的地毯式扫描，就能得到一个与施工现场100%吻合的实景三维模型。利用此航测技术，可显著提升项目部对施工进度、工作面周边环境的管理能力。
海口塔工程通过应用BIM技术，实现了方案前期策划、实施以及各类质量、安全等风险评估，与传统的施工管理模式相比，提高了施工进度，促进了安全生产同时也降低了施工成本，为BIM技术在超高层工程中的使用和发展总结了经验。
