鄂州机场建设率先全程运用BIM技术,实体与虚拟同步“施工”

时间:2021-01-11    来源:BIM学者     BIM编辑:wanglaoshi

  岁末年初,鄂州机场启建满3年之际,20余家施工单位交出“零返工”成绩单。“这与数字技术首次在我国机场建设中全程深度运用密切相关。”湖北国际物流机场有限公司信息技术部主管潘乐说,这里的数字技术是指建筑信息模型(BIM)技术

  鄂州机场是我国第一个专业性货运枢纽机场,2017年12月动工,全国近50%以上BIM专业人才陆续集聚,设计单位包括民航机场规划设计研究总院、中南建筑设计院和北京市市政工程设计研究总院。咨询单位是中国电建贵阳勘测设计研究院,还有清华大学、同济大学、武汉大学等高校的10多位院士参与指导,300多位业界知名专家参与论证。

  “制作数字模型构件与机场建设同步,一起步即达百万级,然后升至千万级,竣工时将达近亿级。”潘乐说,每一个构件都有编码,近亿个构件将在机场建成之际实现“合模”,一个与实体机场完全对应的“虚拟机场”随之诞生。相较传统的二维模型,BIM模型实现可剖切、可透视、可追溯,能解决施工中空间排布等问题,还能加强质量监理和进度管控,有利于后期运营维护。

  “累计上千台(套)车辆机械、近万名建设人员配备了数字芯片。”机场工程数字服务商北京四维远见信息技术有限公司副总经理刘磊介绍,登录智慧工地管理系统,可掌握施工现场的人员、机械、配料和环境的实时动态。

  “线上监测施工精度达到毫米级,这好比装上了大脑,让工地变得更聪明。”近些年国内机场建设,中铁北京工程局集团有限公司大都参与,项目负责人杨京在鄂州机场首次体验到“智慧工地”的精妙。“BIM技术自2011年起逐步用于国内机场建设,但像鄂州机场这样贯穿于勘察、设计、施工、质量验评、清单算量、后期运营维护等各方面,尚属首次。”来自机场公司的计划合同部部长助理刘琦娟说,鄂州机场还是我国目前唯一运用BIM模型清单计量计价的管理试点项目。

  按计划,鄂州机场将于2021年9月基本建成,预计2021年底或2022年初投入试运营。目前,机场公司作为主编单位正在编制民航局《民用运输机场建筑信息模型应用统一标准》施工标准分册,已拥有13项基于BIM技术的著作权。“深度运用BIM技术参与工程建设,鄂州机场在这一领域的探索已进入‘深水区’、甚至是‘无人区’。”中国工程院院士、北京四维远见董事长刘先林说。

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  一丝一毫皆在“模”“掌”中

  鄂州机场工地尽显数字技术精妙

  一面是4000余名一线工人操作工程机械,按“模”施工;一面则是近千位管理者、工程师、技术人员随时随地监控,工地实时动态尽在“掌”中。

  眼前所见,只是鄂州货运机场建设进程中的“表象”,其背后是地上地下所有项目都通过BIM数字技术一一“拆解”,并最终被制作成近亿个编码构件。近日,湖北日报全媒记者走进湖北国际物流机场有限公司数字化中心,体验全程深度运用数字技术参与机场建设的“智慧”。

  模型构件数量近亿

  ——三维模型指导全程施工

  每天上午8时半,机场公司数字化中心,总经理冯晓平准时召开“审模会”。会场外大厅,20多家施工单位的200多位技术人员坐在电脑前,通过屏幕上的数字模型紧盯现场施工情况……这一状况自2019年11月起持续至今。

  此前,来自国内顶尖院所的数百名专业设计人员聚集鄂州机场项目,投入前期BIM设计工作。不同于按照平面图纸施工的传统模式,鄂州机场工程根据三维模型指导全程施工。每个项目施工前,将所有工序每个构件的尺寸、材质、外形、技术参数等转化为数据信息,并“复制建模”。

  “如果按构件数量讲,目前已达数千万,且不断在增加,竣工时将近亿。”机场公司信息技术部主管潘乐介绍,BIM模型需在施工前完成,然后再经模型自审、关联方审查,咨询方审查、综合会审和机场公司总经理组织的模型审核会。

  “高精度模型指导高质量工程设计,进而支撑全过程工艺仿真。”作为鄂州机场BIM咨询顾问,中国电建贵阳勘测设计研究院项目负责人张凯认为,设计阶段深度运用BIM技术,利于从源头解决传统设计中的错、漏、碰、缺等问题。

  线上监测达毫米级

  ——有效遏制质量安全隐患

  不仅设计环节尽显智慧,施工现场也是满满的科技感。

  “再往后一点,错开一点……好!这回直了。”刺骨寒风中,西跑道水稳作业正在收尾。过去,摊铺厚度需要人用钢丝来控制,现在只需输入数值,机器自动调整。“同样工作量,不仅省时省力,而且平整度没有误差。”民航建工施工人员琚孝利说,如今操作摊铺机只需掌握方向即可。

  借助BIM模型,复杂的节点一目了然。如在桩基上安装前端数字设备,可对桩基施工过程中的打桩次数、成孔深度、倾斜度等进行监测,有效遏制质量安全隐患。“线上监测施工精度达到毫米级。”北京四维副总经理刘磊介绍,施工现场已累计有上千台(套)机械或车辆安装数字终端,管理人员只要登录智慧工地管理系统,就可看到它们的定位、轨迹和运转等情况,还可查看设计图纸、施工实时画面和无人机航拍地图。

  基于BIM技术,无人驾驶压路自鄂州机场建设土基工程阶段起便投入使用。“这同样开创了国内机场建设先河,夯点一出现偏移或漏击,即可从移动端获悉警报,立刻予以纠正。”中铁北京工程局集团有限公司项目经理杨京说。

  智慧机场呼之欲出

  ——机场运维打造数字底盘

  目前,机场正处于单一三维模型指导施工阶段。待全部工程竣工时,所有模型的近亿个构件将实现数字合模,一个与实体机场完全对应的“虚拟机场”随之诞生。

  从机场跑道到排水沟,从大型建筑到钢筋建模,从复杂网线到照明灯具,从建筑幕墙到室内装修……机场工程由内到外,BIM模型不仅可以精准复制,而且可以精准复核,这为机场建成后的运营维护提供了便利。

  以跑道道面为例,由于跑道模型被切割成若干块,每一块都有编码,一旦发现问题,立刻可通过智能跑道监测和外来入侵物探测(FOD)两项技术的运用,很快找到位置,而在过去则要靠工作人员开车去现场寻找。

  “BIM+数字化施工,为机场植入数字基因,打造数字底盘,在此基础上实现智慧赋能。”机场公司副总经理陈璋表示,未来可借助BIM模型建设智慧口岸、智慧安防等功能,而这些功能也将进一步保障鄂州机场实现货运枢纽定位。

  目前,鄂州机场土基工程部分基本结束。空管、场道、房建、市政等主体工程正全面铺开,预计年底或明年初试运营。根据设计,届时机场货运将靠无人运输机械完成上下飞机的装卸任务。

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