BIM技術(shù)案例分享：BIM技術(shù)在上海國家會展中心的應(yīng)用

工程概況

中國博覽會會展綜合體位于虹橋商務(wù)區(qū)核心區(qū)西部，與虹橋交通樞紐的直線距離僅1.5 公里，通過地鐵與虹橋高鐵站、虹橋機場緊密相連。周邊高速公路網(wǎng)絡(luò)四通八達，2小時內(nèi)可到達長三角各重要城市，交通十分便利。

室內(nèi)展覽面積40萬平方米，室外展覽面積10萬平方米。整個綜合體的建筑面積達到147萬平方米，是世界最大綜合體，首次實現(xiàn)大面積展廳“無柱化”辦展效果。

在4個展館中共布置了13個大展廳2.88萬平方米和3個小展廳，大展廳面積相同，均為2.88萬平方米，小展廳面積近1萬平方米。13個展廳的總面積相當于52個足球場。

從空中俯瞰上海國家會展中心，其建筑整體呈四葉草造型，非常優(yōu)雅。中建安裝相關(guān)負責人介紹，整個會展中心有A、B、C、D四大部分，四葉草的每個“葉片”下都有一個展館。

項目總包工程分為兩個標段，上海建工承建的一標段總承包工程，建筑面積約為87萬平方米，由A、B、D三個展館和AO、BO辦公樓，E1、E2配套商業(yè)中心及F1、F3小展廳等組成。通俗的說上海建工承建“四葉草”三片葉子和一個“花芯”。大抵為工程總量的四分之三?？偝邪芾淼膬?nèi)容有兩部分;一部分是自行施工部分，土建、鋼結(jié)構(gòu)加工吊裝、空調(diào)通風、動力、給排水、天然氣系統(tǒng)，另一部分是有業(yè)主和總包發(fā)包的幕墻、屋面、電梯、消防、室外總體、精裝修等。

建設(shè)施工單位：國家會展中心項目由商務(wù)部和上海市政府聯(lián)合共建，由中建安裝工程有限公司(簡稱“中建安裝”)與上海建工施工。

施工進度：2013年2月28日進場，2013年3月15日拿到圖紙，實際施工時間僅15個月

2014年12月底，國家會展中心(上海)主入口完成，24片由鋼結(jié)構(gòu)、玻璃鋁板制成的超大雨篷，形似“四葉草”，熠熠生輝，現(xiàn)已經(jīng)全部竣工。

這座地處大虹橋區(qū)域的“巨無霸”會展中心，室內(nèi)展覽總面積達40萬平方米，分A、B、C、D館。通過會展大道，從C館到達對面的A館，只需10分鐘。另設(shè)專用的貨車通道，內(nèi)部交通因而更加便捷。

展館“四葉草”結(jié)構(gòu)造型設(shè)計，寓意“幸運、幸福、神奇”

在歐、美，有一個古老的傳說：四葉草是夏娃從天國伊甸園帶到大地上的。四葉草原名叫苜蓿草，一般只有三片葉子，所以又叫三葉草。據(jù)說，三葉草成千上萬地恣肆生長在莽野，然而在十萬瓣苜蓿葉中，只有一瓣四片葉子的四葉草。所以四葉草也叫幸運草。找到四葉草，意味著幸運、得到上天眷顧。

說她神奇，除了因為“四葉草”很難得之外，還因為，國家會展中心(上海)建成后，其規(guī)?？胺Q世界第一展館，將躋身國際上最具競爭力的會展綜合體的前行;更因為，上海建工集團上萬建設(shè)者，潑墨揮毫，克服了施工工期奇緊、氣候反常、周邊環(huán)境復(fù)雜等造成的種種困難，以“極限速度”完成了幾乎不可能完成的施工任務(wù)，在“四葉草”上鐫刻下了一段段華彩樂章。

揭秘國家會展中心施工神話

一是施工體量大。集團共承建13個展覽館，單個展廳占地面積就相當于4個標準足球場。鋼結(jié)構(gòu)屋面施工達到26萬平方米、幕墻17萬平方米、1萬伏變電所47個、強弱電機房407個、空調(diào)機房295間、電梯268部?；油练剑杭s93萬立方; 混凝土：50多萬立方;鋼筋：14萬噸。 鋼構(gòu)件：近9萬噸; 幕墻：32.7萬平方米;金屬屋面：34萬平方米?？芍^工程浩大。

二是施工工期極緊。雖說整個工期為655個日歷天、要到2004年底竣工，但是2014年6月30日A、B館要投入使用，從2013年2月28日進場，2013年3月15日拿到圖紙，實際施工時間僅15個月。只有常規(guī)工期的40%的時間。用項目常務(wù)副總經(jīng)理梅新文的話說：“這是“極限”工期。”

三是施工組織難度大。“四葉草”位于上海青浦徐涇、虹橋交通樞紐西側(cè)、上海青浦徐涇，周邊環(huán)境復(fù)雜：地鐵2號線東西向貫穿整個施工區(qū)域，小展廳F3、商業(yè)中心E1、E2均位于地鐵上方，施工期間需確保地鐵2號線的正常運營和車流、人流通暢。鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、屋面、機電安裝、內(nèi)裝飾等界面相互關(guān)系復(fù)雜，總協(xié)調(diào)頗具難度。

四是施工要求高。本工程的質(zhì)量總體目標為確保獲上海市“白玉蘭獎”，力爭獲“魯班獎”、“中國三星級綠色建筑設(shè)計標識證書”、“中國三星級綠色建筑評價標識證書”。同時力爭無重大設(shè)備和人身傷亡責任事故，創(chuàng)市級安全示范工地，創(chuàng)市級文明工地。

施工大突破：完成93萬方的土方開挖，50多萬方混凝土澆搗，9萬噸鋼結(jié)構(gòu)制作吊裝，6萬噸鋼管的高支模排架的搭設(shè)，全面完成土建結(jié)構(gòu)工程，全面完成鋼結(jié)構(gòu)工程，完成80%機電設(shè)備安裝。

四葉草華麗綻放背后的汗水 ，施工技術(shù)上的創(chuàng)新之舉

●酷暑百年一遇，“逆作法”破解“兩難”

上海自2013年8月11日以后出現(xiàn)了持續(xù)高溫酷暑天氣，其中多日連續(xù)出現(xiàn)39攝氏度以上的強高溫，在上海百年氣象史上前所未有。白天陽光直射下的工地上，溫度高達60攝氏度以上。此時，工地上正是搶搭16米高的排架，以為迅速展開工作面創(chuàng)造條件的關(guān)鍵時刻。

項目指揮部與承擔排架施工的二建、七建集團項目部一起研究，摒棄了傳統(tǒng)的“日出而作，日落而息”的傳統(tǒng)思維，確定了“中間歇，做兩頭”的“逆作法”方案。每天4：00，天際的東方尚未完全泛白，施工人員便趕到工地抓緊作業(yè);早晨8：00，太陽升上來了，熾烈陽光下大地溫度迅速上升，于是施工人員“稍息”;到下午4：00，太陽西斜，施工人員迅速出擊，一直干到7：00。

經(jīng)過兩個月不到艱苦卓絕的鏖戰(zhàn)，16米高、圍繞近100萬平方米建筑的排架終于拿下。

●BIM團隊精細建模，工程整體施工巧奪天工

國展中心工程是綜合體工程，建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有土建結(jié)構(gòu)工程、鋼結(jié)構(gòu)工程、幕墻工程、屋面工程、機電設(shè)備安裝工程、裝潢裝飾工程等。為了加強整個施工的精細化管理，總承包項目部引入BIM技術(shù)?？偘椖坎砍闪IM工作室，為工程主體結(jié)構(gòu)進行建模。然后把各專業(yè)建好的模型與總包建好的主體結(jié)構(gòu)模型進行合模。通過合模發(fā)現(xiàn)模型之間的硬碰撞和軟碰撞，所謂硬碰撞就是模型與模型之間有沖突，不能通過，造成無法施工。軟碰撞就是模型與模型沒有硬碰撞，但是模型與模型之間位置小或者不設(shè)當，無操作空間，影響正常施工。對這兩種碰撞進行及時，有效地修正模型，解決施工矛盾，消除隱患，避免了返工、修整。

●地鐵頂上造高樓，恰如“瓷器店里捉老鼠”

國展中心工程以四葉草為設(shè)計造型，其中處“花芯”位置的基坑為E1區(qū)商業(yè)中心圓樓，建筑面積11萬平方米，地下一層混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上7層鋼框架結(jié)構(gòu)由二建集團擔任主承包。

該基坑總面積約2萬平方米，開挖深度約8米，局部承臺及落深坑開挖深度達到約11米?；訃@使用中的地鐵2號線徐涇東站呈圓形，被地鐵車站及區(qū)間分隔為南、北兩個獨立基坑。國展中心工程建設(shè)指揮部明確指令：基坑施工必須如期推進，地鐵2號線運行必須萬無一失。二建集團為此做足了功課。

為保護地鐵2號線區(qū)間結(jié)構(gòu)，項目部在慎密研究基礎(chǔ)上，地鐵隧道側(cè)畔南、北坑施工采用施工對周邊基土影響最為微弱的鉆孔灌注樁技術(shù)，再將基坑再分割為大、小兩個獨立基坑。為了防止基坑開挖造成局域基土出現(xiàn)沉降、位移，二建集團確定了“小步快走”的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)：每次實施開挖量要小，完成局域澆搗要快;從基坑開挖到完成大底板，大坑控制在20天內(nèi)，小坑控制在15天內(nèi);先南后北、先大后小、先里后外。

項目部在挖土前做足了技術(shù)、施工部署等準備工作。召開各相關(guān)部門技術(shù)交底會。從施工技術(shù)、施工協(xié)調(diào)、施工安全、文明施工等方面進行交底和協(xié)調(diào)，明確各方職責;對挖土單位主要要求放坡坡度的控制、開挖的深度、方向流程的控制、挖土方法等密切做好與支撐、混凝土墊層、鋼筋鋪設(shè)及澆筑混凝土流程的配合工作。確保在施工過程中各工種流水搭接，基坑開始及施工過程中始終處于有序的流水作業(yè)，并在施工前期針對施工技術(shù)及設(shè)計圖紙有詳細的研究及分析，使施工中無停頓。

大坑自開挖到澆大底板20天完成，小坑15天。兩個基坑共完成土方5萬立方，鋼筋綁扎5000噸，砼澆筑7000余立方，一氣呵成。

●“借天不借地”，空中“飛船”大顯神通

國展中心機電安裝工程由上海建工安裝集團主承包。該項目機電安裝工程具有時間緊、標準高、功能復(fù)雜等特點，工程涉及到鋼結(jié)構(gòu)、機電、精裝修、幕墻、弱電、展廳專用設(shè)備等眾多方面。針對這些問題，上海建工安裝集團項目部采取樣板施工，從施工界面實際劃分、施工的先后順序入手，重點利用BIM技術(shù)進行桁架內(nèi)、主要機房等區(qū)域機電管線的深化設(shè)計和綜合布置，并通過機電管線工廠化預(yù)制加快機電系統(tǒng)施工、驗收及投入使用的流程。同時，項目部以BIM模型為基礎(chǔ)實現(xiàn)施工的全面預(yù)制化。經(jīng)BIM軟件對機電工程的各專業(yè)管線位置綜合布置后，將各系統(tǒng)管道的布置位置、走向、型號、規(guī)格、長度、特殊附件尺寸等，以深化設(shè)計加工詳圖的形式送至制造廠進行加工、編號，再運送到施工現(xiàn)場組裝。

●采用上海浦東機場建設(shè)中首創(chuàng)的“飛船”施工技術(shù)

所謂“飛船”，其實就是通過拉索控制，懸掛在空中，施工中根據(jù)作業(yè)需要作水平、垂直移動的6米寬、108米長的鋼桁架作業(yè)平臺。108米長的船體是有10個6×10米的鋼桁架平臺相接而成。為提高風管安裝效率，項目部結(jié)合吊裝機具及操作平臺的使用特性，選用單軌手推式行車配合電動葫蘆及吊籃進行風管吊裝?？紤]到在實際操作時，電動葫蘆及吊籃如何移動到相應(yīng)的風管安裝位置及安裝完成后如何進行拆除的問題。技術(shù)人員根據(jù)展廳檁條是H型鋼的特點，以檁條為軌道，應(yīng)用單軌手推式行車固定電動葫蘆及吊籃的方式，成功解決了這一難題。

會展大道是國家會展中心的獨特設(shè)計，通過位于8米標高的會展大道聯(lián)成一體，各類人群可便捷地穿越展覽、商業(yè)、辦公樓、酒店等場所。記者現(xiàn)場體驗了一下，從四葉草形展館的C館穿過中部商業(yè)中心，到達對面的A館，約需10分鐘。此外，展館設(shè)有專門的貨車通道，車輛從館外匝道通向上層展館，布展車輛可以直接開進去，直達展廳。

國家會展中心還采用多項最新技術(shù)，包括高大場館送風技術(shù)、展廳高大空間機電安裝的升降式高空作業(yè)平臺技術(shù)，以及防火隔離帶技術(shù)等。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)案例分享：BIM技術(shù)在上海國家會展中心的應(yīng)用”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號“BIM實訓(xùn)”，也可點擊下方免費下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。