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BIM應用案例-上海國家會展中心

2018-11-28 14:24:50 來源:學爾森教育
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備受矚目的首屆中國國際進口博覽會于5日上午在國家會展中心(上海)開幕,本屆進博會吸引了來自五大洲172個國家、地區和國際組織參會,3600多家企業參展,展覽總面積達30萬平方米,超過40萬名境內外采購商到會洽談采購。這再次兌現了“中國開放的大門不會關閉,只會越開越大!”的承諾。同時,中國國際進口博覽會會場——國家會展中心(上海)也吸引著全世界的關注。

工程概況

中國博覽會會展綜合體位于虹橋商務區核心區西部,與虹橋交通樞紐的直線距離僅1.5 公里,通过地铁与虹桥高铁站、虹桥机场紧密相连。周边高速公路网络四通八达,2小时内可到达长三角各重要城市,交通十分便利。

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

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,均爲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,其建築整體呈四葉草造型,非常優雅。中建安裝相關負責人介紹,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。

項目總包工程分爲兩個標段,上海建工承建的一標段總承包工程,建築面積約爲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”。大抵爲工程總量的四分之三。總承包管理的內容有兩部分;一部分是自行施工部分,土建、鋼結構加工吊裝、空調通風、動力、給排水、天然氣系統,另一部分是有業主和總包發包的幕牆、屋面、電梯、消防、室外總體、精裝修等。

建設施工單位:國家會展中心項目由商務部和上海市政府聯合共建,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片由鋼結構、玻璃鋁板制成的超大雨篷,形似“四葉草”,熠熠生輝,現已經全部竣工。

這座地處大虹橋區域的“巨無霸”會展中心,室內展覽總面積達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分鍾。另設專用的貨車通道,內部交通因而更加便捷。

展館“四葉草”結構造型設計,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,除了因爲“四叶草”很难得之外,还因为,国家会展中心(上海)建成后,其规模堪称世界第一展館,将跻身国际上最具竞争力的会展综合体的前行;更因为,上海建工集团上万建设者,泼墨挥毫,克服了施工工期奇紧、气候反常、周边环境复杂等造成的种种困难,以“极限速度”完成了几乎不可能完成的施工任务,在“四叶草”上镌刻下了一段段华彩乐章。

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个展览馆,单个展厅占地面积就相当于4个标准足球场。钢结构屋面施工达到26万平方米、幕墙17万平方米、1万伏变电所47个、强弱电机房407个、空调机房295间、电梯268部。基坑土方:约93万立方; 混凝土:50多万立方;钢筋:14万吨。 钢构件:近9万吨; 幕墙:32.7万平方米;金属屋面:34万平方米。可谓工程浩大。

二是施工工期極緊。雖說整個工期爲655个日历天、要到2004年底竣工,但是2014年6月30日A、B馆要投入使用,从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。只有常规工期的40%的时间。用项目常务副总经理梅新文的话说:“这是“极限”工期。”

三是施工組織難度大。“四葉草”位于上海青浦徐泾、虹橋交通樞紐西側、上海青浦徐泾,周邊環境複雜:地鐵2號線東西向貫穿整個施工區域,小展廳F3、商業中心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。鋼結構、幕牆、屋面、機電安裝、內裝飾等界面相互關系複雜,總協調頗具難度。

四是施工要求高。本工程的質量總體目標爲確保獲上海市“白玉蘭獎”,力爭獲“魯班獎”、“中國三星級綠色建築設計標識證書”、“中國三星級綠色建築評價標識證書”。同時力爭無重大設備和人身傷亡責任事故,創市級安全示範工地,創市級文明工地。

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

四葉草華麗綻放背後的汗水 ,施工技術上的創新之舉

●酷暑百年一遇,“逆作法”破解“兩難”

上海自2013年8月11日以後出現了持續高溫酷暑天氣,其中多日連續出現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,以爲迅速展開工作面創造條件的關鍵時刻。

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,摒棄了傳統的“日出而作,日落而息”的傳統思維,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;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,一直幹到7:00。

經過兩個月不到艱苦卓絕的鏖戰,16米高、圍繞近100萬平方米建築的排架終于拿下。

●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,建築結構複雜。有土建結構工程、鋼結構工程、幕牆工程、屋面工程、機電設備安裝工程、裝潢裝飾工程等。爲了加強整個施工的精細化管理,總承包項目部引入BIM技術。總包項目部成立BIM工作室,爲工程主體結構進行建模。然後把各專業建好的模型與總包建好的主體結構模型進行合模。通過合模發現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“瓷器店裏捉老鼠”

國展中心工程以四葉草爲設計造型,其中處“花芯”位置的基坑爲E1區商業中心圓樓,建築面積11萬平方米,地下一層混凝土框架結構,地上7層鋼框架結構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,局部承台及落深坑開挖深度達到約11米。基坑圍繞使用中的地鐵2號線徐泾東站呈圓形,被地鐵車站及區間分隔爲南、北兩個獨立基坑。國展中心工程建設指揮部明確指令:基坑施工必須如期推進,地鐵2號線運行必須萬無一失。二建集團爲此做足了功課。

爲保護地鐵2號線區間結構,項目部在慎密研究基礎上,地鐵隧道側畔南、北坑施工采用施工對周邊基土影響最爲微弱的鑽孔灌注樁技術,再將基坑再分割爲大、小兩個獨立基坑。爲了防止基坑開挖造成局域基土出現沈降、位移,二建集團確定了“小步快走”的戰略戰術: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,小坑控制在15天內;先南後北、先大後小、先裏後外。

項目部在挖土前做足了技術、施工部署等准備工作。召開各相關部門技術交底會。從施工技術、施工協調、施工安全、文明施工等方面進行交底和協調,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、鋼筋鋪設及澆築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,並在施工前期針對施工技術及設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,鋼筋綁紮5000噸,砼澆築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、標准高、功能複雜等特點,工程涉及到鋼結構、機電、精裝修、幕牆、弱電、展廳專用設備等衆多方面。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、施工的先後順序入手,重點利用BIM技術進行桁架內、主要機房等區域機電管線的深化設計和綜合布置,並通過機電管線工廠化預制加快機電系統施工、驗收及投入使用的流程。同時,項目部以BIM模型爲基礎實現施工的全面預制化。經BIM軟件對機電工程的各專業管線位置綜合布置後,將各系統管道的布置位置、走向、型號、規格、長度、特殊附件尺寸等,以深化設計加工詳圖的形式送至制造廠進行加工、編號,再運送到施工現場組裝。

●采用上海浦東機場建設中首創的“飛船”施工技術

所謂“飛船”,其實就是通過拉索控制,懸挂在空中,施工中根據作業需要作水平、垂直移動的6米寬、108米長的鋼桁架作業平台。108米長的船體是有10個6×10米的鋼桁架平台相接而成。爲提高風管安裝效率,項目部結合吊裝機具及操作平台的使用特性,選用單軌手推式行車配合電動葫蘆及吊籃進行風管吊裝。考慮到在實際操作時,電動葫蘆及吊籃如何移動到相應的風管安裝位置及安裝完成後如何進行拆除的問題。技術人員根據展廳檩條是H型鋼的特點,以檩條爲軌道,應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計,通過位于8米标高的会展大道联成一体,各类人群可便捷地穿越展览、商业、办公楼、酒店等场所。记者现场体验了一下,从四叶草形展館的C馆穿过中部商业中心,到达对面的A馆,约需10分钟。此外,展館设有专门的货车通道,车辆从馆外匝道通向上层展館,布展车辆可以直接开进去,直达展厅。

國家會展中心還采用多項最新技術,包括高大場館送風技術、展廳高大空間機電安裝的升降式高空作業平台技術,以及防火隔離帶技術等。

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