一、項目概況

　　  南京青奧體育公園市級體育中心工程位于南京市浦口區緯七路過江隧道北出口處以南，臨江路地鐵站1號出口向前約1000米，總建筑面積約為158000平方米。該市級體育中心由一座體育館和一座體育場組成：體育館定位為甲級體育建筑，規模為特大型，總建筑面積約116000平方米，地下一層，地上六層，建筑高度43米，滿足全國性和單項國際比賽，可承辦NBA籃球賽，看臺座位數20672座；體育場同樣定位為甲級體育建筑，規模為小型，滿足全國性和單項國際比賽，看臺座位數17947座。

　　南京青奧體育公園市級體育中心效果圖

　　二、項目難點

　　該工程屬于特大型公共體育場館建筑，造型新穎、結構復雜、體量巨大、地下室凈高有限管線密布；

　　鋼結構吊裝及幕墻施工技術要求高；

　　亞青會及青奧會時間節點穿插，工期十分緊張；

　　質量要求高，專業內容系統全面深化設計困難。總體在項目結構內容、技術要求、管理精細度等方面都體現出很大難點。顯然，僅僅依靠傳統的項目管理方法和手段將難以綜合承受這些巨大的挑戰。

　　三、解決方案

　　在南京青奧體育公園市級體育中心中，由施工總承包方牽頭，以實現總包BIM應用目標為核心，聯合業主、設計、咨詢、分包等單位共同構建項目級的BIM實施團隊。明確統一BIM協作流程，力求落實BIM價值。BIM技術在施工工藝模擬、施工方案審核、施工圖紙深化、機電工程模擬、工程數據交換、施工安全沖突與分析等方面實現創新應用，尤其是"鋼結構深化"技術極大推動了項目的順利實施。

　　在施工前，項目團隊依據設計藍圖構建項目整體BIM模型，同時對各專業設計圖紙進行"錯、漏、碰、缺"查驗和優化，提前發現問題并及時溝通解決，最大限度減少施工過程中的因圖紙問題而帶來的損失，提高施工效率與工作質量。同時應用BIM技術對鋼結構、幕墻、虹吸排水、異形柱節點進行優化設計，強化各專業單位溝通協作，提高工作效率。

　　整體BIM模型圖

　　三、BIM技術應用點

　　1.施工工藝模擬

　　（1）鋼結構吊裝工程

　　鋼結構工程是本項目的關鍵工程，對于順利完成主體結構并為后續工程創造條件起著決定性的作用，是結構工程的重點和難點。通過BIM建立鋼結構模型實現了：

　　①模擬各道工序的吊裝次序；

　　②模擬大型起重機械的行走線路、吊裝位置、吊裝姿態以及吊機之間的相互關系；

　　③通過鋼結構吊裝BIM模擬、直觀方便的施工技術交底直觀方便，加強了各管理單位對吊裝過程的整體以及細節的把握程度。

　　體育館鋼結構吊裝通道預留模型

　　鋼結構臨時支撐搭設示意圖

　　體育館鋼結構吊裝通道預留模型

　　（2）復雜鋼筋綁扎

　　體育場8根異型柱，每根柱頂鋼筋構造非常復雜，構造要求不允許有中間搭接接頭；同時還有大型預埋鐵件，鋼筋綁扎實施難度大。 BIM小組在Revit2014結構模塊中，建立了此節點復雜鋼筋模型并制作動畫，協作鋼筋工程師完成鋼筋的精確下料和制作，并按照此動畫的交底順利完成了8處柱頂鋼筋的綁扎任務。

　　復雜鋼筋節點模型及綁扎模擬動畫

　　（3）局部工藝細節

　　該工程體育館防火排煙窗要求具有電動開啟、消防聯動、手動無電開啟和熔斷開啟四項功能。其中手動無電開啟和熔斷開啟是國家對防火排煙的新要求，大多數工程技術人員不熟悉。通過在Revit中建立BIM模型，然后導入Autodesk3dsMax中進行渲染、制作動畫，通過模型就位模擬驗證此防火排煙窗設置位置的合理性和可行性，反向論證了設計方案的可行性，提高了溝通效率，有效減少變更。

　　防火排煙窗工藝模擬及現場圖片

　　（4）施工工序模擬

　　現場鋼結構場地布局緊湊、采用地面整體模塊化組吊裝技術的復雜、困難。應用BIM技術模擬桁架胎、架搭設及桁架底線化設、主弦鋼管的定位安裝、弦桿間腹桿及支撐的定位安裝等工序。直觀的進行工藝方案交底，提高了溝通的靈活、便利性。

　　鋼結構地面模塊化組裝模擬

　　（5）3D打印技術的應用

　　將BIM模型中的復雜節點，按照3D打印流程打印出實體等比例模型，有助于提高各方溝通質量和效率。

　　構件級3D打印模型

　　2.施工方案審核及論證

　　（1）多方案比選確定施工方案

　　項目部通過BIM模型編制了三套鋼結構吊裝可視化動態方案送審：BIM模型全過程、全方位表達了方案的指導性、完整性、安全性和可實施性，評審專家此給予了充分肯定；經評議選擇了第三套方案作為實施方案。工程師通過模型的可視化調整，方案表達變得更加直觀可靠。

　　第一套方案：吊裝時從南向北進行分段吊裝，吊裝時先吊與混凝土柱連接的分段，再吊需采用臨時支撐的分段；先吊橫向桁架，再吊縱向桁架；先吊主桁架，再吊次桁架及連系桿件。館外鋼結構的吊裝時先吊體育館，再吊訓練館；先吊鋼柱及樓層鋼梁，再吊外側屋面桁架；先吊主桁架，再吊次桁架及連系桿件。

　　第二套方案：吊裝時從北向南進行分段吊裝，吊裝時先吊與混凝土柱連接的分段，再吊需采用臨時支撐的分段；先吊橫向桁架，再吊縱向桁架；先吊主桁架，再吊次桁架及連系桿件。館外鋼結構的吊裝時先吊體育館，再吊訓練館；先吊鋼柱及樓層鋼梁，再吊外側屋面桁架；先吊主桁架，再吊次桁架及連系桿件。

　　第三套方案：體育館屋蓋桁架安裝總體思路為根據結構受力特點及設計院分段劃分要求，對屋蓋桁架進行合理分段劃分，對部分桁架分段在地面拼裝成吊裝單元，利用大型履帶吊高空吊裝定位；根據土建施工進度，兩臺350噸履帶吊先吊裝位于館外的屋蓋桁架，當館內具備吊裝條件后，一臺450噸履帶吊及一臺250噸履帶吊進場進行主次桁架的分段吊裝，其中角部4個扇形區域桁架在地面拼裝成一個整體，450噸履帶吊直接吊裝就位；位于訓練館一側的屋蓋桁架及訓練館屋面桁架，350噸履帶吊在訓練館內進行分段吊裝。

　　方案一：

　　方案二：

　　方案三：

　　三種鋼結構吊裝方案動畫截圖

　　（2）腳手架安全驗算

　　腳手架方案是工程最常見的施工方案，但往往方案和現場實際不一致。通過BIM模型建立虛擬的腳手架搭設方案保證了搭設的完整性和可行性。在Revit中快速統計出異形柱體積信息；依照Revit模型，建立異形柱SAP結構模型，合理加載以及工況分析，準確驗算腳手架搭設的安全性，提升對腳手架施工方案的審核論證的把握。

　　異形柱腳手架BIM安全驗算

　　3.施工圖紙深化

　　通過將鋼結構與土建、機電、幕墻、等深化BIM模型集成進行多專業優化調整，直觀展示給各分包方，減少項目溝通時間，提高深化設計的準確性。

　　（1）鋼結構深化設計

　　項目部完善了鋼結構深化設計指導流程，在總包統一建立完成的BIM模型基礎上進行深化，保證深化設計的一致性和完整性。在BIM平臺上對鋼結構各構件進行詳細的劃分并形成加工圖；將模型數據反饋給鋼構件制作廠家，形成切割下料模型開始切割下料。

　　體育館鋼結構模型深化及主要構件吊裝段劃分

　　（2）玻璃幕墻及拉索深化設計

　　體育館幕墻為魚腹式不銹鋼拉索幕墻，體量大，精度要求高。不銹鋼拉索長度允許調節范圍為50mm，理論上1426根拉索長度均不同，下料難度非常大。通過BIM實現下料長度自動計算，驗證了設計計算長度并發現其23處錯誤。通過建立BIM模型還找出漏設拉索31處，調整不合理和不可行拉索122處，保障了整個體系施工進度。建立帶有詳細參數的嵌板族，導入到模型中并對幕墻系統中的嵌板進行標記，使得每塊玻璃嵌板都賦予特定標記和參數，便于進行明細表統計。幕墻玻璃均為非標準玻璃，不同位置的玻璃尺寸形狀均不相同。通過建立帶有詳細參數的嵌板族，導入到模型中并對嵌板進行標記，實現每塊嵌板玻璃都賦予其特定的參數和標記，應用BIM進行數據明細統計，協助幕墻廠家進行下料生產。

　　玻璃幕墻及拉索整體深化設計

　　（3）屋面鋁板深化設計

　　考慮到屋面鋁板的深化設計難點，通過基于建立金屬鋁板屋面BIM模型的基礎上，應用BIM技術對金屬屋面流線和亮化方案進行深化，協助設計方進行詳細的屋面施工圖設計，大大加快了深化設計進程，提升了各參與方對圖紙的理解和把握能力。

　　屋面鋁板的亮化及分塊處理

　　（4）鍋爐房深化設計

　　由于設計方只提供鍋爐房的主要工藝及控制參數，對鍋爐房的具體布置并無指導說明。

　　對策：依據各供貨單位鍋爐尺寸數據建立鍋爐房整體BIM模型；依據BIM模型推敲和判斷其合規性和合理性；以BIM為基礎，各方BIM協調，請設計審核確認，供貨方生產采購。大大加快了深化審核流程及施工進程，避免施工等待。

　　地下室鍋爐房設備布置

　　4.機電安裝工程仿真

　　本工程地下室管線排布十分密集，凈高要求非常有限，管線深化和施工困難很大。為此，總承包方首先確立管線綜合布置流程；通過BIM對各管線進行多次碰撞檢測，優化管線排布，構建復雜節點剖面詳圖；結合現場實際優化模型，報甲方監理核準。按系統分專業建立總體安裝BIM模型，實現不同專業、系統直觀化審視和相應管線的明細表統計，方便了安裝會議協調以及材料預估等工作。通過BIM進行碰撞檢查，標記碰撞點，提交碰撞報告，指導管線綜合排布調整，避免現場安裝施工"打架"。整合多專業BIM模型，進行管線虛擬漫游，審視最低點標高，統一管線安裝標高控制；在總包方的積極協調下，開展設計院、分包等的BIM出圖協調，BIM安裝交底等工作。

　　機電安裝整體BIM模型

　　機電碰撞檢測及地下室管廊標高漫游審視

　　5.工程數據交換與推送

　　從歐特克BIM信息平臺上導出的各類明細表、既快速又準確。模型和數據由于存在關聯、按設計師的意圖進行了修改，相應的各類明細表也會更新，這樣省去了大量重復算量的時間，出錯率也因此而下降。將BIM模型與信息化系統對接和共享，以BIM模型中的材料數據為基準，對項目的材料采購申請進行量的控制，減少材料的積壓浪費。

　　BIM信息的交換與推送

　　通過南京青奧體育公園市級體育中心項目上的BIM應用，項目組展示和積累了BIM在施工工藝模擬、管線綜合分析、深化設計出圖、復雜節點模擬、方案審查、資源配置等方面的應用價值和經驗，促進了項目管理水平的提高。