创新驱动丨坚持高技术发展之路，助力项目管理水平全面提升

项目位于天津滨海新区于家堡金融区，西临海河、东邻高铁于家堡站。总建筑面积4.5万平方米，地下2层，地上6层，建筑高度38米。工程结构形式为地下混凝土结构，地上钢结构，用钢量约1.3万吨。主体由一个音乐厅（700座）、一个演奏厅（299座）、一个黑盒剧场（250座）、一个排演厅构成，呈不规则多面体外形，各单体间由折线形的五条大跨度连廊联结而成，底部为“茱莉亚幻想”公众展览空间，全天候对外开放，与海河及周边的绿化公园融为一体。

天津茱莉亚学院工程具有设计新颖前卫、主体钢结构复杂、音乐声学功能要求高等特点，在项目建设前，集团公司就明晰了建造“世界级音乐殿堂”的目标，彰显中冶实力，树立中冶品牌。根据项目特点，渤海公司坚持走高技术高质量发展之路，组建强有力的BIM团队，将BIM技术用于工程建设、管理全过程，为高质量、高标准、高效率实现既定目标提供了强有力的保障和支持。

项目主体为钢框架支撑结构体系，由四座单体和五条连廊组成，其中音乐厅与演奏厅设计为“房中房”结构，结构设计有大悬挑、大跨度结构，最大悬挑距离30.05m，最大跨度51.72m，主体结构复杂不规则施工难度大，并具有以下难点：

中冶天工渤海公司BIM团队依据工程的特点、难点，在项目建设中推动了12项BIM技术应用，取得了明显成效，在中冶天工举行的BIM大赛中获得一等奖。

茱莉亚学院项目模型创建采用“工作营”模式运行，将各专业纳入工作营进行集中办公，每个专业配备BIM专业人员进行模型创建与审核、深化，各专业协同建模，发现问题随时沟通解决，即提高建模效率并保证了模型的准确性与合理性。通过不断对模型进行深化与修改，各专业模型均达到出图标准，甚至达到LOD400以上。为后期结合现场进行的BIM应用做好了模型基础与各专业的协同深化工作。

地上钢结构造型不规则且受力偏心，柱与梁连接构件多、大悬挑以及“房中房”的结构形式造成钢结构构件节点复杂，为满足结构受力与施工的要求，利用Tekla三维模型进行复杂节点处的深化设计并导出施工图纸，使深化设计工作更加直观、高效、准确，同时更保证了现场施工进度。

利用Tekla软件在模型中对组装接口布设控制点，将控制点三维坐标导出，在组装、拼装阶段对控制点实际坐标进行测量，与模型导出控制点坐标进行校核，以检查组装拼装质量。

▲点击播放构建模拟演示视频

本工程中钢结构构件复杂，尤其是节点部位，以钢柱为例，往往1根钢柱上有多条“牛腿”，为保证构件制作质量，利用BIM三维技术对深化后的具有代表性的复杂节点进行制作工序模拟，保证制作过程中的合理性。

应用Midas软件对钢结构施工全过程进行仿真分析，保证安装过程中结构安全，构件应力合理，在安装过程中通过提取临时支撑支座反力，对临时支撑进行设计，对下部混凝土结构进行验算，对卸载过程进行模拟验算，保证卸载安全。

综合考虑结构特点及施工方法，在悬挑位置、大跨度连廊位置设置临时支撑。在TEKLA软件中将临时支撑可视化布置，并与楼板混凝土梁、柱、后浇带一一对应，进行调整优化，保证临时支撑避开后浇带，通过梁、柱将荷载传递至基础。

本项目应用三维激光扫描仪对钢结构质量进行检查，检查分两个阶段，一、钢结构安装完成卸载前，二、钢结构卸载后，在现场共设500站共计8天时间进行扫描，在GeomagicControl软件中对模型进行拼合，利用软件功能对扫描点云数据与钢结构BIM模型进行比对校核找出偏差较大点，将数据提供给钢结构专业、查找原因，提出处理方案，并将分析报告提交给幕墙、精装等分包单位，给后期深化设计提供实测数据。

为保证钢结构的安装与施工顺序按照计划开展，需对钢结构的制作、出厂运输、进场、安装整个过程进行管控，采用BIM5D平台对构件所处的状态进行跟踪。

在Tekla软件将钢构件制作、安装进度与构件模型进行关联，通过查看模型，直观形象掌握构件制作、安装进度，对现场机械设备配备、构件存放场地、人员配备等进行实时调整。

由于本工程施工场地狭小、局限，为保证施工平面的合理利用BIM三维技术对现场进行不同阶段的场布模拟与优化，尤其是在钢结构主体施工阶段为保证钢构件的吊装安全且顺利进行，对现场的2台动臂塔吊与3台不同型号的大型履带吊的布置与行走路线进行了三维模拟，并针对工地举行的观摩活动进行了三维场布策划与观摩路线模拟。

项目部运用智能化、专业化、互联网手段，实施智慧云工地管理，构建人员实名制考勤、环境检测、塔式起重机安全监控、视频监控4大智慧工地集成系统，实现“三化一花园”的管理理念，即：标准化工地、智慧化工地、物业化工地、花园工地。

项目利用无人机在“抢工期”阶段对日间与夜间施工现场进行无死角监管，对整个工地情况进行俯拍，便于管理人员对有死角部位进行监管与及时发现问题。

通过在茱莉亚学院项目中的12项BIM应用，实现了4项管理目标：

一是通过BIM技术解决了钢结构深化设计、构件加工制作、应力分析、结构安装等技术难题并保证了施工质量；

二是将BIM作为进度控制辅助方法保证了钢结构施工阶段构件安装进度，实现主体结构封顶工期目标；

三是将BIM三维模拟技术用于安全文明管控，实现了工程各阶段及关键节点场地布置的优化，给各项策划提供有力依据，并保证了现场全过程安全文明施工的目标；

四是通过对BIM模型的不断深化与各专业协同，为下一步施工与BIM应用打下坚实基础。

中冶天工在茱莉亚项目BIM技术的成功运用，在印证BIM技术能够切实有效的为工程项目实现价值的同时，更为中冶天工BIM工作的提升打了一剂强心针，为今后BIM的发展指明了方向，中冶天工将再此基础上更大范围、更深层次、更高质量的将BIM技术进行推广应用，为美好中冶的信息化发展添砖加瓦！