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马尔代夫维拉纳世界机场改扩建项目是中马两国最高领导人见证签约的“一带一路”重要工程，由北京城建集团有限责任公司EPC总承揽制作，对马尔代夫旅行经济发展及中马两国关系具有重要的战略意义。项目飞翔区总面积约235万m2，其间新填海面积75万m2，制作内容首要包括：填海护岸工程、飞翔区场道工程(新建1条4F级跑道，现有跑道改建为F类滑行道，新建与现有跑道相接的7条联络滑行道，改造及扩建现有西停机坪、新建东机坪，与东、西机坪衔接的8条联络滑行道)、助航灯光及导航工程、新建货运站工程、油库及机坪加油管线工程等。
马尔代夫维拉纳世界机场改扩建项目是世界F+EPC工程总承揽，在施行进程中，需统筹和谐规划、收购、施工及业主方、咨询方、融资方等多方关系，作为总承揽商，在规划、收购、施工等方面均面临不小的应战。
在规划方面，机场飞翔区依照世界民航安排(ICAO)的规范和规范进行规划、制作与检验，建构筑物依照我国有关规范和规范进行规划、制作和检验。延聘的规划方为我国企业，与国外的业主/咨询工程师在规划理念、规划流程等方面存在差异，审阅发展缓慢。
在收购方面，马尔代夫当地物资极度匮乏，几乎一切的修建资料、设备均依赖进口，资料收购、运送周期长，且整个机场岛供资料寄存区域有限。
在施工方面，触及填海、护岸、地基处理、场道、助航灯光、导航、通信、供油、结构、修建、机电等专业，国内基本没有可以查询的珊瑚砂吹填工程事例，唯一已知的珊瑚砂吹填工程位于我国南沙群岛，其数据资料完全保密。在珊瑚礁砂地质上建沥青跑道也是国内首次，专业技能强、可学习资料少，施工难度大。此外，因为本项目为改扩建工程，施工不能影响机场的日常运营，不停航施工窗口不足5个小时，时刻紧使命重，安全危险高。新建跑道施工应马代政府要求需要提早4个月完工并达到校飞规范，工期大大缩短，施工发展压力大。
综上，项目自开工伊始就确定在工程制作全生命周期中运用BIM及数字化施工技能，基于三维模型完结跨越时空、语言、专业的协同办理模式，高质量、高功率进行项目办理工作。
施行策划
在施行之初，项目即树立公司、项目两级BIM办理安排架构，组建BIM办理团队，树立贯穿EPC全进程的BIM运用体系，一致项目各阶段BIM服务成果交付细则，编制了《项目BIM施行手册》《BIM深度办理手册》《项目BIM建模规范》《马代机场构件LOD规范办理表格》《马代机场油库区管道构件属性表》《马代机场油库区版系表》《TRC上完结规划问题协同办理》等规范化文件，并装备完好的BIM建模软硬件及数字化施工设备。
一、运用方针
规划阶段，以维拉纳机场岛BIM模型、协同办理渠道为根底，树立安全、高效的信息协同和规划检查机制，加快推动规划发展，进步规划审阅功率。
收购阶段，以各区域BIM模型和三维激光扫描技能为根底，树立原资料堆料动态办理机制，一起进步构件设备收购准确性。
施工阶段，以各区域BIM模型、数字化施工技能体系和三维激光扫描技能等树立以BIM模型为驱动的，贯穿飞翔区、货运站区、油库区的全主动/半主动的施工进程协同办理机制，高质高效地完结飞翔区加快施工，完善一切区域施工进程质量操控、发展操控机制，下降夜间不停航施工安全危险等。
别的在运维阶段，项目将交付业主包括一切施工进程数据和全部地下管线的机场岛归纳BIM模型，为机场运营维护及远期规划制作供给详实直观的根据。
二、软硬件环境
软件：装备Revit、Tekla、MicroStation、SketchUp、Navisworks、Escape、Lumion等建模、渲染软件，Reakworks点云剖析软件、BusinessCenterHCE数字化施工建模、Visionlink数字化施工办理渠道、TrimbleConnect协同同享渠道、BIM4D/5D软件VICOOffice等。
硬件：置办服务器，装备4台台式工作站、10台移动工作站，三维激光扫描仪TrimbleTX8，以及为飞翔区数字化施工运用装备的高精度的丈量设备及操控体系(包括2座GNSS基准站、6座在线沉降观测站、2套工地丈量定位体系、6套摊铺机主动操控体系、12套智能碾压体系、1套平地机主动操控体系、1套推土机显现引导体系、1套挖掘机显现引导体系、10套自卸车辆定位体系)。
三、数字化施工技能
数字化施工即工程施工全进程的数字化和信息化，是指依托协同办理渠道、数据处理渠道、规划BIM模型、工程机械操控体系、工地数据收集体系等根底渠道，整合规划数据和工地信息资源，树立一个虚拟开放的信息环境和同享渠道。
详细表现形式为：安装工程机械操控体系、工地数据收集体系的工程机械经过接纳斗极等星座的卫星信号与GNSS基站差分信号，完结本身精准定位，然后经过4G网络将机械行驶轨迹等方位信息和各传感器记录的施工进程数据传输到数字化施工数据处理渠道，经剖析后再经过协同办理渠道与多方同享，参加方便能实时把握并掌控当时施工状况。
整个数字化施工体系的数据中心是规划BIM模型和实时收集的原始施工数据。所谓把握施工状况，便是把握经过原始施工数据与规划BIM模型不断比对剖析的数据成果;所谓掌控施工状况，便是经过实时的数据剖析成果进行极为迅速的呼应。数字化施工技能就是数字化工程办理，相对于传统办理模式，前者以更科学的方法进行工程规划、更高效的方法调度现场，把握工程发展，合理安排不同区域的施工步伐，下降资料、人工等本钱，为决策供给更及时、更充沛的根据。
运用内容
为满足规划、收购、施工各阶段的运用方针，打造以BIM模型为根本驱动的数字化工程办理体系，本项目树立了维拉纳机场岛的总图模型、飞翔区数字化施工BIM模型、新建油库区域全专业BIM模型、新建货运航站楼区域全专业BIM模型，并进一步整组成整个维拉纳机场岛的BIM模型，以此为根底进行EPC全进程的数字化智能制作。
其间，总图模型运用SketchUp树立，结合了详细的地勘和海勘数据，用于机场地势调配和规划总览，并作为模型整合的“大托盘”。飞翔区数字化施工BIM模型运用SketchUp/TrimbleBC-HCE树立，是飞翔区数字化施工的数据中心之一。货运航站楼及油库区域则运用AutodeskRevit、TEKLA、PDMS等软件树立了修建、结构、机电、工艺全专业BIM模型，用于上述区域的规划审阅、优化深化、资料收购、施工质量操控等运用。
一、规划阶段
运用BIM建模技能在规划前中期完结了规划计划可视化、磕碰查看剖析、各专业体系间协同优化等运用，有效地协助规划单位传递规划理念，进步了业主/咨询批阅规划的功率和准确度，压缩了均匀规划审阅周期，快速削减规划错、漏等问题，加快了全体规划发展。在规划后期及施工阶段完结了专项结构深化规划、机电管综优化规划、重大施工计划可视化交底等运用，为后续收购、施工排除了许多躲藏的“雷区”。
以货运航站楼为例，原规划中为了经过部分机电管线，在结构钢梁上开设了319个洞口。经过BIM管综优化、结构优化后，此类结构洞口削减135个、缩小尺寸184个，然后缩短了近7周的钢构件的加工工期。别的，经过在TEKLA中整合钢构与土建模型，项目及时发现有45根抱框钢柱长度按原规划不能与根底衔接，仅仅发现这一处小错误，便避免了2个月以上的工期延误。
在规划阶段，规划参加方来自北京、广州、我国香港、澳大利亚、德国、新加坡、马尔代夫等国家和地区，传统交流方法受语言和时差的影响较多，工作功率受限。而且项目不同区域选用的规划规范和规范也不同，一起中外规划理念也不一致。为此，本项目引入了TrimbleConnect协同办理云渠道，处理了涣散的规划资源整合和及时同步等问题，将规划问题直观化，削减了规划办理的难度。
在TrimbleConnect上，各规划方将各类BIM模型的轻量化上传，业主、咨询和项目规划办理部分在渠道上利用开始的整合、磕碰、标示与量取功能进行检查，亦可结合手机APP完结端同步查看，进步了规划审阅的功率，缩短了图纸批阅的时刻。
一起，TrimbleConnect除了首要用于规划图纸/BIM模型归档、检查校核、发布外，还用于项目期间一切参加单位的各类制作文件的传递和同享，是一切参加单位的文档协同云渠道。
二、收购阶段
因为机场岛可利用的空间有限，需要对珊瑚砂、河砂、碎石、水泥等大宗原资料堆放方位进行严厉布局。项目依托数字化施工BIM模型对飞翔区原资料收购进行全体把控，一起利用点云建模技能对现场料堆进行快速丈量和三维重构，快速把握用料状况，以此监测与批改收购计划，以完结原资料的动态监测。
经过钢结构模型、油库工艺模型深化工艺构件与设备，直接面向工厂做预制加工，进步收购准确性，下降收购危险。
三、施工阶段
1.数字化施工技能
数字化施工体系是飞翔区独有的施工进程操控与协同体系。在准备阶段，项目树立了掩盖全岛的GNSS基准操控网，一致了现场一切的工程机械操控体系、GNSS流动站、丈量手簿等设备的坐标框架。除一致的基准操控网外，项目还树立了全天候在线沉降监测体系，用以监测和预警新填海陆域的沉降和水平位移状况。
飞翔区施工全进程运用BIM+数字化施工技能，基于数字化施工BIM模型，将模型中的规划信息经过工地GNSS基站体系发布到装有智能操控体系和高精度丈量设备的施工机械和车辆中，再经过数据办理渠道Visionlink与分包单位协同办理整个施工进程，完结智能化施工和施工全进程监测。
TrimbleBC-HCE软件将飞翔区数字化施工BIM模型转换成工程机械操控体系可辨认的格式，并经过工地GNSS基站体系发布到改装后的挖掘机、推土机、平地机、压路机、摊铺机及自卸货车的操控体系中。这些数字化工程机械便可以“读懂”图纸，引导操作手或许直接主动完结施工使命。
每台工程机械都加载了工地现场数据收集体系，在借助GNSS基站完结本身精准定位时，经过各类传感器实时获取施工进程数据，并上传至数据办理渠道Visionlink上进行处理剖析。Visionlink渠道记录了自2017年7月以来飞翔区全部的施工进程，该渠道以飞翔区数字化施工BIM模型为基准，对施工进程数据如施工方位、土基压实状况、碾压遍数、表面高程、燃油消耗等进行统计剖析，剖析成果首要有查看施工质量、规划施工道路、调整施工计划、优化现场施工安排等运用。
其后，Visionlink将剖析成果再实时反馈给工程机械，并在操控箱上实时显现，协助现场办理人员了解施工实践状况并做出决策。
借助Visionlink，办理人员在现场可以抽查任意时段、任意区域的一切工艺阶段的施工质量，办理渠道给出的某区域推土机→平地机→压路机施工后的表面高程状况。
最后，Visionlink将终究剖析成果经过TrimbleConnect与一切相关人同步，协助工程部分协同办理整个施工进程，完结智能化施工和施工全进程监测。
2.沉降动态监测
分布在新填海陆域的6座GNSS沉降观测站以每秒观测一次的速率进行不间断的沉降观测，经Trimble4D沉降预警软件对17168个小时的收集数据进行处理后取得沉降曲线。沉降曲线归纳反映了整个陆域的沉降状况，并为业主方和项目部供给了准确可靠的机场岛改扩建区域的沉降动态预警。
3.点云模型比照
在加油管线、油罐施工中经过三维激光扫描收集生成的点云模型与规划模型在三维环境下进行比照，及时反馈当时区域施工质量，并在点云模型根底上作更深层次的剖析，保证了各类管线、钢结构以及工艺安装施工的精准度。以油库区15000m3航煤油储罐为例，项目结合点云模型对每带壁板周长、椭圆度、笔直度和凹凸度进行剖析，将细小距离明显化处理后的成果则作为操控施工质量的重要根据。
4.BIM4D/5D运用
在BIM4D/5D方面，项目结合VICOOffice和三维激光扫描技能进行一些拓宽运用。针对新建跑道的提早完工要求，项目运用VICO结合数字化施工BIM模型和Visionlink供给的工程机械实践施工功率数据，对跑道加快施工计划进行深度剖析，规划更合理的施工安排计划，提早对或许影响工期的因素提出预警，并追寻实践出产状况，严厉操控发展和质量危险，保证了跑道提早完工。
BIM5D方面，本项目将各类BIM模型导入VICO，结合既有的定额数据和发展跟踪数据，主动计算符合当时发展的施工工程量，并根据定时的三维激光扫描作业树立反映当时实践施工发展的点云模型，二者比对剖析的成果用来配合商务部分完结发展计量和造价计量工作。
四、运维阶段
飞翔区改扩建进程中，尤其在不停航施工期间，因为业主供给的地下管线信息不全，构成管线探挖危险较高。项目基于管线规划图纸及实践探挖状况，结合BIM技能构成了一套完好的地下管综模型，并镶嵌进飞翔区数字化施工模型，将来可协助业主更高效地办理飞翔区。
运用作用
一、经济效益
BIM建模技能、三维激光扫描技能及协同渠道的运用，进步了各专业间协同及参建各方的交流功率，经过规划优化大大节省了本钱，下降了7.6%批阅文件所需工期，直接缩短工期约83天，在规划检查及优化方面节省了数百万元的本钱。施工阶段树立了以施工BIM模型和点云BIM模型为根底的进程质量操控机制，完结了100%的进程质量和安全操控。
BIM+数字化施工运用，现场完结“无桩化”作业，机械完结主动化施工，归纳功率提高30%以上，下降油耗，节能减排;施工进程质量、安全操控100%;准确操控摊铺厚度，削减约3%的修建资料投入，节省资料和人工本钱近千万元。
特别是飞翔区选用了以BIM模型驱动的全进程数字化施工体系，打通了规划图纸/模型直接向工程机械的传递渠道，增强了办公室与工地现场的衔接。现场完结了“无桩化”作业，工程机械完结主动化/半主动化施工，施工工期由原计划的16个月缩短至11个月，施工归纳功率较传统模式提高30%以上。项目经过数字化施工主动化机械和高精度的丈量操控，准确操控底层、面层摊铺厚度，比较传统施工工艺削减约3%的修建资料投入，累计节省本钱500多万元;而且大大削减丈量工程师、施工作业人员以及工时投入，累计节省本钱300多万元。别的，数字化施工还保证了施工的安全性和可操控性，削减人机混合作业时刻，减轻现场人员的工作强度和外业时刻，也极大地提高了夜间不停航施工的安全与功率。
二、社会效益
新建4F级跑道提早4个月零7天完结全线贯通，完结履约承诺，取得业主、咨工及当地政府的一致好评。在新跑道空客A380首飞仪式上，时任马尔代夫总统亚明在致辞中表明，新跑道的运用将为马尔代夫旅行经济带来飞跃。
三、推广运用
本事例在马尔代夫维拉纳世界机场、马尔代夫玛地洼鲁机场项目成功运用，授权实用新型专利1项，编写论文2篇;总结构成《远洋吹填珊瑚砂岛礁机场机场制作关键技能研究与运用》课题，经判定达到“世界领先水平”，为海外EPC机场项目制作BIM及数字化施工供给了学习与参阅。
四、运用总结
基于BIM技能的数字化施工是对项目管控的巨大晋级，包括工程制作的数字化、信息化和智能化，它是基于多种先进数字化施工硬件、三维模型软件以及咨询服务，对项目规划、进程、质量、出产、数据、资源功率及交互交流方面进行全面掌控，提高项目参加方的交流，晋级施工单位的各种工程机械，并收集各种施工进程数据(质量、安全、本钱和发展)，提高项目办理的水平，终究完结项目管控水平的提高。真正完结项目部由办理人到办理数据的改变，完结人出产数据到机器和软件出产数据的改变，完结由人驱动办理流程到由数据驱动办理流程的改变。终究完结在保证质量的前提下做到减员增效，提高项目办理水平的方针。 |
