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智能建造示范项目:重庆大学附属肿瘤医院科学城院区

发表时间:2024-06-24 19:46

中国建筑第三工程局有限公司(简称“中建三局”),是中国建筑股份有限公司的全资子公司,1965 年7月经国务院批准成立。1993年经建设部批准为全国首批工程总承包企业和施工总承包一级资质;2002年核准为全国首批工程总承包特级资质,是具有多功能、集团化经营的国有大型建筑安装骨干企业,隶属于国务院国资委直管的中国建筑工程总公司

中建三局自成立以来,以“敢为天下先、永远争第一”、“开拓、争先、奉献、求实”的精神,树立了“建筑铁军”、“工程劲旅”的良好形象,被誉为“中国建筑排头兵”。中建三局先后与武汉大学联合开发GPS全球卫星定位技术进行超高层建筑施工测量,在公司厦门建行大厦项目首次运用,被专家称为“具有里程碑意义”;与华中科技大学联合开发的虚拟仿真技术,首次在公司上海正大广场项目应用,经专家鉴定为“国际领先,国内首创”;在传统的大面积混凝土浇灌、超高层施工、深基坑等方面继续保持优势,工程整体质量取得了长足进步;在新型模板施工技术、建筑节能和环保应用技术污水处理厂工程成套施工技术、建筑信息化技术等17项技术领域接近或达到国际先进水平。累计科技成果143项,开发总结出工法15项,厦门建行项目获得“全国建筑业新技术应用金牌示范工程”。所有已完工程交验合格率达100%,现已创成了华中网局、中央民族大学文科楼等9项鲁班奖及国优奖。

一、项目概况

重庆大学附属肿瘤医院科学城院区项目位于重庆市高新区金凤镇,本项目总建筑面积56万㎡,地下室建筑面积23万㎡、地上建筑面积33万㎡,总床位数2500床。本项目瞄准国际一流标准,打造西南地区首家同时拥有质子、重离子治疗中心的医院项目。项目在2023年成功立项重庆市首批智能建造示范工程。

 1 项目效果图

二、实施目标

项目要实现设计、施工阶段的全过程BIM数字化管理,大幅提高大型项目生产效率。形成一套可推广的装配式建筑工作流程,提升装配式建筑总体实施效率。

通过对智能建造技术的应用,实现建设施工现场全域、全过程感知、信息实时互通,在安全、绿色、智能基础上,实现智慧绿色施工水平大幅提升。

三、智能建造体系

重庆大学附属肿瘤医院科学城院区项目通过工程实践,总结了项目智能建造相关工作,提炼形成了“1+2+3+4”的智能建造体系。

图2 智能建造专项团队组织架构

1:一个中心。以智能建造为中心,统筹现场施工进度、质量、安全管理技术的迭代升级。

2:两个维度。第一维度是与高校、科研企业开展智能建造合作,以高屋建瓴的视角提炼和促进智能建造工作的开展;第二个维度是以项目为载体,将智能建造的应用点落实落地。

3:三种模式。主要是在智能建造推进过程中,灵活运用“自主研发模式、联合研发模式以及生态合作模式”,促进更多的智能建造技术应用推广。

4:四个抓手。项目以“数字化设计、工业化生产、智能化施工、信息化管理”作为四大抓手,持续推进智能建造的工作开展。

在数字化设计方面:项目采用BIM技术,实现场地布置、管线综合、进度模拟、仿真模拟分析等方面可视化。应用设计协同平台实时共享信息,实现EPC项目设计、建造团队团队无缝连接和高效合作。

图3 地下室BIM模型

在工业化生产方面:项目采用预制构件二维码实现质量追溯及构件定位;采用智慧云砼管理系统实现对混凝土生产、运输和浇筑过程的全程智能监控;落地智慧智慧库房码上识别系统、机电安装移动加工厂,提高机电安装材料管理及加工效率。

在智能化施工方面:引入具备定位功能的智能安全帽,一人一帽一档,实现工人轨迹可视化,提高作业工人安全管理效率。采用数字孪生群塔作业立体防碰撞系统及设备卫士巡检系统,确保群塔作业安全。应用智能无人值守地磅、智能洗车装置、智能施工升降机、智能开关及智能水电表,提升现场智能化水平,减少人力投入。

项目将应用四盘地面抹光机器人、ALC条板搬运、安装机器人、喷涂机器人、吊篮安全监管机器人等智能建造机器人,推动工程领域创新升级。

在信息化管理方面:项目建立了数字化指挥中心、智能建造管理中心、两单两卡一站式宣教中心,多维度整合项目关键信息,实现项目管理智能化、数字化,提高项目管理效能。

四、智能建造特色亮点

(一)基于装配式建筑的工业化生产

基于BIM结构模型自动提取装配式钢筋桁架楼承板单元板块技术,本项目地上结构板均采用钢筋桁架楼承板作为装配式构件(该构件标准单元宽度为600mm),在该构件生产加工时,项目依托BIM模型提取正在施工区域的钢筋桁架楼承板单元,实现自动提取下料单元长度及数量,促进高效的工业化生产。

(二)基于数字预拼装的异型钢结构施工

本项目门诊楼部分结构采用装配式钢结构,特别是弧形造型柱及空中连廊均采用工厂加工及预拼,采用焊接机器人对户型结构及复杂钢结构节点进行焊接作业,全部钢结构实现工业化生产。

(三)基于BIM和AI应用的智能化作业

1.基于空间定位技术的作业人员安全管理系统

“BIM+移动信息网络”,本工程施工作业人员全面配置智能安全帽,实现一人一帽一档管理,在提供高标准安全防护的同时,可以实时定位工人所处位置,加强工人作业地点智能化安全管理,同时具有一键报警、脱帽报警、电子栅栏等功能。

2.BIM场布模型+鹰眼航拍

本项目采用BIM技术将场地布置进行三维还原,再通过无人机进行鹰眼航拍进行实时复核,优化项目平面布置,提高现场施工效率。

3.多塔机数字孪生立体防碰撞系统

项目主体结构施工期间共安装12台塔吊,塔吊最大安装高度为100米,最低安装高度为60米。项目施工过程材料吊运频繁、夜间施工持续,群塔作业危险性高。采用人防+技防的策略,利用多塔机数字孪生立体防碰撞系统牢守安全红线。

多塔机数字孪生立体防碰撞系统可以实现数字孪生,即现场塔机运行状态可以实时映射到系统管理平台,并监控塔机的实时运行状态。与传统二维防碰撞系统不同,本系统可以同时监控塔机大臂、小车、吊钩的运行状态,在施工场地复杂的三维空间环境下,实现防碰撞。

五、应用效果

重庆大学附属肿瘤医院科学城院区项目聚焦智能建造应用,成功打造成为重庆市智能建造试点示范项目,项目成功举办多次省市级智能建造交流活动,多次迎接省、市、区各级领导观摩,取得了良好的社会效益。

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