BIM案例︱英国Gravesend火车站改建工程4D-BIM应用

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Gravesend火车站位于英国伦敦以东约38公里。该火车站是伦敦东部主要的列车出入口。为了满足加长的新型列车从该站通过,当地政府决定对其进行改造,以释放更多空间满足过往乘客的需要。



地理位置


该项目业主为Network Rail,承包方是C Spencer Ltd,4D顾问则是由Oakwood Engineering和Schofield Lothian联合担任。



项目范围概况:


项目价值:1913.7万英镑


施工工期:15天,2013年12月22日至2014年1月6日
对现有列车轨道进行重新布局

对车站现有信号系统进行改造


新增一个中心站台

扩建现有的1、2号站台


拆除现有天桥和水塔基础


新建一个带电梯的联接各站台的天桥


其他弱电控制系统的新建与改建



改造前

改造后


由于本项目工期短,施工区域狭小,项目业主决定采取4D-BIM的方式进行项目管理,以期望降低工期风险并加强现场施工的HSE管理。


本项目4D顾问首先使用激光三维扫描技术对火车站现有状况及条件进行全面扫描,并以扫描数据完成火车站的现状建模。同时,火车站周边情况也以相同方式进行模型创建。


车站三维扫描


本项目的3D模型不但包含永久工程模型,也包含临时工程模型、植被模型和物流模型等。


周边模型


这些模型元素统一导入到Synchro软件中进行4D管理。


整合模型


4D-BIM应用中的重要功能之一是可施工性检查和校验。本项目采取碰撞检查的原理对整个项目的实施过程进行动态的碰撞冲突分析。例如:下图显示新建轨道的铺设工作与现有站台发生冲突;下图显示一辆工程车行驶在未完成的轨道上。


问题1


问题2


本项目的4D模型以周为单位进行管理,所有进度计划细化至小时,并在此基础之上对现场的人员、机械、材料的周转物流和计划的可施工性进行细致讨论、模拟和确认。项目的所有施工过程模拟由项目各参与方的近70为成员一个小时一个小时的审查批准。


通过这种审查方式,项目团队在早期发现并纠正了许多偏差。按照初始计划,中心站台的建设使用的钢材将在12月26日早上到达现场,但施工方根据自身施工组织方案要求钢材在12月27日晚间到场即可。随后项目团队通过4D模拟进行了充分协调,修正了整体计划。


4D-BIM应用在本项目的HSE管理中也发挥了积极的作用。4D模型可以用来展示项目实施过程中安全措施和方法的效果,向项目各方指明现场安全管理分区和各自的职责。例如在HSE审查过程中发现原计划中轨道重组与原站台拆除工作同时进行,但相关规定要求以本项目现场施工条件两项工作不得同时开展。



安全审查


4D模型的其他应用:


  • 向当地450位居民进行工程说明和施工模拟展示


  • 向当地市政管理机构申请道路管制


  • 开工前对工人进行施工安全教育,等等


在进度管理方面,本项目通过使用4D模型取得了非常好的效果。在项目初期,当地经历了三天强降雨天气,累计工期损失约100个小时。


然而,通过4D模型对项目施工段进行精确划分和清晰识别,在已有条件下充分开展施工作业,项目工期逐渐被赶了回来。如下图所示:



计划状态12月27日5点



实际状态12月27日9点


最终,2014年1月26日早晨4点33分第一位乘客离开火车站,标志着本项目的如期完工。下面是项目完工时的一些统计数据:


l 2500次起吊

l 900人参与

l 超过92000个工时

l 789项现场交付成果

l 没有发生人身伤害

l 没有项目周边居民的投诉


项目的如期交付使用意味着大量的成本节约。下面是一些潜在成本数字:


l 列车取消费用——135万英镑/天

l 轨道维护费用——12.5万英镑/天

l 持续施工费用——15万英镑/天


安全无事故的完成项目也意味着工期的节约。


4D-BIM的应用达到了降低项目风险的目的。BIM的环境是项目团队可以在早期进行协同并决策。同样关键的是4D模型能够很好地帮助人们找到补救措施从而保证工程顺利实施。

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