中国尊大厦创新技术应用.pdf

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1、中国尊大厦2020 年12 月创新技术应用一工程概况二智慧建造策划及团队建设三自主研发和成熟技术及软硬件配置情况四智慧建造应用情况五经济效益与社会效益六人才培养及下一步工作计划目录核心区占地约30公顷，总规模约410万平米，地上建筑面积约270万平方米。规划的19栋新建建筑中，普遍高度在200米以上。故宫CBD核心区北京东三环国贸高度528米的中国尊大厦目前是世界上 8 度抗震区最高的建筑。一、工程概况一、工程概况工程名称北京市朝阳区CBD核心区Z15地块项目施工总承包工程建设地址北京市朝阳区CBD核心区Z15地块建设单位中信和业投资有限公司设计人北京市建筑设计研究院（总设计负责人）Kohn

2、Pedersen Fox Associates PC（建筑顾问）中信建筑设计研究总院有限公司奥雅纳工程咨询（上海）有限公司（结构顾问）栢诚（亚洲）有限公司（机电顾问）专业设计顾问艾泰勒建筑工程咨询（上海）有限公司（幕墙顾问）专业顾问悉地国际设计顾问有限公司（BIM咨询顾问）造价咨询顾问中建精诚工程咨询有限公司监理人北京远达国际工程管理咨询有限公司施工总承包单位中国建筑股份有限公司/中建三局集团有限公司（联合体）合同形式固定综合单价合同工期2014年12月20日至2018年10月11日，总工期为1392个日历天一、工程概况中国尊项目为北京市第一高楼，作为地标性建筑，所受到社会的关注也是空前的，建

3、设过程中有以下重难点：造型特殊，建设技术难度大。主体结构采用核心筒+巨柱结构+巨型钢桁架体系，同时结构与设备避难层结合设置腰桁架。结构体系需与建筑造型相结合，建筑外形的曲线变化对施工要求高 垂直运输压力大。项目各专业参建分包单位多，施工期间工人常年保持在2500人以上，高峰期人数多达3500多人，对总承包专业化管理水平要求高 建设工期紧，标准高。相比国内同类超高层项目，工期最短，由于地处首都北京，受天气影响大，外界关注度极高。0510中央电视台上海环球金融中心中国尊大厦深圳平安大厦广州东塔上海中心大厦国内部分超高层建设周期对比（不含前期）国内部分超高层建设周期对比（不含前期）一工程概况二智慧建

4、造策划及团队建设三自主研发和成熟技术及软硬件配置情况四智慧建造应用情况五经济效益与社会效益六人才培养及下一步工作计划目录二、智慧建造策划及团队建设中国尊项目建设标准高、品质卓越。众多的新技术应用和发明创新，是近年来国内建设水平的高峰。该项目于2013年动工，经历了我国建筑信息化、智能化发展最快的一个阶段。项目自身的智慧建造技术也十分具有代表性，主要体现在BIM的应用与发展上，同时也伴随与移动通讯、无线射频、虚拟现实、项目信息平台、物联网等技术的结合，具有一定的代表性。二、智慧建造策划及团队建设BIM技术数字化加工技术三维激光扫描技术智能化装备及工具物联网技术虚拟现实技术一工程概况二智慧建造策划

5、及团队建设三自主研发和成熟技术及软硬件配置情况四智慧建造应用情况五经济效益与社会效益六人才培养及下一步工作计划目录三、自主研发和成熟技术及软硬件配置情况超高层建筑施工专用装备集成平台全生命期BIM应用总包团队硬件配置:高端工作站4台高端台式机10台Ipad 20台服务器2台三、自主研发和成熟技术及软硬件配置情况考虑点云相关的工程特点难点工期紧张结构复杂专业繁多协调量大三维激光扫描仪虚拟现实设备中国尊首层大堂和空中大堂装饰装修要求高，设计新颖、大气。业主在材料、光照、配色等一些列设计选型过程中，都可以借助VR设备进行虚拟样板的评比，提高效率的同时，也更好的帮助业主和施工方掌握成品品质，保证最终效

6、果达到设计预期。一工程概况二智慧建造策划及团队建设三自主研发和成熟技术及软硬件配置情况四智慧建造应用情况五经济效益与社会效益六人才培养及下一步工作计划目录四、智慧建造应用情况智能顶升钢平台的应用让工程达到了“在工厂里造摩天大楼”的高效建造水平。从2015年3月20日首层竖向混凝土浇筑，到2017年8月18日结构封顶，施工工效提升30%以上，每层节约建设工期23天，同时也提高了施工质量、施工安全性以及施工智能化水平。共完成110次钢平台顶升4.1 智能化装备平台“金钟罩”“金钟罩”“造楼神器”“造楼神器”“空中造楼机”“空中造楼机”打造超高层核心筒施工记录，最快施工速度3天1层极大提升机械化、智

7、能化及绿色施工水平经专家认证，技术整体达到“国际领先水平”国家级课题千米级大楼建造技术的核心技术四、智慧建造应用情况智能顶升钢平台利用独创的混凝土微凸支点支撑在核心筒墙体，利用液压油缸和支撑架作为模架的顶升与支撑系统，实现了全新的顶撑组合模式。解决了核心筒施工中墙体内收、吊装需求空间大、安全要求高等施工难题，实现模板、操作架、材料、机具同步顶升。4.1 智能化装备平台支撑与顶升系统模板系统挂架系统附属设施系统上、下支撑架液压顶升油缸吊杆、龙骨通道板、钢梯相应配件65系列钢模相应配件防护栏杆平台板相关辅助设施钢桁架系统主次桁架、外围桁架钢立柱四、智慧建造应用情况4.1 智能化装备平台智能顶升钢平

8、台由支撑与顶升系统、钢桁架系统、挂架系统、模板系统及附属设施系统组成。核心筒施工时作业人员利用钢桁架系统的下挂架系统作为作业面焊接钢构件、绑扎钢筋、支设模板、浇筑混凝土。顶升钢平台整体随着核心筒施工高度的增加利用支撑与顶升系统架构不断向上爬升，完成上部混凝土墙体的施工作业。四、智慧建造应用情况4.1 智能化装备平台钢平台工作原理支撑与顶升系统在和核心筒剪力墙上，支点由承力件、上支撑架及位于上下支撑架之间的顶升油缸构成。顶升钢平台运行时，智能顶升钢平台整体荷载通过上、下支撑架利用挂爪咬合承力件传至混凝土墙。平台顶推力达4800吨 施工电梯可直达平台610CG四、智慧建造应用情况4.1 智能化装备

9、平台智能顶升钢平台体系结构形式复杂、受力情况多变且使用周期长，贯穿整个核心筒施工始终，因此对模架使用全过程的监测，以掌握其使用阶段的安全状况显得尤为重要。智能监测系统通过各种类型的传感器对模架的运行状态数据进行采集，根据监测数据判断模架的运行是否安全，系统具有采样频率高、抗干扰能力强、运行平稳等特点。智能控制系统四、智慧建造应用情况4.1 智能化装备平台系统由硬件部分和软件部分组成，两者协同工作，共同实现系统的各项功能。系统监控内容包括表观监控、应变监控、水平度监控、垂直度监控、气象（风速）监控以及风压监控。四、智慧建造应用情况4.2 全生命期BIM技术在智慧建造技术的应用上，从每一个应用点来

10、看，都起到了非常明显的效果，创造了应有的价值，帮助项目建设团队攻克技术难关、创造质量优品。部分技术的应用，如BIM技术、智能化施工装备集成平台技术、三维激光扫描技术已经成为行业内应用的标杆，引领未来的旗帜。中国尊全生命周期BIM应用设计阶段施工阶段运营阶段施工图纸数字放样性能模拟能耗管理用户管理设备维护管理施工模拟三维激光扫描方案展示数字化加工参数化设计系统分类与编码虚拟漫游深化设计模型综合协调VR应用3D打印空间管理公共安全管理资产管理开展全专业、全楼层综合协调定期BIM巡检保证模型准确性中国尊项目BIM应用点四、智慧建造应用情况4.2 全生命期BIM技术BIM辅助深化设计BIM技术在建筑、

11、结构、装饰、钢结构、幕墙等全专业应用，对图纸深化、辅助出图、构件加工、方案选择等方面取得了极大成功，为项目建设提质增效做出了重要的贡献。施工图设计阶段，共对北京院完成五轮设计成果报审，各参建单位共提出审核意见11981项。对施工图的BIM复核24批次，解决了设计问题4959项，占比约41%。大幅减少施工过程中因碰撞、拆改及因设备未选定而造成的浪费和工期延误、造价增大问题的发生BIM施工模拟在施工开展之前，结合施工部署及进度计划，进行施工模拟，让管理人员全面的掌握施工工序及主要控制节点，为工期的实现提供有效的保证。59%41%施工图阶段报审成果11981项二维方式审核BIM方式审核四、智慧建造应

12、用情况4.3 三维激光扫描技术作为国内首个全面应用三维扫描技术的超高层建筑，完成了项目所有楼层共108层的扫描。充分利用了点云数据高精度的特点，打通了设计理论与现场实际情况之间的信息断链，在深化设计、质量管理、测量管理、分包协调管理等方面取得了极大的突破。四、智慧建造应用情况三维扫描技术辅助深化设计4.3 三维激光扫描技术经典案例1由于中国尊项目雨棚部分为异形结构，钢结构安装定位难以精确定位。项目利用三维扫描技术将雨棚扫描完成后，一方面对已安装完成的雨棚钢骨架的定位进行校核，对影响幕墙下料的裙摆梁进行逆向建模，形成幕墙可参考下料的实体模型。在参考与实际一致的钢结构模型上深化，大大提高了幕墙单位

13、深化设计的准确性。经典案例2项目精装修对旋转楼梯定位准确性要求较高，且由于其特殊形状定位难以控制。原钢结构旋转楼梯安装完成后，装饰单位现场打点测量后确认无法施工。经过三次扫描辅助定位校核和钢楼梯三次现场调整后，最终消除钢楼梯偏差，保证了结构施工的品质。四、智慧建造应用情况三维扫描技术辅助质量监控4.3 三维激光扫描技术现场三维激光扫描重点部位实测实量编制BIM复核报告分析偏差现场整改施工总包负责对已完成的土建工程进行扫描并核查与模型的一致性，对现场偏差较大区域进行实测实量复核，分析偏差原因并进行整改。将点云数据与结构BIM模型进行对比，自动形成误差分析报告。通过报告发现质量控制薄弱点，并进行纠

14、偏。四、智慧建造应用情况4.4 数字化加工技术项目采用预制立管技术，在预制加工厂将管道组合单元加工成长约2-3层楼层高度的稳定管节，在现场一次性吊装就位。估算节约人工40%-45%，节约机械及措施费30%-35%，节约材料费8%-10%。多专业构件精细化全三维建模。通过信息化管理平台对构件的下料、运输、安装进行全过程管理。优化排版取料顺序，实时更新材料精确位置，减少材料浪费。四、智慧建造应用情况4.5 放样机器人技术应用采用传统放线定位方法，定位一层的吊杆需要2名工人耗时4天。采用放样机器人定位方法，定位一层的吊杆需要1名管理人员1名工人耗时2天。可见利用放样机器人定位吊杆能极大缩短作业时间。

15、并且通过机器人放样能适当减少人为操作过程，在定位精度上也可有所提高。四、智慧建造应用情况4.6 VR应用通过细致的建模和材质等参数的调试，中国尊大厦空中大堂和首层大堂的装饰效果真实的展现出来。通过VR设备，业主、总包及专业分包的充分体验和讨论，为装饰最终选型选材提供了直观可信的虚拟样板。帮助业主快速确定装修风格，进而加快了深化设计及材料选型进度，提高效率，保证质量和效果。一工程概况二智慧建造策划及团队建设三自主研发和成熟技术及软硬件配置情况四智慧建造应用情况五经济效益与社会效益六人才培养及下一步工作计划目录五、经济效益与社会效益 中国尊项目从2013正式开始施工，历经5年，即将在今年按期交付。

16、这是第一个由国人自己设计、施工的国产建筑精品，也是国内唯一一个按期交付的500米级超高层。在北京CBD核心区的严格环境之下，通过合理的交通组织、超前全面的信息化技术应用、多专业装配式智能加工等诸多手段，保证了项目的履约，大楼的正式建成说明了中国超高层施工和项目管理能力已经达到了世界领先水平。五、经济效益与社会效益 通过采用智能顶升钢平台、预制立管等新技术，有效节省施工工期预计9090天天。大量构件为场外加工或预制生产，有效减少现场扬尘及污染，产生建筑垃圾仅为LEED金级评定标准的10%10%。通过多参与方协同优化设计，为业主带来72007200平米平米以上使用空间的增效，创造价值上亿元。采用B

17、IM技术，在设计阶段及施工阶段累计发现1250012500余个问题余个问题，大量减少了可能发生的拆改和返工。据初步统计对比，现场变更数量较同类超高层降低降低7080%7080%。9010%720012500一工程概况二智慧建造策划及团队建设三自主研发和成熟技术及软硬件配置情况四智慧建造应用情况五经济效益与社会效益六人才培养及下一步工作计划目录中国尊项目建设多年，始终贯彻以技术推动高品质建设的宗旨，打造了一个具有国际领先水平的超高层管理团队，培养了一批年轻的技术骨干。项目的智能顶升钢平台由技术团队与企业技术中心共同设计，在应用过程中，管理团队广泛动员、全员参与，形成了3组可独立控制操作的执行团队

18、，110次顶升安全0事故，确保了项目的顺利履约，并长期为企业后续的超高层项目平台应用提供技术咨询服务。01.形成智能装备平台管理团队形成智能装备平台管理团队 中国尊项目在施工攻关阶段开展了两年多的基于BIM的总承包管理工作推广，将BIM工作引入至各职能部门的日常管理之中，项目部总分包累计超过120名管理人员参与到BIM工作中。施工期间专业BIM协调47次，累计解决专业间协调问题2299项。02.开展基于开展基于BIM的总承包管理的总承包管理 项目的其他应用也面向全体管理团队进行推广拓展。如三维扫描工作，全楼层开展的过程中累计超过30名员工参与现场实施的操作与执行，6名员工可熟练完成点云数据处理

19、，超过60人的设计团队使用点云数据与BIM模型进行深度融合，开展相应的对比与分析工作。项目的放线机器人，在机电及装饰施工团队中推广应用，20多名技术人员参与到应用过程中，积累了实战经验。03.员工专业设备技术操作能力员工专业设备技术操作能力六、人才培养及下一步工作计划六、人才培养及下一步工作计划以中国尊技术团队成员为核心组建的雄安市民中心项目设计技术部，在新区的第一个建设工程中充分展示了其综合实力，在完成传统施工技术及设计协调工作任务的同时，还与中建内部软件开发团队一同研发了中建智慧建造管理平台，将智慧工地、BIM和项目现场信息化管理的内容进行了集成，一个平台即可全面了解施工现场的各类信息。该平台在开工建设仅10天便上线运行，得到了雄安新区领导的认可，市民中心项目技术团队也获得了集团年度优秀科技工作团队荣誉。六、人才培养及下一步工作计划中国尊项目即将竣工交付，工作重心也将从建造转为运营及创优总结，作为汇集了大量新技术、新工艺的代表性工程，在智慧化方面，将重点从智能装备技术、BIM技术、3D打印技术、物联网技术、虚拟现实技术等方向进行提炼。努力形成标准化的技术执行手册，为企业及行业在未来工程的实施过程中提供可参考的范本。汇报完毕，谢谢！