周口广播电视多功能发射塔占地54.6亩，建筑面积8416平方米，建筑高度286.57米，是国内首座采用双曲抛物面造型的全钢全螺栓连接的空间桁架结构电视塔（见图7），建成后为河南省省辖市广播电视发射塔第一高，仅次于河南省广播电视发射塔。该塔塔台为方形，塔楼为圆形，符合中国传统的“天圆地方”学说，体现道家天人合一思想。
图7 周口广播电视塔
在确定该工程采用BIM技术之后，成立了由中建七局工作站、分公司BIM工作室、项目BIM小组组成的BIM应用团队，着手进行建模范围、建模标准、文件管理工作，随后土建专业、结构专业、暖通专业、给排水专业、电气专业根据标高划分区域，进行模型整合优化、碰撞检查和仿真施工模拟。
钢结构制作。外塔立柱、法兰盘连接及复杂节点均采用了三维模型。该工程外塔立柱造型独特，整体呈“蛮腰”状，柱肢由下至上双向弯曲，多角度、多截面，保证弯曲弧度的准确率是制作过程中的重点和难点。利用Tekla Structures软件进行三维建模，对结构进行二次深化设计，在塔体建模过程中进一步确定各构件的尺寸及弯曲弧度等，并利用软件功能对准确率进行了验证。钢结构设计采用法兰盘制作连接（见图8），法兰盘的精度直接影响现场安装的质量、进度和整体工程的质量，利用Tekla Structures软件进行三维建模，对结构进行二次深化设计，利用软件功能直接生成钢构件的零部件图及组装图纸、平面定位及立面安装等安装图纸，以指导钢结构制作及现场安装。结构造型决定构件连接的复杂性，结构节点复杂，应力集中，建模时确定构件尺寸，发现并解决构件间相碰、打架、安装死角、尺寸错误等问题。该软件允许多个用户对同一模型同时完成细部设计、零构件图纸的产生及编辑等操作，解决构件采用多角度、多空间的相互连接形式和构造的复杂性。
图8 法兰盘连接的三维模型
空间测量定位。组合件巨大，构件超高空、悬空安装就位、连接，组合及安装难度大；所有构件连接采用法兰连接，现场安装精度要求高。按照Tekla Structures模型中的构件中心及测量控制线方向外缘的空间定位坐标，作为结构安装构件定位测量的依据（见图9）。在构件安装过程中，利用全站仪进行测量控制及调整，使构件安装符合设计、规范及定位要求。
图9 空间测量定位的三维模型
在塔楼外装饰、结构变形影响因素分析中分别应用了仿真施工模拟、仿真分析影响因素，同时成功应用了基于BIM模型的碰撞检查、工程量计算等。
BIM技术在该工程的应用，解决了钢结构加工制作的深化、专业之间碰撞检查及管线综合设计、施工方案模拟验证、复杂节点验算演示等多项问题，提高了工程质量和效率，降低了成本，减少浪费，产生间接经济效益35万元。通过此次实践，创建了中建七局项目应用BIM技术的工作流程与各专业协作模式，探索出一套符合公司项目的BIM模型建模规则、建模模式。对于项目中BIM应用的关键环节、需要分析的内容及数据进行了深入探索，确定了目前技术条件下基于BIM技术项目实施的方法和步骤。同时公司BIM团队得到了实践和锻炼，提升了目前主流BIM工具和分析工具的应用水平，为后续类似项目的应用打下了基础。同时也发现了一些问题，需要更进一步明确专业间协作的流程、细化团队成员职责、深化项目各阶段的BIM模型深度及需要达成的目标；目前使用的BIM软件在项目实践中还不能完全满足项目需求，尤其是细节方面功能不够完善，在期待工具成熟的同时，也需要我们进一步探索。
BIM技术作为建筑信息化建设的重要措施和必然趋势，被认为是引领建筑信息技术走向更高层次的技术，然而BIM技术是一项系统工程，当前我国BIM发展遇到了瓶颈，这些问题不仅体现在技术方面，还有法律、知识产权、经济方面的问题，尤其是关于BIM标准的问题。中建七局将以“实现基于信息化技术的建设项目全生命期精细管控”为目标，着力打造“绿色七局、智能七局和建筑工业化”科技品牌，促进建筑行业BIM技术的推广和深度应用。
文/中国建筑第七工程局有限公司 焦安亮
