BIM时代下，项目可以这么玩!

巨型斜撑的生成规则与转换桁架腹杆的生成规则类似。略有不同的是转换桁架的斜腹杆、弦杆与巨型斜撑轴线交点标高与外框筒转折标高不在同一标高(相差半个弦杆高)(图7)。为避开上述问题，巨型斜撑截面生成方案按如下方案进行：例如1 600×900截面，取平行于巨型斜撑轴线、相距1 600mm且垂直于竖直面的一对斜面，和平行于下轮廓面、水平距离为900mm的一对斜面，所围区域作为巨型斜撑轮廓尺寸。

图7 巨型斜撑节点定位示意

次框架的空间定位主要以分析重力柱为主。重力柱的定位与幕墙玻璃分格对应，幕墙分格规则则是以外完成面为基础，按照加强层建筑完成面标高水平剖切出其对应的幕墙轮廓线，等分为128份(图8)，进而得到各层的幕墙分格点。

图8 重力柱中心线定位

然后在外完成面每6个分格点取一格点再投影到转换桁架上弦、下弦中心线上。连接相邻两道转换桁架上、下弦的交点即为重力柱中心线定位，连接每道转换桁架上、下弦的交点即为转换桁架竖腹杆中心线定位。在确定重力柱轴线定位之后，以平行于轴向且垂直于竖直面的一对斜面与平行于外框筒外完成面的一对斜面所围区域作为重力柱外轮廓，重力柱采用焊接H形截面，以便施工。

整个外框筒结构构件的截面生成规则可以用如下模型进行形象说明：剪切刚度很小而弯曲刚度很大的结构，在一对水平力作用下，发生剪切变形之后的形状，作为中国尊大厦外框筒结构的构件截面的主要形式，而确定截面倾斜的程度主要依据各段外框筒外完成面的倾斜程度，如图9所示。

图9 截面生成原理

桩筏基础设计

工程基础形式为桩筏基础。桩筏体系可理解为是地基土-桩-筏板相互作用的一个有机整体。本工程桩基础设计使用年限为50年，耐久性100年;建筑桩基设计等级甲级，安全等级为一级;主要抗震性能目标为桩身强度满足中震弹性和大震不屈服要求。工程桩主要包括三种类型：位于核心筒和巨型柱下P1型(桩径1 200mm、桩长44.6m);塔楼下其他区域P2型(桩径1 000mm、桩长40.1m);塔楼与纯地下室间过渡桩P3型(桩径1 000mm、桩长26.1m，为边缘过渡桩)，桩位布置见图10。

图10 桩位布置

工程桩P1和P2以第层卵石、圆砾为桩端持力层，要求进入持力层的深度不小于2.5m。纯地下室部分采用天然地基。所有工程桩均采用桩侧桩端组合后注浆工艺。

桩筏基础设计总体思路：考虑桩筏协同作用(图11)，按变形控制条件合理选择桩端持力层，优化设计桩长、桩径和桩间距。桩基础结构设计计算应考虑上部结构、筏板基础和地基(桩与土)共同作用分析。经过反复比选，最终将超高层主塔楼与裙房之间的沉降后浇带予以取消，实现了桩筏基础设计的创新。桩与筏板基础联合变调平设计的构想与技术思路如图12所示。

数值分析得出的基底反力在主楼区域约为150kPa;上部结构传递到基础底面的平均压力值约1200kPa;桩间土承担的荷载约为总荷载的12.5%。

图11 桩筏共同工作示意图

图12 桩与筏板联合变调平设计概化示意图

全部工程基桩施工完成以后，通过单桩静载荷试验进行了工程桩承载力检验，其Q-s曲线如图13所示。检测结果表明桩基施工质量良好，100%为Ⅰ类桩，为实现设计构想奠定了坚实的基础。

图13 工程桩Q-s曲线

BIM在“中国尊”中的应用

1.BIM应用内容

以解决问题、创造效益、减少浪费为基本出发点，项目各参建单位从全过程的BIM工作入手，践行了一系列BIM应用。项目施工阶段在常规BIM应用基础之上，团队创新了大厦超精度的深化设计、超难度的施工模拟、超体量的预制加工、全方位的三维扫描等深度应用。

(1)图纸审核及优化：与传统二维图纸审核配合，交叉审核图纸并进行改进。

(2)BIM深化设计：基于BIM模型进行各个专业的二维与三维之间的校核，以及各专业之间的三维综合协调。

(3)综合协调与碰撞检查：在现场施工前对复杂节点进行综合协调与碰撞检查。

(4)施工模拟：选择重要且有必要的施工方案和重点部位进行工艺和进度模拟。

(5)预制化建造：高精度的BIM模型可以直接与工厂预制化加工结合。

(6)BIM+三维激光扫描：做BIM+三维扫描的应用尝试。

(7)轻量化应用：探索基于BIM技术的现场指导施工和验收方式。

(8)基于BIM模型的智慧运维：实现完整的集成化BIM运维平台管理。

2.BIM应用策划

(1)软件选取方案：项目以Autodesk公司系列软件为基础软件平台，同时为配合钢结构、幕墙、装饰等专业的特殊需求，在部分区域用Tekla、T-fas、Rhino等软件进行建模。最终所有专业模型需要导入Navisworks轻量化平台进行综合应用。

(2)组织架构与分工：在施工阶段，由于分包单位众多，施工总承包单位专门设置BIM管理部并牵头组织项目BIM工作，对各分包进行BIM工作协调管理，并完成总承包范围内BIM模型深化和BIM各项应用。施工阶段参与总人数超过120人。同时，为了促进BIM技术在总承包管理过程中的推广，总承包管理团队在各个职能部门均配备BIM专员，深入践行BIM在各职能部门中的应用。

(3)应用顺序：在业主方的总体规划下，本项目BIM模型做到完整的流转，施工阶段继承设计阶段的BIM模型，并进行模型深化，替换部分设计模型，增加必要过程信息，最终将模型深度提升至竣工模型标准。最终的竣工模型包含了运维所需要的所有信息，并最终用于基于BIM模型的可视化运维系统。

— BIM实施过程 —

1.BIM应用准备

(1)制度准备：由于参建方众多，需要统一的管理标准和技术标准对BIM工作进行约定，保证BIM工作在不同单位之间协调推进。另外，项目在设计初期，就已经完成了第一版基于本项目实际情况的《中国尊项目BIM实施导则》，导则是本项目所有参建人员的BIM行动准则和技术指南。随着项目的推进不断完善导则，增加对应的BIM工作指标、流程和要求。

(2)人员准备：根据导则的规定，所有参加单位，须应用指定的软件。对所有参建方人员，各层级BIM团队采用集中培训、发放资料等手段，确保项目团队熟练掌握相关软件的使用，同时要求业务部门掌握可以满足实际工作需要的基本模型操作能力。

(3)技术准备：为了达成全员应用BIM的目标，项目在软硬件方面为员工进行全面配置，并确保每个部门至少有一台工作站或同级别电脑。针对现场管理工作，项目BIM管理部将所有模型进行轻量化，并定期更新，其他各部门管理人员可以方便导入配备的移动终端，进行模型现场使用。而模型中的信息，也会根据最新的现场需要进行新增和更新，确保模型使用的时效性和准确性。