4m厚的墙！质子医院项目BIM预留预埋应用

“过去我们现场浇筑前的预埋管线排布靠感觉，出口位置更是难定位、难测量。这次我们应用BIM+AR技术，在质子舱的墙体上提前发现了一处29cm的预埋管排布出口偏差。对于一堵4m厚的墙来说，浇筑后再改是不可能的。这次新技术帮了我们大忙。”        ——        张世伟，中冶天工BIM现场负责人

一、项目概况

某肿瘤质子医院，占地超266.6亩，规划为三级甲等医院，包括门诊、住院处、质子放疗中心、舒缓中心、筛查早诊中心及体检中心、国家癌症中心科研基地等，规划床位1000张，总投资94.6亿元。

一期建设的放疗中心5号楼的质子舱区域，是本工程最关键核心的部位，面积约为900平方米，质子加速器等重要的医疗设备都将放置在这里，并计划于今年年底完成投入使用。

二、质子舱区域施工难点

1. 机电管线预埋设计，浇筑缺少精细化验收工具

由于此区域为医院核心区域，对项目施工精度、工艺、防辐射等要求非常高。机电管线施工均采用预埋设计，混凝土墙柱等需一次浇筑成型，不允许二次整改。

在混凝土浇筑前，需进行精细化验收，确保预埋管线数量、走向、末端定位等无误后，方能进行后续施工。

2. 现场验收环境恶劣，施工精度无法准确评估

现场施工正处于钢筋绑扎阶段，由于质子舱位于地下室区域，且处于露天施工状态，验收区域存在大量积水，验收环境比较恶劣。

验收人员需沿脚手架攀爬，才能进入质子舱内进行验收，且对于机电管线预埋施工的精细度，现场很难进行准确评估。

验收区域大量积水

验收环境恶劣

三、质子舱的BIM+AR技术应用

1. BIM模型优化和导入软件平台

将质子仓区域各机电专业BIM模型通过Autodesk Revit软件进行汇总，并在此基础上进行管线综合工作，最终形成一个完整、可实施的BIM管线综合模型。

登录「一见AR·施工助手」软件WEB平台端，创建中国医学科学院肿瘤医院廊坊院区项目，在其项目层级下，创建5号楼单体。在单体层级下，创建地下质子舱区域。将处理好的机电管综BIM模型上传至质子舱区域下。

创建项目信息图

完成上传模型图

本项目使用的移动端设备为苹果iPad Pro。打开iPad「一见AR·施工助手」移动端app软件，进入中国医学科学院肿瘤医院廊坊院区项目，下载项目模型数据信息。

2. 移动设备实现现场模型定位

在施工现场，通过iPad的「一见AR·施工助手」软件，运用AR模式下“两点定位”（第一点为位置、第二点为方向）的方式，将质子舱机电管综BIM模型1:1投影还原到现场。

模型现场还原图

3. BIM+AR机电预埋施工验收

3.1 机电预埋施工验收原则

施工人员利用移动设备iPad，通过可视化的机电管综BIM模型与施工现场实际施工情况的比对，便可快速、准确进行机电预埋施工的验收，并制定出以下验收准则：

· 确保预留预埋各专业无缺漏

· 确保各专业预埋管线数量及走向与BIM设计一致

· 确保各专业预埋管线末端及套管定位与BIM设计位置一致

注：土建及管线施工原则上需与BIM设计完全一致，但考虑到施工本身就存在误差，只要把误差值控制在可控范围内就能通过验收。经过院方，厂家，BIM设计方综合协商约定：水平，垂直误差值小于等于5cm的判定为验收通过。

3.2 机电预埋施工验收报告

在质子舱区域中，利用BIM+AR技术，对该区域中的三处预留预埋管线施工各专业进行了验收，验收结论：无缺项，走向及末端预留位置局部有偏差。详细报告如下：

· 01 验收报告：验收合格

位置示意

现场图片

AR验收截图

验收结果：现场管线预留数量6根（强电线管），一排三根，两排排列，位置、数量与BIM模型一致，验收通过。

· 02验收报告：验收合格

位置示意

现场图片

AR验收截图

验收结果：现场管线预留数量2根（普通废水管），一字排列，数量及高度与BIM模型一致；两根管线之间的间距与BIM模型存在细微偏差，但不应影响使用，验收通过。

· 03 验收报告：验收不合格

位置示意

现场图片

AR验收截图

通过AR量尺功能测量现实与模型之间的偏差：29cm

验收结果：现场管线预留数量8根（强电线管），一字排列，数量与BIM模型一致；预留管线高度与BIM模型存在偏差（偏差值：29cm）。验收不通过，建议整改。

五、BIM+AR机电预埋施工验收总结

1. 常规验收方式

由院方及生产厂家组成验收小组，小组成员需包括：普通废水、辐射废水、空调冷水、电线管、医用氧气、医用氮气、预埋件等各专业设计人员，验收组长一名（总成员预计在10名左右）；根据现场环境判定需在验收区域内提前搭设验收平台，方便验收人员行走及验收。

验收方式：

· 验收人员通过设计图纸与现场经行比较，管线数量及走向通过目测的方法进行校验；

· 末端及预留套管位置通过尺子等测量工具进行测量定位校验。

人力耗费：8人天

2. BIM+AR技术的验收方式

由院方及生产厂家组成验收小组，小组成员需包括：验收组长一名、BIM+AR验收人员一名（总成员2名）；根据现场环境判定需在验收区域内提前搭设验收平台，方便验收人员行走及验收。

验收方式：通过BIM+AR的方式将BIM模型1:1的与现场叠合，更直观、更准确的进行可视化验收。

人力耗费：2人天

3. 总结

通过以上两种方式的对比可以看出：

· 采用BIM+AR技术的验收方式在人员投入方面，只需2名人员即可完成验收工作；

· 验收时间被大大缩短，常规方式验收需要8天（耗费人力8人天），BIM+AR方式验收只需1天（耗费人力2人天）；

· BIM+AR技术的验收方式的精度及操作便捷度，也远超常规方式；

· 过去发现不了或者很难具备条件、实力去发现，现在借助BIM+AR技术，第三方就能发现问题所在。