5、“BIM-智能型全站仪”测绘施工工法

山西省省级工法申报书

工法名称：“BIM+智能型全站仪”

测绘施工工法

申报单位：国基建设集团有限公司                  

申报时间：二〇一九年三月五日                  

山西省住房和城乡建设厅制

工法名称	“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法
主要完成 单    位	国基建设集团有限公司
通讯地址	山西省太原市杏花岭区旱西关街26号			邮 编	030002
联 系 人	毕映卿			电 话	18734866997
主要 完成 人员	姓名	职务	职称	所在工作单位
	王新红	技术负责人	工程师	国基建设集团有限公司
	王卫东	技术负责人	工程师	国基建设集团有限公司
	刘志勇	技术负责人	工程师	国基建设集团有限公司
	殷艳林	技术负责人	工程师	国基建设集团有限公司
	段晋杰	技术负责人	工程师	国基建设集团有限公司
本工法应用的 工程名称及时间		长治医学院图文教学楼 2017年3月—2018年12月
本工法关键技术 名称及鉴定时间		“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法 2019年1月26日
本工法关键技术 获成果奖励情况		市级QC成果二等奖

注：1.表中的通讯地址和联系人为第一完成单位；2.主要完成人员最多不超过

5人；3.表格空间不够的可附页。

工法内容简述： 它基于三维几何数据模型，集成了建筑设施其他相关物理信息、功能要求和性能要求等参数化信息，并通过开放式标准实现信息的互用。基于BIM的3D激光测量定位系统，通过使用BIM模型进行定位放样，采集实际建造数据更新BIM模型，采用实际建造数据与BIM模型对比分析进行施工验收，把BIM模型带入施工现场。 建立模型→校核控制点，布设三级控制网→准备模型数据→建立坐标系→创建设站控制点→创建放样点→上传及下载放样数据→搭设放样环境→设置测站→施工测量放样
关键技术及保密点（有专利权的，请注明专利号）： 《“BIM+智能型全站仪”测绘施工》工法特点主要体现在BIM与智能型全站仪的集成，通过软硬件的结合，将BIM模型带入施工现场，使BIM模型中的三维空间坐标数据能够驱动智能型全站仪进行测量，从而将BIM技术实实在在地融入施工过程中。并在质量、安全、进度、经济等四方面给项目带来效益。
技术水平和技术难度（包括与国内外同类技术水平比较）： 技术水平达到同行业先进水平。
工程应用情况及推广应用前景： 2015年12月—2018年12月 长治医学院图文教学楼 裴圪塔村改造回迁安置楼（A2地块）4#、6#楼及地库
经济效益或社会效益： 通过项目的应用实践，BIM+智能型全站仪测量技术的引入，不仅提高了整体施工效率，相对于传统放样方法人员投入3-4人也要少一倍，只需1-2人即可，放样速度在200-250点位/工作日，节省测量人员1-2人，总体人工50%左右，节省工期20%以上。BIM技术与智能型全站仪的集成可以最大可能地把人从施工现场繁重的劳动中解脱出来。目前得到越来越多的企业认可和青睐，以后必将沿着数字化、一体化、自动化、信息化的方向发展，其发展趋势将是与云技术进一步集成，基于网络实现移动终端与云端数据同步，并与项目质量管控进一步融合，使质量控制和模型修正无缝地融入项目管理，从而提升BIM的应用价值。
工 法 主 要 完 成 单 位 意 见	年   月   日 （公章）
申 报 市 或 部 门 推 荐 意 见	年   月   日 （公章）
专 家 评 审 意 见	年   月   日 （公章）
省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 审 定 意 见	年   月   日 （公章）

科  学  技  术  成  果  鉴  定  证  书

晋建科鉴字（2018） 第923号

成果名称：“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法

完成单位：国基建设集团有限公司

鉴定形式：会议鉴定

组织鉴定单位：山西省住房和城乡建设厅

鉴定日期：2019年1月26日

鉴定批准日期：2019年1月26日

山西省省级工法评审意见表

工法名称	“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法
完成单位	国基建设集团有限公司
专 家 评 审 意 见	山西省住房和城乡建设厅组织有关专家组成工法关键技术鉴定委员会，对国基建设集团有限公司编写的《“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法》关键技术进行了鉴定。鉴定委员会听取了工法关键技术和实施效果的报告，查阅了有关技术资料，经认真讨论形成了如下鉴定意见： 一、提供的关键技术鉴定资料基本齐全，符合工法关键技术鉴定要求。 二、本技术特点是：主要体现在BIM与智能型全站仪的集成，通过软硬件的结合，将BIM模型带入施工现场，使BIM模型中的三维空间坐标数据能够驱动智能型全站仪进行测量，从而将BIM技术实实在在地融入施工过程中。 三、经鉴定该项技术达到了国内先进水平。建议补充完善必要的技术资料，尽快进行工法申报。 该项关键技术达到国内先进水平。 建议尽快总结，形成工法，以便推广使用。     主任委员签字：     主审委员签字：                             2019年1月26日

“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法

1 前言

    目前，国内大力推进BIM（建筑信息模型） 技术发展，在业内也出现了研究与应用的热潮，政府部门和行业已经高度关注BIM技术的价值和成效。基于BIM技术、方法的应用阶段的建设、标准和软件的深入研究，根据我国施工测量管理的特点和实际需求，科学优化施工BIM应用的技术架构，系统的方法和对策，并结合BIM和4D的施工测量技术，提出了BIM建模系统建设基于BIM 4D施工测量的理论，形成一套整体的实施计划.工程施工测量的BIM应用，以施工测量基于BIM的信息化建设奠定了基础。

2  工法特点

《“BIM+智能型全站仪”测绘施工》工法特点主要体现在BIM与智能型全站仪的集成，通过软硬件的结合，将BIM模型带入施工现场，使BIM模型中的三维空间坐标数据能够驱动智能型全站仪进行测量，从而将BIM技术实实在在地融入施工过程中。并在质量、安全、进度、经济等四方面给项目带来效益。

3 试用范围

广泛适用于高层、超高层、异形钢构、深基坑、机电、幕墙、桥梁等工程

4 工艺原理

它基于三维几何数据模型，集成了建筑设施其他相关物理信息、功能要求和性能要求等参数化信息，并通过开放式标准实现信息的互用。基于BIM的3D激光测量定位系统，通过使用BIM模型进行定位放样，采集实际建造数据更新BIM模型，采用实际建造数据与BIM模型对比分析进行施工验收，把BIM模型带入施工现场。

5 工艺流程

建立模型→校核控制点，布设三级控制网→准备模型数据→建立坐标系→创建设站控制点→创建放样点→上传及下载放样数据→搭设放样环境→设置测站→施工测量放样

6 主要软硬件及工作

6.1   全站仪主要硬件：

6.1.1  全站仪主机：用于指示、测量放样站点位的设备，放大倍率：32倍；测角精度：2秒；测距精度：1mm；高速测距精度：2mm。

6.1.2  外业平板电脑：即手持终端，导入BIM后的模型，用于控制和选择测量或放样点，可直观连接和设置全站仪。 

6.1.3  三脚架：支撑及固定全站仪主机，可根据需要调整高度及角度。

6.1.4  全反射棱镜及棱镜杆：用于点位在地面上测量及放样，与主机智能连接后准确定位，实时动态跟踪。

6.2 主要软件包括：

6.2.1  Trimble Field Link软件：连接内业到外业（BIM到现场）；可视化放样、采集现场数据、计算误差、输出工作报告、拍摄实时视频等。 

6.2.2  基于REVIT及CAD的测量及放样点位插件：把点位在模型中选取并设置完成，导出到Trimble Field Link软件，操作软件可指挥智能型全站仪现场放样。

6.3  测量放样工作原理：

6.3.1  从BIM模型中设置现场控制点坐标和建筑物结构点坐标分量作为BIM模型复合对比依据，在BIM模型中创建放样控制点。

6.3.2  在已通过审批的机电BIM模型中，设置需要测量放线点位布置，并将所有的放样点导入Trimble Field Link软件中。

6.3.3  进入现场，使用BIM智能型全站仪对现场放样控制点进行数据采集，即刻定位智能型全站仪的现场坐标。

6.3.4  通过平板电脑选取BIM模型中所需放样点，指挥智能型全站仪发射红外激光自动照准现实点位，实现“所见点即所得”，从而将BIM模型精确的反应到施工现场。

7  质量保证措施

在REVIT中，如何保证测量精确，可以使用“锁定”方法：
       使用锁定功能可以保持要测量的方向，防止移动编辑测量线或测量区域。测量时，某些对象几何图形可能会妨碍您精确测量。锁定可以确保测量的几何图形相对于所创建的第一个测量点保持一致的位置。例如，您可以锁定到 X 轴，或在与对象的曲面平行对齐的方向上进行锁定。测量线的颜色会发生更改，以反映所使用的锁定类型。测量多个点时，您可以通过按快捷键在不同的锁定模式之间切换。   

    X、Y 和 Z 轴锁定

       X 轴：水平轴，由红色测量线表示。
       Y 轴：垂直轴，由绿色测量线表示。
       Z 轴：深度，由蓝色测量线表示。
    挥智能型全站仪可以作为一种先进的工具用于土建、安装前后的QA/QC过程中，在混凝土浇筑前后，MEP承包商使用RTS设置吊架、管带、接头、锚点等设备。这样的数据记录不仅更加安全，还可以对任何不准确或是偏离模型、设计的数据进行读取和展现。

8  安全措施

将BIM应用于两大阶段来提高安全性：第一阶段，实时安全追踪。BIM可通过保持数据运行来追踪物体、人员和施工进程。例如，通过传感器和标签技术捕捉各类数据，如工人汇集的区域，危险区域是否聚集过多工人，工人、设备和材料的通路等。收集到的数据可以用于监控BIM中的安全模型。第二阶段涉及到"建筑安全模型"。前一阶段收集完的数据可在BIM设计和创作工具中创建安全计划。随后建立安全算法，计算出有效的方案对重要的安全计划进行管控，如防止空间冲突、工人和设备拥堵和发现现场的危险区域等。收集到的所有数据都可以用于设计师模型，而且有效的安全计划未来也可用于其他项目。总之，在施工现场运用BIM可以有效地提高安全性，而且可以随时运用，从而避免施工现场发生惨剧，减少损失和痛苦。除了运用新技术，还应该有更多的人员了解如何使用这些技术，以进一步减少事故发生。BIM有助于彻底改变施工现场的健康和安全状况。

9  环保措施 

以工程建设法律法规、技术标准为依据，坚持科技进步和管理创新相结合，在建筑领域普及和深化BIM应用，提高工程项目全生命期各参与方的工作质量和效率，保障工程建设优质、安全、环保、节能。

10 经济效益分析

通过项目的应用实践，BIM+智能型全站仪测量技术的引入，不仅提高了整体施工效率，相对于传统放样方法人员投入3-4人也要少一倍，只需1-2人即可，放样速度在200-250点位/工作日，节省测量人员1-2人，总体人工50%左右，节省工期20%以上。BIM技术与智能型全站仪的集成可以最大可能地把人从施工现场繁重的劳动中解脱出来。目前得到越来越多的企业认可和青睐，以后必将沿着数字化、一体化、自动化、信息化的方向发展，其发展趋势将是与云技术进一步集成，基于网络实现移动终端与云端数据同步，并与项目质量管控进一步融合，使质量控制和模型修正无缝地融入项目管理，从而提升BIM的应用价值。

11  应用案例

本工法应用以下工程：

1）长治医学院图文教学楼，位于山西省长治市长治医学院北区。图文教学楼建筑设计年限为50年，建筑分类为一类，建筑耐火等级为一级；抗震设防烈度为7度，屋面防水等级为Ⅰ级，地下防水等级为Ⅰ级。结构形式为框架剪力墙结构+钢筋混凝土框架工程总用地面积10298㎡，总建筑面积38370㎡，其中地上建筑面积32193㎡，地下建筑面积6177㎡，建筑基底面积5958㎡。建筑高度：本工程地下1层，A栋地上10层，B栋地上5层，C栋地上2层，地下室1层层高为5.4m，地面以上首层层高4.5m,2～５层高4.2m, 6～10层层高3.8m,建筑高度41m。总长度为110.7米，总宽度为91.6米。

2）裴圪塔村改造回迁安置楼（A2地块）4#、6#楼及地库施工，投资总额：1096.581万元，总面积：4#楼28538.1㎡、6#楼31852.32㎡ 。

实践证明，该项工法科学、经济、实用，对缩短工期，保证质量，节约成本，起到良好的作用。

山西省省级工法评审意见表

工法名称	“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法
完成单位	国基建设集团有限公司
专 家 评 审 意 见	山西省住房和城乡建设厅组织有关专家组成工法关键技术鉴定委员会，对国基建设集团有限公司编写的《“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法》关键技术进行了鉴定。鉴定委员会听取了工法关键技术和实施效果的报告，查阅了有关技术资料，经认真讨论形成了如下鉴定意见： 一、提供的关键技术鉴定资料基本齐全，符合工法关键技术鉴定要求。 二、本技术特点是：主要体现在BIM与智能型全站仪的集成，通过软硬件的结合，将BIM模型带入施工现场，使BIM模型中的三维空间坐标数据能够驱动智能型全站仪进行测量，从而将BIM技术实实在在地融入施工过程中。 三、经鉴定该项技术达到了国内先进水平。建议补充完善必要的技术资料，尽快进行工法申报。 该项关键技术达到国内先进水平。 建议尽快总结，形成工法，以便推广使用。     主任委员签字：     主审委员签字：                              年   月    日