项目背景与BIM技术引入的必要性
该污水处理厂改扩建工程作为兰州市市政重点工程之一，不仅承担着提升城市污水处理能力的功能使命，同时也是兰州智慧基础设施建设的重要载体。面对复杂的地下管网系统、密集的交叉施工任务以及高标准的环保性能要求，项目团队从立项之初即确立了BIM技术为核心的全周期管理模式，为高效、安全、节能的项目落地提供了数字化支撑。
工程新建下沉式钢筋混凝土箱体1座，整个构筑物整体呈矩形，长度约321m，宽度约277m。总建筑面积为197047.56㎡，结构形式为框架-剪力墙结构，地下2层局部三层，地上1层局部两层，层高为7.9~9.9m，建筑地上高度为4.5m，箱体土建按40万m3/d设计,采用地埋式建设，水厂近期2025年处理规模：30万m3/d，远期2035年处理规模：40万m3/d。污水处理工艺为：改良A2O+MBR膜工艺；箱体内新建粗格栅及提升泵房、细格栅及曝气沉砂池、初沉池、MBR生物池、MBR膜池、膜设备车间等；厂外敷设进厂重力流管线和压力流管线,出厂采用DN1600排水管线。
技术难点与BIM应对策略
项目施工涉及大量受限空间大口径管道安装、基坑降水安全分析、抗浮锚杆优化设计等复杂技术环节。传统二维设计与施工方案难以满足协调与预判需求。BIM技术则通过三维建模、仿真分析与协同管理，为这些难点提供可视化与可量化的解决方案，在保障设计精准的同时，大幅提升施工可控性。
资源配置与BIM团队建设
为确保BIM落地实施，项目组建立了覆盖建模、分析、应用和管理的专业团队，配置Revit、Navisworks、MODFLOW、Ansys等软件系统，并通过轻量化协同平台实现模型多端实时共享。技术人员根据不同专业需求开展结构、工艺、机电等多专业建模，打通模型在设计、施工和运维阶段的数据传递链条。
施工准备阶段的数字化管理
在施工准备阶段，BIM模型被用于编制施工组织方案、三维场地布置、工艺模拟及材料计划优化。通过对施工方案的模拟比对，管理团队可提前预判作业流程中的冲突与风险，为施工顺利开展创造条件。模型还被用于投标演示与技术交底，为设计优化和多方沟通提供有力支撑。
施工过程中的BIM精细化应用
施工阶段的BIM应用主要集中于深化设计与施工过程协同管理。管线综合布置、净空分析、设备吊装路径优化、复杂节点三维交底等均基于可视化模型进行模拟和修正。标准化虚拟样板、砌体排砖模拟与机房深化设计等应用有效指导了现场施工操作，减少返工，提升效率。
亮点应用展示：多维度技术融合
项目的亮点应用包括大管径管道安装协调、设备进场路径模拟、施工方案对比分析、有限元受力仿真与环境流场模拟等。特别是在密闭空间通风设计中，利用Ansys进行风口布置与照度分析，有效保障施工环境的安全与舒适。地下水渗流模拟则实现了基坑降水方案科学化，提升了工程可持续性。
经济效益与技术成果显著
通过BIM与CAE联合优化支吊架结构与钢材布置，使支撑系统更加科学合理，仅此一项节约成本12万元。抗浮锚杆优化设计通过参数调整节约超1900万元施工成本。混凝土外加剂配比调整后实现1200万元成本缩减。这些数据不仅反映出技术带来的直接经济价值，也体现了数字建造理念的深远影响。
科研转化与企业能力提升
项目基于建模与现场应用沉淀出5项实用新型专利、7篇学术论文与4项省部级工法成果，同时推动企业形成标准化、预制化、信息化、机械化的施工体系。建模过程中建立了超过100个构件族、20余套工艺样板，为后续项目提供了可复用的技术资源。
未来展望：从BIM到CIM的转型路径
项目下一阶段将推进BIM与城市信息模型（CIM）的互通，构建覆盖设计、施工、运维的城市级数字管理平台。同时，将BIM数据标准与建筑工业化发展方向结合，实现生产一体化、设计模块化和建造智能化的融合发展。这标志着兰州城市基础设施建设正迈向“智慧+绿色+高效”的新格局。
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