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• Points critiques du projet :

Proximité de la rivière et de la mer, forte présence d'eau :Le côté est du projet se situe à environ 50 mètres de la rivière Wanquan ; le niveau de la nappe phréatique est relativement élevé (-3,71 m) et le niveau du fond de la couche de propreté de la dalle de fondation est à -7,2 m. Une fois le sous-sol construit, il se trouvera durablement dans un environnement riche en eau ; l'abaissement de la nappe de la fouille et l'étanchéité du sous-sol constituent donc des points essentiels.

Contrôle coordonné des composants préfabriqués :Le taux de préfabrication de ce projet dépasse 50 % ; la répartition et l'agencement des moules des composants préfabriqués, les réservations et pièces scellées, la conception détaillée coordonnée multi-corps de métier, ainsi que le contrôle du calendrier de production et l'organisation du transport et de l'installation, constituent les points essentiels de la gestion coordonnée du projet.

Forme unique du mur-rideau courbe :Le mur-rideau courbe de forme spéciale exige un contrôle précis de la position des pièces scellées pré-positionnées ; garantir que la forme arquée et courbe de l'avant-toit extérieur soit lisse et fluide constitue un point essentiel et une difficulté de la construction de ce projet.

Conception détaillée coordonnée multi-corps de métier :La conception détaillée coordonnée de plusieurs corps de métier — structure principale, structure secondaire, travaux électromécaniques, travaux de mur-rideau et travaux de finition — afin de réduire les risques de contrôle qualité, d'éviter les reprises et d'améliorer l'efficacité de la construction, est un point essentiel.

Gestion de la coordination et de l'organisation multipartite :Le projet hospitalier est hautement spécialisé, implique de nombreux corps de métier et présente un large champ de travaux croisés, ce qui entraîne des coûts élevés de coordination et d'organisation entre les différents métiers. La délimitation des interfaces entre les corps de métier, la coordination et la coopération, ainsi que l'organisation et la coordination rationnelles de toutes les parties prenantes à la construction, sont les facteurs clés garantissant le bon déroulement de la construction.

• Coordination des logiciels

Ce projet met en œuvre la technologie BIM ; les logiciels utilisés sont les suivants :

Revit : modélisation BIM principale	Magicad : synthèse des réseaux électromécaniques, calcul des supports et suspentes
Logiciel BIM de construction Glodon : aménagement du chantier, calepinage des briques, conception détaillée des échafaudages, etc.	Tekla : conception détaillée de la structure en acier
Navisworks : allègement du modèle, détection des collisions	Lumion : rendu, animations de visite de scène, etc.

  

 

• Feuille de route générale de la technologie BIM    

• Examen contradictoire des plans

Grâce à l'élaboration du modèle BIM, les plans de construction sont vérifiés et les problèmes de construction résolus en amont ; à ce jour, 7 jeux de plans modificatifs ont été produits au total, dont 4 versions de plans de construction et 3 versions de plans de finition ; 246 rapports de problèmes ont été cumulés au fil du temps, dont 184 problèmes de génie civil et 62 problèmes électromécaniques.

Exemples illustratifs :    

À l'entrée de la rampe du parking n° 1, la distance entre le fond de la poutre et la dalle de la rampe est trop faible, ce qui affecte la fonction d'utilisation normale ; grâce à la conception spatiale en 3D, il est suggéré de relever les deux poutres à cet endroit afin que le fond des poutres soit au même niveau que le fond de la dalle.

Le niveau de sortie des eaux usées est à -1,5 m, le niveau de la dalle de plancher à -1,2 m et l'épaisseur de la dalle est de 0,4 m ; la manchette réservée chevauche la dalle supérieure. Selon les niveaux du réseau de canalisations extérieur, le niveau de la manchette de la canalisation d'évacuation est abaissé à 200 mm sous le fond de la dalle, afin d'éviter la collision entre la canalisation et la dalle de plancher.    

Dans le bassin d'incendie du sous-sol, la fosse d'aspiration et la canalisation d'incendie de sortie entrent en collision avec la semelle de pile ; grâce à une optimisation coordonnée, la fosse d'aspiration et la canalisation d'incendie sont déplacées vers le bas de 1 600 mm pour éviter la collision.

• Points clés de l'aménagement du chantier

① La route circulaire a une largeur de 4,5 m ; 2 accès ; la largeur libre de la voie d'incendie est supérieure à 4 m ;

② Analyse des sources de danger, installation de garde-corps de protection en périphérie ;

③ Aménagement du stockage des matières premières, de la transformation des armatures et du stockage des armatures finies, afin de réduire les manutentions secondaires ;

④ Emplacement des armoires électriques, afin de réduire la longueur des câbles d'alimentation temporaire ;    

• Conception détaillée des solutions auxiliaires

1. Le sol de fondation de ce projet est une couche de sol sableux, proche de la rivière et de la mer (la distance la plus courte avec la rivière Wanquan est d'environ 75 mètres), avec une forte présence d'eau ; le niveau de la nappe phréatique se situe entre 0,79 et 1,59 m (niveau relatif entre -6,41 et -7,21 m). La solution de conception de l'abaissement de la nappe de la fouille adopte une rangée de palplanches métalliques Larsen étanches autour de la fouille, complétée par une structure d'abaissement par puits tubulaires de grand diamètre (φ500) extra-profonds, afin d'atteindre l'objectif d'abaissement de la nappe grâce à deux dispositifs. La technologie BIM est utilisée pour réaliser une simulation visuelle en appui à la construction.

   

2. Toutes les routes temporaires de ce projet sont aménagées en double voie de huit mètres de large ; afin de garantir le déroulement ordonné des différentes étapes du chantier, une solution rationnelle d'excavation des terrassements du parking souterrain est établie. Pour améliorer l'efficacité de la construction, le parking est divisé en quatre zones A, B, C et D, l'excavation progressant des bords vers le centre, et pendant la phase de construction souterraine, la méthode de la bande de béton coulé en place est adoptée en construisant de manière alternée selon l'ordre des zones A, C, B et D.

3. Pour répondre aux besoins de la construction, trois grues à tour à flèche plate de type 7020 sont installées sur le chantier, assurant une couverture à 100 %. Elles améliorent considérablement l'efficacité du transport par grue à tour et sont équipées de dispositifs anti-collision, garantissant une construction en toute sécurité. Le dispositif d'aspersion couplé aux grues à tour contrôle efficacement les poussières du chantier.

• Décompte de la longueur des pieux

Conformément aux exigences de conception, la profondeur de pénétration du pieu dans la 4e couche de sable moyen ne doit pas être inférieure à 10 mètres. Le décompte traditionnel de la longueur des pieux étant peu précis, un modèle géologique est établi à partir des données de prospection géologique et des variations de l'exploration du sol ; combiné au modèle de fondation sur pieux, il permet de calculer précisément le niveau du fond correspondant à une pénétration de 10 mètres du pieu dans la couche de sable moyen, et ainsi de déterminer la longueur du pieu, de faciliter le contrôle des quantités de travaux et d'organiser rationnellement la construction.    

          

• Conception détaillée du coffrage en briques

L'utilisation de dalles de ciment préfabriquées en remplacement du coffrage en briques de fondation traditionnel, servant de coffrage latéral des semelles de pile, ne nécessite ni maçonnerie ni enduisage, ce qui peut améliorer considérablement l'efficacité de la construction. En outre, le coffrage en dalles préfabriquées permet d'économiser une part importante de main-d'œuvre : alors que le coffrage en briques traditionnel requiert la maçonnerie continue de 15 personnes ou plus, le coffrage en dalles ne nécessite que l'installation continue d'environ 5 ouvriers, permettant d'économiser environ la moitié du délai par rapport au coffrage en briques traditionnel.    

• Conception détaillée des coffrages et échafaudages

Les modèles d'échafaudages et de coffrages sont établis conformément aux exigences des normes, afin de guider la construction sur site, tout en extrayant rapidement la liste des matériaux réutilisables et les nomenclatures de fabrication de chaque composant pour la communication technique en 3D. Selon l'avancement des travaux, le moment et la quantité d'arrivée des matériaux ainsi que les lots de rotation sont ajustés rationnellement, pour un contrôle précis.

À l'aide du logiciel BIM de coffrages et d'échafaudages, la modélisation affinée du coffrage-échafaudage et la solution de montage sont analysées et vérifiées, aboutissant à une solution de construction du coffrage-échafaudage relativement scientifique et rationnelle ; enfin, la note de calcul est exportée et les quantités de travaux du coffrage-échafaudage sont décomptées, fournissant un appui technique à la construction du projet.    

• Conception détaillée des nœuds poutre-poteau

Dans le bâtiment médico-technique et le bâtiment d'hospitalisation, la disposition des armatures des nœuds poutre-poteau est dense et complexe en de nombreux endroits, avec de multiples collisions. En établissant précisément le modèle des nœuds poutre-poteau et en prenant le positionnement des armatures des poutres comme référence, la disposition des armatures des poteaux est simulée. Grâce à une conception détaillée de la disposition des armatures des poteaux, les collisions sont résolues, ce qui facilite le chantier.    

• Disposition et conception détaillée des dalles mixtes

Grâce à la disposition détaillée du modèle de dalles mixtes, celles-ci sont numérotées une par une. Pour éviter les perçages secondaires ultérieurs, les trous réservés sont positionnés de manière unifiée en coordination avec les différents systèmes professionnels, la production standardisée est coordonnée avec l'usine de préfabrication et le suivi des informations est assuré par code QR.

Au total, plus de 5 000 plans de fabrication et de production des dalles mixtes ont été exportés pour ce projet.

• Conception détaillée des cloisons préfabriquées

Les cloisons préfabriquées retenues ont des dimensions de 600*3000 et 600*2700 ; la hauteur du mur est obtenue par l'assemblage de deux panneaux, un panneau standard et un panneau recoupé, et les joints des cloisons préfabriquées adjacentes doivent être décalés de 300 mm.

Les panneaux verticaux de part et d'autre des ouvertures de portes et fenêtres sont à la même hauteur que la porte ; au-dessus, la cloison utilise des panneaux horizontaux posés à plein sur les panneaux verticaux, évitant ainsi de multiples découpes d'angles des panneaux verticaux ; des panneaux verticaux sont ensuite disposés sur les panneaux horizontaux, facilitant la construction ;    

Après l'achèvement du calepinage et une vérification sur site sans erreur, 365 plans de construction ont été exportés au total, dont 20 plans et 345 plans de détails de coupe.    

• Conception détaillée des pièces scellées du mur-rideau

En plaçant dans le modèle les pièces scellées préfabriquées du mur-rideau et les montants verticaux du mur-rideau, 41 problèmes ont été détectés, tels que des collisions entre les pièces scellées et la structure principale, des niveaux incorrects de la position des pièces scellées, des incohérences entre les coupes des nœuds des pièces scellées et les détails de l'avant-toit extérieur de la structure, ou encore des décalages entre les montants verticaux du mur-rideau et les pièces scellées. Après concertation avec le concepteur, la position des pièces scellées est ajustée dans l'espace 3D et les plans sont exportés directement, évitant ainsi les défauts de la conception plane en 2D.   

• Conception détaillée des panneaux en aluminium

La conception détaillée des panneaux en aluminium du parement extérieur du mur-rideau permet d'ajuster davantage la position des pièces scellées, de prévisualiser intuitivement en 3D l'effet de conception du mur-rideau et de corriger les joints décalés et les divisions irrégulières, garantissant une réalisation du mur-rideau de qualité du premier coup.    

• Conception détaillée du calepinage des carreaux de finition

En exploitant les caractéristiques de visualisation 3D de la technologie BIM, le calepinage des carreaux de parement intérieur des cages d'escalier est réalisé de manière à ce que les joints des carreaux des paliers et des marches soient centrés ou alignés, déterminant ainsi les dimensions des carreaux, garantissant l'esthétique après achèvement, tout en évitant le gaspillage de matériaux et en améliorant l'efficacité de la construction.    

• Conception détaillée des locaux médicaux spécialisés    

La superficie totale de la conception détaillée électromécanique des lots A et B de ce projet atteint 83 000 mètres carrés, avec 11 grandes salles d'équipements. Parmi celles-ci, le parking souterrain et le bâtiment médico-technique comportent de nombreux réseaux spécialisés ; outre les tuyauteries CVC et électricité courantes, il existe une grande quantité de systèmes médicaux spécialisés : les réseaux sont denses, l'espace de disposition est exigu, avec jusqu'à 8 niveaux de canalisations, les nœuds de la couche de décoration sont nombreux et les exigences de niveau des faux-plafonds sont élevées ; de plus, pour réaliser un hôpital intelligent, la précision du modèle et la difficulté de la synthèse des réseaux sont élevées et la coordination de la construction est complexe. Le modèle BIM est utilisé pour optimiser la disposition intégrée des réseaux et produire les plans de construction BIM, afin que les différentes canalisations soient coordonnées et ordonnées, ce qui permet d'économiser efficacement le délai, d'éviter les reprises et d'améliorer la qualité globale de la construction.    

• Analyse de la hauteur libre

Avant la finalisation des plans de finition, la conception détaillée de la disposition intégrée des réseaux est réalisée pour toutes les zones du lot A nécessitant un faux-plafond de finition, une analyse de la hauteur libre est effectuée pour chaque couloir et zone fonctionnelle, et des plans d'analyse de la hauteur libre sont générés ; les résultats de la disposition sont communiqués au maître d'ouvrage et au concepteur de la finition, et la production des plans de conception de la finition est réalisée en coordination avec les différentes unités de conception.    

Prenons l'exemple du couloir extérieur de la salle de climatisation à air purifié du 4e étage du bâtiment médico-technique : la hauteur d'étage du 4e niveau est de 4,2 m, la hauteur maximale de la poutre est de 0,75 m, la largeur du couloir est de 2,1 m et cette zone présente un abaissement de dalle de 0,2 m ; la hauteur libre sous poutre n'est que de 3,4 m, tandis que l'exigence de hauteur du faux-plafond de finition de cette zone est de 2,75 m. Après une disposition préliminaire de cette zone, la hauteur libre sous les canalisations n'est que de 1,95 m ; après concertation avec le maître d'ouvrage et le concepteur, la disposition de la synthèse des réseaux est affinée : les gaines d'extraction de fumée et les gaines d'extraction d'air sont déplacées à l'intérieur des locaux, tandis que les dimensions de la section des gaines et le tracé des conduits secondaires sont modifiés. Après optimisation, le niveau du fond des canalisations du couloir est à 2,9 m, satisfaisant l'exigence du faux-plafond de finition. Grâce à une modélisation précise par la technologie BIM permettant de déterminer la position et le niveau d'installation des canalisations, l'avancement des travaux est accéléré et le coût de construction réduit, tout en satisfaisant l'exigence du faux-plafond de finition.    

• Analyse des efforts des supports et suspentes

Ce projet comporte de nombreuses canalisations, et l'analyse des efforts des supports et suspentes est particulièrement importante. En utilisant la technologie BIM et en se référant aux normes de conception, une solution est conçue pour le choix et la disposition des supports et suspentes intégrés des réseaux du parking souterrain et de la structure principale en surface ; sur la base des normes et de l'analyse des charges, la sécurité et la rationalité de la solution de disposition des supports et suspentes sont garanties.

La mise en œuvre de supports et suspentes intégrés remplace les supports et suspentes traditionnels par des supports intégrés disposés de manière ordonnée, réduisant ainsi leur nombre et rendant le tracé des réseaux plus clair et plus lisible. Parallèlement, la conception détaillée des supports et suspentes intégrés adopte le principe « un support, un plan », en positionnant précisément sur le modèle l'emplacement et la forme des supports et suspentes intégrés, en analysant les efforts des différents types de supports intégrés, en positionnant les canalisations pour chaque coupe de support intégré et en annotant les informations des canalisations, le positionnement et le type des supports, afin de garantir l'exactitude de la précision de fabrication et d'installation des supports. Au total, 1 249 coupes de supports et suspentes ont été produites pour ce projet.    

   

• Disposition verticale

En exploitant les caractéristiques de visualisation 3D de la technologie BIM et en tenant compte de facteurs tels que la position d'installation des compteurs d'eau et des vannes ainsi que l'épaisseur de l'isolation des canalisations, la disposition intégrée des réseaux est réalisée pour toutes les gaines techniques du lot A ; parallèlement, la disposition des chemins de câbles verticaux, des armoires électriques et des barres omnibus des gaines électriques du lot A est effectuée, en déterminant la hauteur et la position d'installation des armoires électriques appariées, et en produisant la solution optimale pour la construction sur site, ce qui améliore considérablement l'avancement de l'installation, réduit le délai de construction et diminue les coûts. Au total, 13 plans de gaines techniques et de gaines électriques ont été produits.    

• Réservations dans la structure

Selon les résultats de la détection des collisions, la disposition des réseaux est ajustée et optimisée ; le modèle permet de positionner de manière intuitive et précise la position d'installation des canalisations et de vérifier les réservations dans la structure.

Le sous-sol de ce projet a produit au total 2 plans de réservations, 24 coupes de réservations et 221 manchettes. 

Coupe annotée des réservations dans la structure

Plan annoté des réservations dans la structure

• Locaux techniques :

Concernant la conception détaillée des salles des machines, avant la construction de la structure principale, la technologie BIM est utilisée pour positionner les équipements des 11 salles des machines de ce projet, tout en optimisant et en ajustant les espacements d'installation des fosses de collecte d'eau, des caniveaux de drainage, des vannes et des instruments ; tout en satisfaisant les exigences d'espace de maintenance, d'espace d'installation et des normes d'acceptation de la construction, une animation de visite immersive des salles des machines permet d'expérimenter l'effet de l'optimisation, de déterminer la solution finale et d'améliorer l'aspect général des salles des machines.    

• Production des plans électromécaniques :

Ce projet s'appuie sur le modèle BIM pour assister l'installation des canalisations sur site ainsi que la conception détaillée de la synthèse des réseaux ; les travaux électromécaniques couvrent le chauffage-ventilation-climatisation, l'alimentation en eau et l'évacuation, l'électricité, la protection incendie, la purification, les gaz médicaux, la logistique pneumatique et d'autres spécialités. Une fois la conception détaillée de la synthèse des réseaux achevée, des plans affinés sont produits à partir du modèle et appliqués à la construction sur site.

Au total, 183 plans et coupes ont été produits pour le lot A de ce projet.    

Production des plans de gaines techniques

Production des coupes

          

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