項(xiàng)目概述

西雅圖水族館耗資1.6億美元對(duì)海洋館進(jìn)行擴(kuò)建。該項(xiàng)目包括建造三個(gè)大型棲息地，每個(gè)建筑物幾乎都沒(méi)有直邊，其中一個(gè)主棲息地由520立方米混凝土和355噸鋼筋組成。特納建筑公司的混凝土團(tuán)隊(duì)通過(guò)強(qiáng)大的貿(mào)易合作伙伴和創(chuàng)新的數(shù)字制造技術(shù)，將這個(gè)復(fù)雜的項(xiàng)目變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

項(xiàng)目挑戰(zhàn)

1.  物流：水族館位于西雅圖市中心，該地區(qū)正在進(jìn)行大規(guī)模重建，因此場(chǎng)地受到了很大的限制，幾乎沒(méi)有空間進(jìn)行物料堆放。

2.  造型：水族館獨(dú)特的建筑造型意味著模板協(xié)調(diào)和預(yù)制工作需要在現(xiàn)場(chǎng)交付之前做好充分準(zhǔn)備。

解決方案

特納建筑公司擁有豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，他們使用的產(chǎn)品包括帶有Trimble Access軟件的TSC7數(shù)據(jù)采集器、基于Hololens 2的Trimble XR10、Trimble FieldLink、Trimble RTS771、Trimble X7、SketchUp和Tekla Structures軟件。Trimble解決方案與其他軟件工具之間便捷的可交付性為項(xiàng)目的成功做出了貢獻(xiàn)。

自始至終以模型為基礎(chǔ)

“由于棲息地的幾何形狀非常復(fù)雜，建筑師為我們提供了一個(gè)模型，該模型可作為特納公司完成混凝土細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。”特納公司虛擬設(shè)計(jì)與施工部門(mén)（VDC）經(jīng)理Sean Beatty說(shuō)，“這種協(xié)作式細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)工作將所有模板、鋼筋、預(yù)埋件、亞克力觀(guān)察窗口和機(jī)械系統(tǒng)整合到一個(gè)模型中，然后可用于生成所需的車(chē)間圖紙和數(shù)字制造的模板元件。”

主棲息地的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)0.6米厚的弧形混凝土墻，共使用了355噸鋼筋和520立方米的混凝土，用量是普通墻體的四倍。特納公司的VDC團(tuán)隊(duì)使用內(nèi)部開(kāi)發(fā)的參數(shù)化建模腳本來(lái)生成必要的鋼筋幾何形狀，以了解工程師鋼筋設(shè)計(jì)的擁擠程度和可施工性。

SketchUp應(yīng)用于整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程，包括在SketchUp中結(jié)合無(wú)人機(jī)圖像、相鄰建筑、地下公用設(shè)施和相鄰街道修訂的精確地理定位場(chǎng)地模型。通過(guò)測(cè)量建立場(chǎng)地模型，并從三維倉(cāng)庫(kù)中引入預(yù)制組件以及內(nèi)部開(kāi)發(fā)的組件。特納公司準(zhǔn)確地呈現(xiàn)了場(chǎng)地的現(xiàn)狀。

這種三維表示法和可視化技術(shù)與最終的棲息地幾何形狀、機(jī)械系統(tǒng)和模板相結(jié)合，對(duì)鋼筋設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改，在確保主棲息地整體澆筑、無(wú)冷接縫的同時(shí)，提高了施工性能。

在此基礎(chǔ)上，特納公司開(kāi)始規(guī)劃分階段的現(xiàn)場(chǎng)物流，其中包括挖掘、圍欄、卡車(chē)運(yùn)輸、模板和項(xiàng)目各階段的公共保護(hù)。他們將SketchUp模型組織成圖層，利用場(chǎng)景和紋理來(lái)區(qū)分不同階段，從而精確地確定如何組裝和捆綁交付。

特納公司及其合作伙伴制作了各種模型，并將其導(dǎo)入到Tekla Structures軟件中，以生成綜合的混凝土模型和電梯圖紙。用于雙向數(shù)據(jù)交互的Tekla Live Link插件確保了在其他軟件中進(jìn)行的任何修改都能同步到Tekla Structures，從而在整個(gè)設(shè)計(jì)迭代過(guò)程中保持幾何形狀的一致性。

在Tekla Live Link的幫助下，導(dǎo)入的幾何圖形成為后續(xù)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和施工性分析的基礎(chǔ)。Tekla Structures提供了一套全面的分析工具，用于創(chuàng)建精確的混凝土構(gòu)件、模板、預(yù)埋件、鋼筋等。通過(guò)這些工具，可以繪制詳細(xì)的安裝順序圖。

棲息地復(fù)雜模板的澆筑和安裝規(guī)劃是通過(guò)Tekla Structures完成的。此外，還結(jié)合Tekla Structures和SketchUp Layout繪制了現(xiàn)場(chǎng)模板安裝圖。Beatty說(shuō)：“為了實(shí)現(xiàn)這種大型整體自密實(shí)澆注的最終幾何形狀，我們與合作伙伴一起制作了229塊定制填充面板，這些面板經(jīng)過(guò)CNC銑削、玻璃纖維涂層并由派利模板集團(tuán)制造。”

將模型帶到現(xiàn)場(chǎng)

棲息地復(fù)雜的異形結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)方法很難進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣。為此，特納公司將Tekla模型直接導(dǎo)入Trimble FieldLink 軟件，以模型為驅(qū)動(dòng)控制Trimble RTS771 BIM 放樣機(jī)器人進(jìn)行三維放樣。工程師可以直接選取模型中的點(diǎn)、線(xiàn)、面信息，輕松高效完成放樣工作。此外，對(duì)已安裝鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行激光掃描，現(xiàn)場(chǎng)即可完成掃描數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)模型的比對(duì)，保證安裝質(zhì)量。團(tuán)隊(duì)還使用了搭載Fieldlink MR 的Trimble XR10，將設(shè)計(jì)模型的混合現(xiàn)實(shí)影像與真實(shí)施工環(huán)境相融合，直觀(guān)洞察施工和設(shè)計(jì)的差異。

特納公司測(cè)繪部經(jīng)理Gabriel Kettler使用Trimble Access進(jìn)行測(cè)量，跟蹤即時(shí)創(chuàng)建的曲面，并導(dǎo)出報(bào)告，直觀(guān)地顯示了與設(shè)計(jì)圖紙之間的偏差。“這種工作流程比使用CAD更有效率，”他說(shuō)，“我能夠操作導(dǎo)出數(shù)據(jù)和樁面的方式，并快速導(dǎo)出可交付成果，這有助于我在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確高效地收集數(shù)據(jù)。”

確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵

Trimble X7三維激光掃描儀和Trimble Perspective外業(yè)軟件的組合應(yīng)用，是確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，有助于在現(xiàn)場(chǎng)利用點(diǎn)云驗(yàn)證已安裝的模板是否與模型相符。將模板碾磨成特定形狀后，Gabe Kettler可以在安放的各個(gè)階段掃描模板和鋼筋，以確保位置準(zhǔn)確，鋼筋的覆蓋范圍足夠大。

結(jié)束語(yǔ)

海洋館已于今年8月29日向公眾開(kāi)放，展示了約3500種動(dòng)植物，包括鯊魚(yú)和鰩魚(yú)、各種魚(yú)類(lèi)、多達(dá) 30 種的珊瑚、海葵、海星、巨蛤和其他海洋生物。

Trimble解決方案將夢(mèng)幻變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了海洋館凈零排放建設(shè)，助力海洋館推進(jìn)海洋和生態(tài)系統(tǒng)科學(xué)教育，為海洋生態(tài)的可持續(xù)性發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。

滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)，擁有豐富的三維項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，為客戶(hù)提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。目前主要服務(wù)于制造業(yè)（汽車(chē)、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機(jī)械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計(jì)、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠(chǎng)、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測(cè)、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測(cè)繪、形變監(jiān)測(cè)、3D打印等技術(shù)方案。