時(shí) 松趙 坤（.鄭州交通建設(shè)投資有限公司，鄭州 河南 450000；.河南金途建筑信息技術(shù)有限公司，鄭州 河南 450000）

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BIM在施工過程精細(xì)化管理中的應(yīng)用

時(shí) 松1趙 坤2
（1.鄭州交通建設(shè)投資有限公司，鄭州 河南 450000；2.河南金途建筑信息技術(shù)有限公司，鄭州 河南 450000）

摘 要：建筑工程在施工階段由于參與方多、施工內(nèi)容復(fù)雜等特點(diǎn)，給施工管理帶來了很大的難度，伴隨著BIM理念在建筑行業(yè)內(nèi)不斷地被認(rèn)知和認(rèn)可，其作用也在建筑領(lǐng)域內(nèi)日益顯現(xiàn)，作為建設(shè)項(xiàng)目生命周期中至關(guān)重要的施工階段，BIM的運(yùn)用將為施工企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生更為重要的影響，本文主要針對(duì)BIM對(duì)工程項(xiàng)目施工過程的質(zhì)量、安全、進(jìn)度、費(fèi)用方面的具體應(yīng)用進(jìn)行探討和研究。

關(guān)鍵詞：BIM；施工過程；精細(xì)化管理；鄭州綜合交通樞紐

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的分專業(yè)設(shè)計(jì)、分包施工的模式雖然提高了設(shè)計(jì)和施工速度，但是由于各專業(yè)的協(xié)作不緊密、三維設(shè)計(jì)無法表現(xiàn)、各施工隊(duì)交接不銜接的問題，越來越多地困擾著設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的提升。BIM的主要目標(biāo)就是通過三維表現(xiàn)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等方式使各專業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)同化、精細(xì)化，全周期項(xiàng)目成本的明細(xì)化、透明化，施工質(zhì)量的可控化、工程進(jìn)度的可視化，做到施工過程的精細(xì)化管理。由于社會(huì)對(duì)精細(xì)化設(shè)計(jì)的要求會(huì)越來越高，建設(shè)規(guī)模的速度不斷降低，國(guó)家對(duì)于工程浪費(fèi)等現(xiàn)象管理越來越嚴(yán)格，BIM技術(shù)的推廣和普及將是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。下面就鄭州綜合交通樞紐地下交通工程（東廣場(chǎng)）項(xiàng)目上在質(zhì)量、進(jìn)度、成本控制3個(gè)方面介紹一下基于BIM的施工過程精細(xì)化管理。

1. 基于BIM的質(zhì)量、安全管理

1.1 可視化技術(shù)交底

工程的事前控制首先通過技術(shù)交底來實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的技術(shù)交底都是紙質(zhì)的，通過文字表達(dá)某一道工序的施工工藝，施工過程，注意要點(diǎn)，雖然也經(jīng)過各班組的簽字確認(rèn)，但限于文字的表現(xiàn)力和工人的文化層次，工人們不能很好地理解技術(shù)交底的內(nèi)容，結(jié)果紙質(zhì)的技術(shù)交底被束之高閣，還是按照自己以往的經(jīng)驗(yàn)干。

基于BIM的可視化的技術(shù)交底是利用BIM技術(shù)的可視化、模擬性的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，將特殊施工工藝和專項(xiàng)施工方案做成視頻動(dòng)畫，對(duì)技術(shù)人員及工人進(jìn)行交底，能夠直觀準(zhǔn)確地掌握整個(gè)施工過程和技術(shù)要點(diǎn)難點(diǎn)，避免施工中因過程不清楚、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足造成的質(zhì)量、安全問題。

可視化交底的具體操作流程是：根據(jù)工程部給出的某一道工序的施工方案，用BIM建模軟件建立三維模型，模型建好后用渲染工具進(jìn)行渲染，然后用視頻剪輯軟件將施工過程和注意事項(xiàng)的文字注釋合成一個(gè)視頻，經(jīng)工程部技術(shù)人員審核可視化交底的施工過程和注意點(diǎn)表達(dá)完整后，最終形成可視化交底資料供工人學(xué)習(xí)使用。例如在東廣場(chǎng)項(xiàng)目上，通過地連墻、抗拔樁等分項(xiàng)的可視化交底，在工程管理層及一線工人中起到了很好的效果。工人們根據(jù)直觀真實(shí)的動(dòng)畫效果快速高效地了解了地連墻的施工原理，明確了成槽機(jī)、挖土機(jī)、大型吊車的作業(yè)范圍，明確了地連墻及抗拔樁施工過程中的各種注意事項(xiàng)，避免了施工中因過程不清楚造成的返工，也避免了因多個(gè)大型機(jī)械交叉作業(yè)過程中造成的安全事故；項(xiàng)目的技術(shù)安全管理人員則省去了每天一遍又一遍地對(duì)著工人講這些技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，提高工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

1.2 施工過程中的BIM質(zhì)量控制

經(jīng)過可視化的技術(shù)交底，避免了出現(xiàn)工程質(zhì)量的方向性錯(cuò)誤和現(xiàn)場(chǎng)大的安全隱患，但現(xiàn)場(chǎng)的很多細(xì)節(jié)上仍有不到位的地方，在傳統(tǒng)的管理方式下，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)、安全人員對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題，告知分項(xiàng)的班組長(zhǎng)，由班組長(zhǎng)派工人處理，但是由于沒有對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄，經(jīng)常會(huì)遺漏很多問題未及時(shí)處理，再加上業(yè)主要求的工期都很緊，往往是匆匆忙忙就澆筑混凝土了。這樣一來，像鋼筋工程、預(yù)埋件等隱蔽工程的問題就成了糊涂賬，那么現(xiàn)場(chǎng)的管理人員對(duì)施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題如何進(jìn)行很好的記錄、管理和復(fù)檢呢？

基于BIM的質(zhì)量控制是項(xiàng)目的技術(shù)、安全人員將施工過程中的質(zhì)量、安全問題的圖片上傳BIM協(xié)同管理平臺(tái)，如圖1和圖2所示，通過BIM模型精確的標(biāo)記問題所在部位，描述問題的內(nèi)容，由分項(xiàng)的班組長(zhǎng)負(fù)責(zé)整改問題，上傳整改后的情況，最后由上傳問題的人確認(rèn)整改是否通過。

經(jīng)過這一閉合的質(zhì)量、安全控制流程，取得的效果：

（1）施工單位能夠很好地解決管理人員發(fā)現(xiàn)的所有細(xì)部問題，保證工程順利地進(jìn)行；

（2）將這些質(zhì)量、安全問題以這種方式形成資料，在后期需要調(diào)出這些數(shù)據(jù)時(shí)，能很方便、高效的查出某個(gè)問題的細(xì)節(jié)。

（3）在問題資料整理一定數(shù)量后，對(duì)這些問題進(jìn)行了分類與分析，針對(duì)某一類出現(xiàn)次數(shù)頻繁的問題采取專門的預(yù)防與管理措施，把問題消滅在源頭上。

1.3 基于BIM的基坑監(jiān)測(cè)

由于工程全部在地下，土方開挖深度深、土體支護(hù)工程量大，且地鐵1號(hào)線鄭州東站至博學(xué)路站盾構(gòu)區(qū)間從東廣場(chǎng)地塊中部穿過，給上部的施工帶來了很大的難度，因此基坑監(jiān)測(cè)和地鐵軌道的變形監(jiān)測(cè)也是一個(gè)重點(diǎn)的工作內(nèi)容。

專門的監(jiān)測(cè)人員需要監(jiān)測(cè)的點(diǎn)的類型包括：鉆孔樁頂沉降、水平側(cè)移量測(cè)、土體側(cè)向變形測(cè)量、地表沉降、樁體/墻體變形量測(cè)（測(cè)斜）等12種監(jiān)測(cè)類型，共計(jì)480多個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，面對(duì)這樣多的數(shù)據(jù)，并且是每天都要監(jiān)測(cè)一次，如果沒有一個(gè)快捷、高效的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，是很難控制工程安全的。

而在BIM協(xié)同平臺(tái)上的三維模型上可直觀看出不同坐標(biāo)、不同高程的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置，可按不同類型、不同日期快速查詢每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)值，以及系統(tǒng)分析處理后給出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)。經(jīng)過監(jiān)測(cè)值與規(guī)范要求的極限值的對(duì)比，對(duì)變形大的監(jiān)測(cè)點(diǎn)顯示紅色預(yù)警。通過這樣的精細(xì)化管理，使項(xiàng)目的管理方和相關(guān)各部門成員都能清晰地掌握基坑安全情況，及時(shí)對(duì)預(yù)警部位設(shè)置警戒標(biāo)志，采取加固措施等，從而保證工程的順利、安全進(jìn)行。

2. 基于BIM的進(jìn)度管理

2.1 虛擬建造

根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃安排的工程進(jìn)度，在施工前通過BIM軟件對(duì)施工全過程及關(guān)鍵過程進(jìn)行了模擬施工，驗(yàn)證了施工方案的可行性并優(yōu)化了施工方案；可視化施工計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際形象進(jìn)度；由模型提取的工程量數(shù)據(jù)，成本數(shù)據(jù)可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行階段性的資源分配等。通過這些措施，減少了不必要的返工和材料浪費(fèi)，大大提高建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施效果和管理效率。

2.2 建造過程中的進(jìn)度控制

以抗拔樁的施工進(jìn)度控制為例，BIM小組建好模型后，工程部人員根據(jù)抗拔樁的計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度將數(shù)據(jù)錄入模型，在圖3的視圖列表上建立每天的真實(shí)進(jìn)度圖紙，圖紙內(nèi)容如圖4所示，包含樁號(hào)、計(jì)劃工期、實(shí)際工期、樁機(jī)類型等信息，項(xiàng)目的管理人員可通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地、清晰地掌握項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)情況，各部門成員則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行資源調(diào)配，保證項(xiàng)目的順利實(shí)施。

2.3 形象進(jìn)度施工周報(bào)

在給甲方做每周的施工周報(bào)時(shí)，以前是以文字和橫道圖的方式報(bào)告的，現(xiàn)在以BIM的方式用三維模型的方式直觀的表現(xiàn)上周完成的工程量與下周的計(jì)劃工程量，甲方可以對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度有更深入的了解，確保工程的按期完成，如圖5所示。

3. 基于BIM的成本管理

根據(jù)施工圖紙用revit創(chuàng)建出項(xiàng)目的三維模型，然后用revit的明細(xì)表統(tǒng)計(jì)功能創(chuàng)建各種構(gòu)件的工程量，如圖6和圖7所示，三維模型的構(gòu)件與明細(xì)表中的構(gòu)件是一一對(duì)應(yīng)的，并且兩者是相互關(guān)聯(lián)的，模型的構(gòu)件工程量變化，明細(xì)表中數(shù)據(jù)也相應(yīng)調(diào)整，從而保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

通過設(shè)置明細(xì)表的格式，還可以按層、按工區(qū)等方式提取工程量，使項(xiàng)目成本控制精細(xì)到層級(jí)、工區(qū)級(jí)，保證項(xiàng)目的每一項(xiàng)費(fèi)用都可查，能夠在確保工程質(zhì)量的前提下，盡可能地節(jié)約成本，避免材料的浪費(fèi)。

利用明細(xì)表導(dǎo)出功能，可導(dǎo)出excel格式的各個(gè)部門通用的表格，最后匯總出項(xiàng)目的匯總工程量的數(shù)據(jù)資料。

在施工的過程中還可以利用BIM的快速提量功能進(jìn)行階段的成本分析，對(duì)比設(shè)計(jì)凈量與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際量，分析工程量差距的原因，對(duì)浪費(fèi)較多的施工項(xiàng)采取措施，避免成本的大幅增加。

結(jié)語(yǔ)

基于BIM的質(zhì)量、進(jìn)度、成本的精細(xì)化管理項(xiàng)目能很好地控制項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的目的，使資料調(diào)配更加合理、部門之間配合更緊密。BIM作為一種新事物，在工程管理領(lǐng)域有巨大的生命力，雖然目前有諸多挑戰(zhàn)，但是BIM的先進(jìn)理念，以及與大數(shù)據(jù)、云時(shí)代的有效結(jié)合，一定能在爆發(fā)出卓越的競(jìng)爭(zhēng)力，使企業(yè)立于競(jìng)爭(zhēng)的不敗之地。

參考文獻(xiàn)

［1］翟超，賀靈童.BIM技術(shù)助力工程項(xiàng)目精細(xì)化管理——BIM技術(shù)在九洲花園2.1.2期項(xiàng)目建造階段的應(yīng)用［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2011（3）：74-80.

中圖分類號(hào)：TU712

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A