肖慶豐

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450009）

BIM技術(shù)在精細(xì)化施工管理中的應(yīng)用

肖慶豐

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450009）

以河南城際鐵路綜合調(diào)度指揮中心項(xiàng)目為例，闡述BIM技術(shù)在精細(xì)化施工管理中的應(yīng)用價(jià)值，包括提高圖紙審核效率、現(xiàn)場(chǎng)整體平面布置、4D施工過程模擬、綜合布管和孔洞預(yù)留等。

BIM技術(shù)；精細(xì)化；施工管理

0 引言

近些年，國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)飛速發(fā)展，現(xiàn)已成為施工精細(xì)化管理的重要技術(shù)。BIM技術(shù)可展示企業(yè)技術(shù)實(shí)力，提高項(xiàng)目中標(biāo)率，解決項(xiàng)目復(fù)雜技術(shù)問題，加快項(xiàng)目進(jìn)度，提升項(xiàng)目質(zhì)量，使企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)地位。

河南城際鐵路綜合調(diào)度指揮中心項(xiàng)目位于鄭州市鄭東新區(qū)龍子湖地區(qū)。該項(xiàng)目含城際鐵路線調(diào)度指揮中心、通信中心、清分清算中心、通信機(jī)房、供電調(diào)度中心、維修中心、鐵路技術(shù)資料中心、客運(yùn)營(yíng)銷中心、運(yùn)營(yíng)管理中心、信息管理中心及相應(yīng)的配套設(shè)施。項(xiàng)目占地28 439.10 m2，投資約11.97億元，總建筑面積約9.67萬m2，其中地上6.3萬m2，地下3.3萬m2;主體建筑地上建筑23層,裙樓5層，地下2層。項(xiàng)目體量大，工程施工區(qū)域小，工期緊，品質(zhì)要求高，因此，在施工過程中應(yīng)用BIM技術(shù)促進(jìn)項(xiàng)目精細(xì)化管理，以更好地滿足施工的需要。

1 BIM技術(shù)在精細(xì)化施工中的應(yīng)用

成本管控上，將創(chuàng)建的三維BIM模型，與成本相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)間、空間、工序維度建立關(guān)系，可以快速、準(zhǔn)確、高效地完成模型中所有構(gòu)件工程量的計(jì)算，并結(jié)合BIM數(shù)據(jù)庫中的人工、材料、機(jī)械等價(jià)格信息，分析任意部位、任何時(shí)間段的工程造價(jià)，快速地制訂項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃、資金計(jì)劃等，合理調(diào)配資源，有效指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)中的施工成本,做到精細(xì)化掌管施工成本。

在進(jìn)度控制上，在BIM模型中導(dǎo)入施工進(jìn)度計(jì)劃的4D技術(shù)可以檢查進(jìn)度計(jì)劃是否合理，并以此調(diào)整項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，來滿足整體時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求。將調(diào)整后的三維模型和優(yōu)化過的四維虛擬建造動(dòng)畫展示給項(xiàng)目管理人員及施工人員，讓他們更加直觀地了解項(xiàng)目具體情況和整個(gè)施工管理過程，更深層次地理解設(shè)計(jì)意圖和施工方案，減少因信息傳達(dá)錯(cuò)誤給施工過程帶來不必要的問題。

在質(zhì)量控制上，施工單位利用建立的4D信息模型虛擬施工技術(shù)，對(duì)項(xiàng)目的施工順序、施工組織進(jìn)行模擬和展示，發(fā)現(xiàn)施工計(jì)劃中可能出現(xiàn)的干涉和碰撞，直觀了解施工質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)，減少了工程建設(shè)中的返工。在施工過程中，及時(shí)把工程質(zhì)量問題（質(zhì)量發(fā)生的部位、時(shí)間、處理情況）錄入到BIM模型中，相關(guān)工作人員可以實(shí)時(shí)跟蹤，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的動(dòng)態(tài)過程控制，提高施工質(zhì)量。

安全控制上，在BIM模型中可以清楚看見臨邊洞口及多作業(yè)交叉危險(xiǎn)區(qū)域，可提前對(duì)臨邊洞口作好安全防護(hù)，同時(shí)隔離多作業(yè)危險(xiǎn)區(qū)域。在安全交底時(shí)，BIM模型使得每個(gè)項(xiàng)目管理人員及施工人員對(duì)于危險(xiǎn)區(qū)域做到心中有數(shù)，防患于未然。同時(shí)可以對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)區(qū)域作到動(dòng)態(tài)更新，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)安全控制。

2 BIM技術(shù)在河南城際鐵路綜合調(diào)度指揮中心項(xiàng)目上的具體應(yīng)用

2.1 精細(xì)化建模和圖紙審查

在建模開始之前，制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Ｒ?guī)則，對(duì)不同的構(gòu)件制定相應(yīng)配套規(guī)則，確保模型構(gòu)件在整個(gè)項(xiàng)目模型系統(tǒng)中“找得到、定位準(zhǔn)、信息全”。

在模型創(chuàng)建過程中，建模工程師嚴(yán)格依據(jù)圖紙要求建立模型。與此同時(shí)基于Revit軟件模型數(shù)據(jù)的唯一性，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)圖紙進(jìn)行審查。通過三維立體模型，可直觀地發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)二維圖紙上難以發(fā)現(xiàn)的問題,從而避免了在實(shí)際施工中的返工，實(shí)現(xiàn)了建模過程和圖紙審查的有機(jī)結(jié)合，提高了施工效率，減少了返工所造成的不必要損失，如圖1所示。

圖1 三維模型圖

2.2 4D施工過程模擬檢查

項(xiàng)目施工前，利用revit創(chuàng)建結(jié)構(gòu)BIM模型，利用MicrosoftProject編制主體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度計(jì)劃，然后將模型信息和進(jìn)度信息導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺(tái)，同時(shí)載入施工流水分區(qū)信息，按照進(jìn)度計(jì)劃對(duì)任意時(shí)間段的施工進(jìn)行4D施工模擬建造。4D模擬可直觀表達(dá)項(xiàng)目進(jìn)度情況，實(shí)時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比校核，方便項(xiàng)目負(fù)責(zé)人實(shí)時(shí)掌握主體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度，及時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃，提高管理效率，如圖2所示。

圖2 4D施工進(jìn)度模擬

2.3 三維可視化現(xiàn)場(chǎng)平面布置

利用廣聯(lián)達(dá)場(chǎng)布軟件快速建模，可彌補(bǔ)revit建模要求高、速度慢等難題，及時(shí)有效地協(xié)助完成現(xiàn)場(chǎng)總平面布置等前期工作，確保工程有條不紊地推進(jìn)。

在廣聯(lián)達(dá)場(chǎng)布模型中，確定施工現(xiàn)場(chǎng)中塔吊、施工電梯、腳手架、鋼筋加工車間等一些必備的施工作業(yè)設(shè)備和設(shè)施。預(yù)先規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)電纜線及水管布置方式、施工現(xiàn)場(chǎng)圍墻布置范圍、施工大門布置方位、現(xiàn)場(chǎng)施工道路的布置等，做到空間交叉作業(yè)的有效協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)三維可視化現(xiàn)場(chǎng)平面管理，如圖3和圖4所示。

圖3 基礎(chǔ)階段平面布置

圖4 主體階段平面布置

2.4 三維可視化安全防護(hù)

利用已建好的三維模型，可以清楚地看出哪些臨邊洞口需要作安全防護(hù)。在三維模型中加入防護(hù)，為施工現(xiàn)場(chǎng)安全起到了指導(dǎo)作用，還可以為安全交底提供可視化操作。

2.5 三維可視化碰撞檢查

利用Navisworks將結(jié)構(gòu)和機(jī)電BIM模型進(jìn)行疊加，然后進(jìn)行碰撞檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)管線間、管線與結(jié)構(gòu)的碰撞點(diǎn)，并結(jié)合房間的凈高要求，對(duì)管線走向及排布進(jìn)行綜合優(yōu)化調(diào)整，確定排布方案，保證機(jī)電管線排布美觀、方便施工，如圖5所示。

圖5 碰撞檢查

2.6 機(jī)電預(yù)留洞精確布置

為了避免洞口預(yù)留不及時(shí)而造成后期開洞所產(chǎn)生的如工期拖延、成本增加等不利因素，項(xiàng)目要求在結(jié)構(gòu)施工過程中準(zhǔn)確及時(shí)預(yù)留洞口，確保做到結(jié)構(gòu)施工完成后“零”開洞。BIM應(yīng)用工程師通過模擬自動(dòng)檢測(cè)出結(jié)構(gòu)預(yù)留洞的位置并自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)表格，將所有預(yù)留洞口位置及數(shù)量通過技術(shù)交底的形式發(fā)放到各相關(guān)勞務(wù)班組及項(xiàng)目管理人員。

2.7 精確對(duì)比工程量提取

項(xiàng)目建模過程中制定相應(yīng)的建模規(guī)則，在規(guī)則中明確梁、板、柱的扣減原則，要做到：梁柱重疊，梁被柱扣減;墻柱重疊，墻被柱扣減，墻梁重疊，墻被梁扣減；梁板重疊，梁被板扣減。

3 結(jié)語

BIM技術(shù)的精細(xì)化施工管理是通過可視化技術(shù)和參數(shù)化設(shè)置，隨時(shí)可以查詢項(xiàng)目上的任何信息。BIM的最終價(jià)值是提供集成化的項(xiàng)目信息交互環(huán)境，提高協(xié)同工作效率，模擬施工現(xiàn)場(chǎng)情況，可以提高施工質(zhì)量、嚴(yán)格控制施工進(jìn)度，節(jié)約資源，縮短工期，降低成本，增加效益。