李云龍

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450009）

淺談BIM技術(shù)在工程施工管理中的應(yīng)用

李云龍

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，采用BIM技術(shù)，進(jìn)行圖紙審核與施工方案優(yōu)化。通過現(xiàn)場實(shí)際情況和BIM模型對比，實(shí)現(xiàn)三維交底，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工錯(cuò)誤，及時(shí)更正，保證了工程的工期和質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

BIM技術(shù)；信息化；施工過程；產(chǎn)生效益

1 工程概況

河南城際鐵路綜合調(diào)度指揮中心位于鄭州市鄭東新區(qū)龍子湖地區(qū)，本項(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)營銷中心、運(yùn)營管理中心、信息管理中心及相應(yīng)的配套設(shè)施。本項(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。

2 BIM技術(shù)在施工過程中的作用

2.1 前期施工策劃及場地布置

在施工前利用BIM技術(shù)創(chuàng)建三維場地布置模型，通過三維模型，可以直觀判斷現(xiàn)場各功能區(qū)的布置是否合理，施工道路布置是否滿足要求，有效解決了施工場地狹小帶來的問題。三維模型還可以優(yōu)化現(xiàn)場布置，節(jié)約施工用地，塔吊、機(jī)械位置設(shè)置更合理，減少材料場內(nèi)運(yùn)輸及二次搬運(yùn)，大大降低成本。對高空作業(yè)進(jìn)行吊裝模擬，大大提高方案的合理性和安全性。

2.2 實(shí)時(shí)三維渲染，實(shí)時(shí)形象展示

三維渲染動(dòng)畫，給人以真實(shí)感和直接的視覺沖擊。BIM技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)上將地下各種隱蔽工程、軌道交通盾構(gòu)保護(hù)工程、交通樞紐的綜合換乘功能進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)時(shí)展示，能起到很好的宣傳效果。建好的三維模型還可以大大提高了三維渲染效果的精度與效率，可以進(jìn)行更為直觀的、實(shí)時(shí)的宣傳介紹。

2.3 基坑開挖與支撐方案比選

河南城際鐵路綜合調(diào)度指揮中心工程初期就涉及到基坑開挖,施工前對地下支撐維護(hù)模型進(jìn)行碰撞檢查,不僅校驗(yàn)支撐維護(hù)方案的合理性，還能檢驗(yàn)出支撐結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)間存在的碰撞點(diǎn)，避免在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)支撐圍護(hù)影響主體結(jié)構(gòu)施工。

2.4 關(guān)鍵部位的可視化施工方案交底

BIM技術(shù)可以模擬項(xiàng)目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工工藝，直觀、形象地展示施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)中的技術(shù)要點(diǎn)，用于技術(shù)交底并指導(dǎo)施工作業(yè)，避免因語言文字描述帶來的理解誤區(qū)，保證技術(shù)指導(dǎo)的正確性。

2.5 施工作業(yè)面上的工序模擬，協(xié)調(diào)施工

對于多方交叉施工或多工序交叉施工環(huán)節(jié)，利用BIM模型在當(dāng)前施工界面上進(jìn)行工序模擬，利用模型結(jié)果來促進(jìn)總包與各專業(yè)施工之間的溝通與協(xié)調(diào)，有效解決各專業(yè)交叉配合施工過程中的難點(diǎn)和施工順序,最大程度地優(yōu)化施工效率，減少返工，節(jié)約工期。

2.6 主體碰撞檢查

BIM最直觀的特點(diǎn)在于“所見即所得”，本項(xiàng)目地下二層為停車場,利用BIM技術(shù)制作的三維模型,添加各種管線、停放車輛的參數(shù)，在前期進(jìn)行上下匝道車輛限高、車輛轉(zhuǎn)彎、停車等待等交通模擬碰撞檢查，避免結(jié)構(gòu)物如梁柱等前期完成施工后因影響后期其他施工而拆除的情況發(fā)生，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，減少在建筑施工階段因設(shè)計(jì)原因造成工期延誤的風(fēng)險(xiǎn)或損失。

2.7 虛擬施工推演

河南城際鐵路綜合調(diào)度指揮中心的重點(diǎn)項(xiàng)目或者關(guān)鍵工序，采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬推演，可快速、直觀地將施工計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)展進(jìn)行對比，同時(shí)進(jìn)行有效協(xié)同，讓施工方、監(jiān)理方對工程項(xiàng)目的各種問題和情況了如指掌。結(jié)合項(xiàng)目施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測等輔助措施，虛擬施工推演大大減少了建筑質(zhì)量問題、安全問題，也減少了返工和整改。

2.8 工程變更的動(dòng)態(tài)管理與控制

工程中的變更在所難免。在施工過程中對變更方案及時(shí)利用模型進(jìn)行推演，驗(yàn)證變更方案的可行性，分析變更方案對其他專業(yè)的影響，可有效解決以往變更處理過程中發(fā)生的各專業(yè)間因溝通不及時(shí)造成的二次變更或多次變更的問題，避免或者減少工期損失；同時(shí)，技術(shù)人員可以通過軟件對變更方案進(jìn)行更直觀的優(yōu)化比選，選擇合理的變更方案。

2.9 借助廣聯(lián)達(dá)BIM5D實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、工程量的管理

借助廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺(tái)，集成BIM模型和相關(guān)專業(yè)軟件信息，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目要素可視化，提升項(xiàng)目的進(jìn)度、資金、質(zhì)量、安全的控制能力。通過集成各專業(yè)BIM模型，建立起系統(tǒng)所需的設(shè)計(jì)模型、算量模型和項(xiàng)目管理模型，為各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)提供的BIM數(shù)據(jù)支撐。項(xiàng)目管理人員通過模型數(shù)據(jù)查詢、可視監(jiān)控和項(xiàng)目控制臺(tái)及時(shí)掌握項(xiàng)目狀態(tài)，做出科學(xué)決策。完成基于項(xiàng)目過程中積累的工程數(shù)據(jù)，為項(xiàng)目運(yùn)營階段篩選出必要的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化交付。

2.10 項(xiàng)目資金計(jì)劃

BIM技術(shù)導(dǎo)出項(xiàng)目的工程清單，與四維進(jìn)度計(jì)劃相結(jié)合,可編制項(xiàng)目的資金使用計(jì)劃，有利于項(xiàng)目的資金周轉(zhuǎn)，更加合理地組織人、材、機(jī)的使用，避免資金浪費(fèi)或因資金到位不及時(shí)而引起的工期拖延。

2.11 項(xiàng)目材料控制

BIM技術(shù)可以對現(xiàn)場所需人、材、機(jī)的量進(jìn)行核算，確定施工所需的人、材、機(jī)的資源計(jì)劃，減少因組織不當(dāng)造成不必要的材料浪費(fèi)。同時(shí)將實(shí)際消耗量與計(jì)劃量進(jìn)行對比，了解當(dāng)前項(xiàng)目材料消耗是否超標(biāo)，將實(shí)際消耗量與清單進(jìn)行對比了解項(xiàng)目運(yùn)營盈虧情況等。

3 預(yù)計(jì)將產(chǎn)生的效益

3.1 圖紙會(huì)審，減少錯(cuò)誤

通過對設(shè)計(jì)院給出的調(diào)度中心施工圖紙進(jìn)行BIM建模，對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行校核和深化，對建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電安裝各專業(yè)圖紙進(jìn)行審核，可以提前發(fā)現(xiàn)圖紙的缺陷，在施工前解決圖紙的錯(cuò)漏問題，避免返工，節(jié)約工期。如果在施工過程中才發(fā)現(xiàn)圖紙問題，會(huì)造成不必要的返工，在費(fèi)材、費(fèi)工的同時(shí)施工進(jìn)度也相對滯后。

3.2 快速算量，精度提升

河南城際鐵路綜合調(diào)度指揮中心BIM數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，可以準(zhǔn)確快速計(jì)算工程量，對已有預(yù)算進(jìn)行輔助證明，提升施工預(yù)算的精度與效率。BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)粒度能夠達(dá)到構(gòu)件級(jí)，可以快速提供支撐項(xiàng)目各條線管理所需的數(shù)據(jù)信息，有效提升施工管理效率。

3.3 數(shù)據(jù)調(diào)用，決策支持

BIM數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有可計(jì)量的特點(diǎn)，可以為工程提供數(shù)據(jù)后臺(tái)的巨大支撐。BIM模型中的項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以在各管理部門進(jìn)行協(xié)同和共享，工程量信息可以根據(jù)時(shí)空維度、構(gòu)件類型等進(jìn)行匯總、拆分、對比分析等，保證工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確地提供，為項(xiàng)目建設(shè)的管理者制定工程造價(jià)項(xiàng)目群管理、進(jìn)度款管理等方面的政策提供依據(jù)。

3.4 精確計(jì)劃，減少浪費(fèi)

施工企業(yè)精細(xì)化管理很難實(shí)現(xiàn)的根本原因在于無法快速準(zhǔn)確獲取海量的工程數(shù)據(jù)，BIM技術(shù)的出現(xiàn)為相關(guān)管理部門快速、準(zhǔn)確地提供工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為企業(yè)制訂精確的人、材、機(jī)計(jì)劃提供了有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)的浪費(fèi)，為實(shí)現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供了技術(shù)支撐。

3.5 多算對比，有效管控

管理的支撐是數(shù)據(jù)，項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)就是工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理，及時(shí)準(zhǔn)確地獲取相關(guān)工程數(shù)據(jù)就是項(xiàng)目管理的核心競爭力。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)任一節(jié)點(diǎn)上工程基礎(chǔ)信息的快速獲取,通過合同、計(jì)劃與實(shí)際施工的消耗量、分項(xiàng)單價(jià)、分項(xiàng)合價(jià)等數(shù)據(jù)的多算對比,可以清楚了解項(xiàng)目運(yùn)營是盈是虧、消耗量有無超標(biāo)、進(jìn)貨分包單價(jià)有無失控等問題，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)的有效管控。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)目前在建設(shè)工程領(lǐng)域突飛猛進(jìn)，施工企業(yè)應(yīng)緊跟新技術(shù)發(fā)展趨勢，學(xué)好BIM技術(shù)，并將這一新技術(shù)應(yīng)用到工程實(shí)踐中去。同時(shí)將BIM技術(shù)和施工組織設(shè)計(jì)相結(jié)合，將施工組織設(shè)計(jì)及專項(xiàng)方案圖形化、數(shù)字化，逐步向3D、4D、5D方向發(fā)展。