魯朝陽

(湖南省長沙市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,湖南 長沙 430100)

0 引言

由于BIM技術(shù)在地鐵工程施工方案中的有效性,隨著未來人口密度的不斷加大,地鐵工程施工的數(shù)量也會不斷提升。我國地鐵施工過程中的質(zhì)量問題與安全問題頻發(fā),也使得工程質(zhì)量存在著嚴(yán)重的安全隱患。因而,本文也將重點探究BIM技術(shù)對施工項目管理的綜合控制作用,為施工提供技術(shù)參考。

1 BIM技術(shù)的特征與要求

1.1 信息交互性

BIM技術(shù)的主要核心在于模型構(gòu)建,即以信息模型為基礎(chǔ)的信息交互過程。地鐵施工從項目初期立項再到后期的竣工驗收環(huán)節(jié),都可以采用BIM來進(jìn)行模型創(chuàng)建。在不同的階段下,子信息模型可以隨著工程的不斷推進(jìn)形成資源和信息庫,并達(dá)到數(shù)據(jù)交互與數(shù)據(jù)存儲的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)軟件在數(shù)據(jù)分析過程中,只能通過兩個軟件來進(jìn)行,信息互動只能在兩者之間展開,數(shù)據(jù)交換并不能發(fā)揮顯著的作用。BIM技術(shù)可以為眾多軟件提供有效的數(shù)據(jù)文件格式[1]。

1.2 信息集成模式

更多招標(biāo)項目要求工程建設(shè)的BIM模式。部分企業(yè)開始加速BIM相關(guān)的數(shù)據(jù)挖掘,聚焦BIM在工程量計算、投標(biāo)決策等方面的應(yīng)用,并實踐BIM的集成項目管理。傳統(tǒng)的項目信息管理傳遞效率較低,信息丟失情況普遍存在。在施工的不同階段,信息需要結(jié)合項目對象的變化來進(jìn)行無差別描述。BIM技術(shù)能夠?qū)r間、造價、施工資源等形成有效的多維度信息管理,以集成化模式來計算施工的詳細(xì)過程,減少不必要的額外消耗,推動工程施工的精密化發(fā)展。

從功能要求來看,施工項目等大體量的項目需要精細(xì)建模和專業(yè)模型的整合,此時對于數(shù)據(jù)處理的要求會相對較高,BIM平臺也需要進(jìn)行輕量化處理。此外,需要注意的問題在于,BIM模型是一個展示實體,需要各種參數(shù)與屬性的支撐,在施工管理的過程中也需要對現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并將其轉(zhuǎn)換為驅(qū)動模型數(shù)據(jù)源,才能發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢所在。所以,BIM技術(shù)需要管理信息系統(tǒng)的支撐,并為企業(yè)的工作提供科學(xué)研究和決策管理的幫助。

2 BIM技術(shù)在地鐵隧道工程施工中的應(yīng)用

2.1 前期準(zhǔn)備規(guī)劃

前期準(zhǔn)備規(guī)劃體現(xiàn)在幾個不同的方面。首先在人員配置方面,應(yīng)該根據(jù)項目的需求差異和項目管理要求來確定合理的管理目標(biāo)。配備的人員包括BIM組長、建模、計量和管理人員,具體的人員責(zé)任要明確到位。例如組長的工作是協(xié)調(diào)總體工作的開展,做好現(xiàn)場信息溝通與數(shù)據(jù)交換的對接工作。另外在建模規(guī)則的構(gòu)建方面,對于地鐵項目類型的大型施工,每個模型文件建議在整合項目文件時進(jìn)行項目名稱的增加,且為了便于對各項工作的協(xié)同區(qū)分,可以通過對不同專業(yè)系統(tǒng)模型的處理來給予不同的模型顏色,便于快速進(jìn)行識別。

另一方面,建模人員首先需要結(jié)合施工圖紙進(jìn)行分析,結(jié)合圖紙內(nèi)容展開模型創(chuàng)建。創(chuàng)建結(jié)束后對模型進(jìn)行審核,并將審核的結(jié)果交于建模人員加以修改和完善。由于BIM模型精度的高要求,且施工前期需要對材料、人員、設(shè)備等進(jìn)行明確,在模型中需要添加施工現(xiàn)場所需要的各類信息,按照進(jìn)度要求交給建模團(tuán)隊[2]。如果材料和設(shè)備信息無法核對,那么在后期更改時的難度必然較大。此時,BIM模型的準(zhǔn)確度可以由建模團(tuán)隊分析審核意見后進(jìn)行確定,結(jié)合施工藍(lán)圖確定是否要進(jìn)行修改。

2.2 技術(shù)方案優(yōu)化

由于地鐵隧道工程施工的難度較大,地質(zhì)情況復(fù)雜,工程結(jié)構(gòu)類型數(shù)量較多,按照設(shè)計資料的要求,區(qū)間穿越區(qū)域還會涉及到地下管線與地上建筑物等各類問題,如何做好保護(hù)措施與專項方案的確定,是施工質(zhì)量保障的前提。施工過程中利用BIM技術(shù)可以對施工方案進(jìn)行設(shè)計選擇,在設(shè)計階段明確項目的全過程施工方案。例如在BIM模型中加入CAD設(shè)計圖紙,便可以展示工程施工區(qū)域內(nèi)的設(shè)備使用方案、供需選擇要求等。所以,在獲取施工方案后,可以對其進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化,構(gòu)建模擬信息模型,在了解工程細(xì)節(jié)的前提下利用模型進(jìn)行計算,了解技術(shù)方案潛在的問題。

例如空間碰撞施工技術(shù)的應(yīng)用。在實際的施工中,考慮到安裝技術(shù)與溫度要求,導(dǎo)管的架設(shè)需要保持一定的間距,如果間距不夠,即便兩者之間未發(fā)生直接碰撞,設(shè)計的不合理也必然導(dǎo)致質(zhì)量問題[3]。此時,BIM技術(shù)可以在硬碰撞檢查方面發(fā)揮作用,尤其是對設(shè)備管線與建筑結(jié)構(gòu)部分的碰撞檢查,通過構(gòu)建三維模型,在虛擬環(huán)境下發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的缺陷和錯誤,與設(shè)計單位進(jìn)行溝通,減少后期結(jié)構(gòu)施工的返工。如上海市在地鐵施工中曾經(jīng)利用BIM技術(shù)來輔助開展四分塊實驗,在一系列技術(shù)優(yōu)化后,目前我國的地鐵隧道施工多采用六塊拼裝方案。

2.3 施工成本控制

施工項目成本管理可以有效地掌握項目的實時運(yùn)營情況,以便于更好地指導(dǎo)和開展后續(xù)工作。此時,需要對項目工程量進(jìn)行合理計算,對項目所在地的實際情況進(jìn)行規(guī)劃。BIM技術(shù)下,可以利用ITWO平臺來進(jìn)行成本控制,將項目清單與三維模型進(jìn)行對應(yīng),并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入平臺之中,可以計算模板工程量與混凝土工程量等諸多信息。另外,編制定額工作也是施工成本控制的關(guān)鍵。基于工時測定法的勞動定額測定是根據(jù)對生產(chǎn)技術(shù)組織的分析來確定定額模式,在分析各項工程的施工工序過后,按照工程量和工時的差異來實現(xiàn)成本控制的最終目標(biāo)。

具體來看,可以將定額錄入平臺之中進(jìn)行分別計算,并根據(jù)項目的運(yùn)營情況,結(jié)合人工消耗、材料消耗、設(shè)備管理消耗等諸多項目計算實際成本支出,以成本績效指數(shù)CPI來查詢項目消耗,讓工程量清單組價與模型構(gòu)建聯(lián)系,對項目成本進(jìn)行統(tǒng)計與規(guī)劃。

2.4 施工進(jìn)度管理

BIM技術(shù)與施工進(jìn)度管理之間可以形成良好配合,讓施工進(jìn)度管理更加精密化。ITWO平臺下,施工方可以明確工期節(jié)點,在平臺上直接部署施工計劃與施工任務(wù),然后將施工任務(wù)與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián),以此確定施工人員與施工設(shè)備數(shù)量,按照工程量需求來計算施工時間。通過BIM技術(shù)可以分析建筑的整體空間關(guān)系,提升施工布局的合理性,例如可以通過鏈接各個模型,將辦公設(shè)施、材料堆放地點與供電供水線路進(jìn)行合理規(guī)劃,按照不同的方案采取不同的布置模式,促進(jìn)施工進(jìn)度的合理規(guī)劃。

針對于施工進(jìn)度管理問題,項目流程和工序的控制可以直接利用ITWO平臺來實現(xiàn)。在BIM技術(shù)下,可以對項目施工建造過程進(jìn)行模擬,并讓管理人員準(zhǔn)確地掌握各個工序所需要消耗的成本與技術(shù)工種,將現(xiàn)場的實際進(jìn)度輸入模型當(dāng)中,與計算數(shù)據(jù)進(jìn)行對比后,模型會將進(jìn)度差異以不同的顏色表示出來,以便于項目部了解哪些項目的進(jìn)度出現(xiàn)了落后,哪些項目提前完成,對于資源配置與人員安排方面具有顯著的促進(jìn)作用。

3 結(jié)語

地鐵隧道施工條件復(fù)雜,BIM技術(shù)將整個施工隧道作為管理系統(tǒng),綜合考慮到了不同指標(biāo)與不同工序之間的相互聯(lián)系,為施工方案的科學(xué)合理規(guī)劃提供了有效的依據(jù)。在未來的施工過程中,施工前就可以利用BIM模型來對工程施工進(jìn)行合理指導(dǎo),幫助施工方掌握項目的難點與具體流程,并協(xié)助做好工序制定與專項方案的管理,對施工過程展開動態(tài)監(jiān)控,及時地對不同階段的工程進(jìn)度與施工方案進(jìn)行優(yōu)化。