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        基于BIM技術的橋梁工程施工管理

        2018-02-17 15:34:26沈衛(wèi)東
        珠江水運 2018年13期
        關鍵詞:BIM技術施工管理

        沈衛(wèi)東

        摘 要:根據(jù)交通運輸部《推進智慧交通發(fā)展行動計劃》(2017~2020年),要求推進建筑信息模型(BIM)技術在重大交通基礎設施項目管理全生命周期的應用,大幅度提升基礎設施建設和管理水平?;诖?,全國交通基礎設施建設掀起了BIM技術開發(fā)與應用的高潮。洪鶴大橋項目以“打造品質(zhì)工程”和“爭創(chuàng)國優(yōu)工程”為建設目標,在項目施工過程中,積極探索和推進BIM技術,以提高項目管理的廣度和深度,實現(xiàn)建設目標。

        關鍵詞:BIM技術 橋梁工程 施工管理

        1.項目概況

        珠海市洪鶴大橋工程起點位于珠海市香洲區(qū)南屏鎮(zhèn)洪灣,對接港珠澳大橋珠海連接線,與廣澳高速珠海段及橫琴二橋形成十字交叉,向西先后跨越洪灣涌、洪灣水道、磨刀門水道,止于鶴洲南圍墾區(qū),全長9.654km。洪鶴大橋主航道橋為主跨500m的雙塔雙索面疊合梁斜拉橋,輔航道橋為雙孔160m跨徑的連續(xù)剛構橋,兩端設洪灣、鶴洲南2處互通立交。

        該項目以 “打造品質(zhì)工程”和“爭創(chuàng)國優(yōu)工程”為建設目標,全面推行并升級高速公路“雙標管理”和五化管理(人本化、專業(yè)化、標準化、信息化、精細化),對工程質(zhì)量、安全管理、“四新”技術應用、綠色環(huán)保等方面提出了嚴格的要求。項目管理的廣度和深度要求都大為提高,顯然,傳統(tǒng)的項目管理方式和手段都難以滿足該項目的需求,亟需探索一種新的管理方式和管理平臺,以實現(xiàn)建設目標。

        2.BIM技術的優(yōu)點

        作為建設行業(yè)的新興技術和先進工具,BIM技術為建設行業(yè)的管理提升和技術革新提供新的平臺,它具有以下優(yōu)勢:

        (1)可視化:基于三維模型的構件信息,可以彌補二維圖紙的不足,立體直觀的呈現(xiàn)需要交付的產(chǎn)品或要體現(xiàn)的工作內(nèi)容。

        (2)可共享:實現(xiàn)各參與方的信息實時共享,解決了傳統(tǒng)管理中信息不對稱及不及時的問題。

        (3)可計算:利用模型的參數(shù)化信息,能精確計算出工程量和施工所需的人材機的需求量。

        (4)可管理:打破傳統(tǒng)管理模式下部門間的隔閡,以模型為載體,對項目進行協(xié)同管理。

        3.橋梁施工BIM應用內(nèi)容

        3.1總體應用情況概述

        根據(jù)項目實際管理需求,將BIM應用內(nèi)容劃分為人員管理、施工現(xiàn)場監(jiān)控、工程質(zhì)量安全、工程進度、工序交驗把關、梁廠管理及工程巡查等11個應用模塊,應用終端包括電腦PC端和手機移動端。在項目施工管理過程中,建設單位、施工單位、監(jiān)理及第三方檢測都積極參與探索BIM技術的應用模式、應用點來提升項目管理水平。

        3.2主要應用內(nèi)容

        (1)模型圖紙

        BIM模型是應用BIM技術的基礎,采用Rivet /MEP等專業(yè)軟件創(chuàng)建項目的工程專業(yè)模型,采用三維場地GSL軟件創(chuàng)建臨建工程場地布置模型,將各專業(yè)模型導入BIM 5D平臺,完成各BIM專業(yè)模型的集成工作,形成項目BIM模型,作為BIM技術應用的基礎。BIM模型還附帶了二維圖紙,實現(xiàn)圖紙文件存儲電子化、搜索智能化;對圖紙的變更也做了相應管理。

        (2)履約管理

        結合GPS定位系統(tǒng)和人臉識別技術,對施工管理人員進行考勤管理,確保滿足現(xiàn)場施工需要。定期對人員的出勤情況進行統(tǒng)計,并將結果推送至建設單位,以掌握施工管理人員的在崗情況。

        (3)勞務管理

        將項目各勞務隊信息和人員信息輸入管理系統(tǒng),對作業(yè)人員的進退場、安全培訓、考勤進行有效管理,落實勞務隊伍的精細化管理。

        (4)工程材料管理

        BIM模型上附帶了結構物的定額資源,如混凝土、鋼筋、預應力材料等用量,現(xiàn)場人員可按照工程部位、施工段等不同類別統(tǒng)計材料用量。應用BIM 5D平臺,可快速提取對應的物資量,作為總控物資計劃、采購額度及節(jié)點限額的參考。對入庫材料的數(shù)量、質(zhì)量及使用部位及時進行錄入,以便追溯各結構物材料的來源。對于容易摻假的砂、石材料,通過GPS定位技術對材料的運輸路徑進行記錄,避免不合格或造假料源。

        (5)大型特種設備監(jiān)測

        針對橋梁施工所使用的大型特種設備進行實時監(jiān)測,特別是重要部位和關鍵構件,及時了解其在使用過程中的受力和運行狀態(tài),當某一監(jiān)測點的監(jiān)測指標超出允許范圍時,自動予以報警,以提醒設備使用者及管理人員及時檢查,及早發(fā)現(xiàn)未知的安全隱患。這種自動化的監(jiān)測技術也可應用于深基坑監(jiān)測、大型支架監(jiān)測、大體積混凝土質(zhì)量監(jiān)控等。

        (6)攪拌站及試驗數(shù)據(jù)監(jiān)測

        對攪拌站混凝土施工配比及原材料試驗檢測數(shù)據(jù)進行實時采集監(jiān)測,將監(jiān)測數(shù)據(jù)與設計值或規(guī)范允許值進行對比,偏差超過允許值時,警示相關工程技術人員及時采取糾偏措施。

        (7)施工預演

        該項目規(guī)模大、復雜程度高、工期緊,為了尋找最優(yōu)的施工方案,給施工管理提供便利,采用基于BIM的4D施工動態(tài)模擬技術對土建結構、大型鋼結構及部分關鍵節(jié)點的施工過程進行模擬,制定多視點的模擬動畫,驗證施工方案的可行性,分析施工過程中的風險,為施工安全管理提供依據(jù)。

        (8)工序交驗

        利用BIM技術進行工序質(zhì)量控制,在工序?qū)嵤┣?,制定質(zhì)量保證措施、質(zhì)量控制工作流程和檢驗制度;在工序?qū)嵤┻^程中,實行班組自檢、互檢、上下道工序交接檢,特別是隱蔽工程和分項工程的質(zhì)量檢驗;利用BIM技術設置工序質(zhì)量控制點,實行重點控制。利用BIM技術對各工序的報驗過程留存影像資料,作為工序驗收和工程計量的證明資料,也是工程檔案的重要組成部分,以便后續(xù)查閱使用。

        (9)工程進度

        以BIM模型為基礎,建立進度計劃與BIM模型的關聯(lián),用BIM模型來展示實際施工進展。通過現(xiàn)場管理人員對施工工序的日常交驗確認,可自動生成實際工程進度臺賬,以便項目管理人員掌握現(xiàn)場實際施工進展情況。現(xiàn)場施工進度出現(xiàn)偏差,通過預警機制推送預警消息,提醒項目管理人員對生產(chǎn)資源的安排和施工組織及時做出合理調(diào)整,以確保工期目標。

        (10)工程電子身份

        將施工過程中錄入的結構物編號、名稱、工程質(zhì)量、過程報驗、材料來源、施工時間等信息集成,制作成二維碼粘貼固定到結構物上,通過掃描二維碼,可方便查詢該結構物的相關信息。

        (11)工程巡查

        管理人員日常巡查中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量、安全等施工問題,可利用BIM手機終端直接拍照記錄,自動生成整改單,即時推送給整改責任人,實現(xiàn)閉環(huán)管理,逾期整改警報提示,并能生成相應統(tǒng)計報表,解決以往不能有效跟蹤整改情況、內(nèi)業(yè)外業(yè)工作分離的問題。

        4.BIM應用效果及推廣價值

        BIM技術具有可視化、可共享、可計算、可管理等特點,基于三維模型的構件信息,可以彌補二維圖紙的不足,立體直觀的呈現(xiàn)需要交付的產(chǎn)品或要體現(xiàn)的工作內(nèi)容。利用模型的參數(shù)化信息以及包含的造價信息,能精確計算出工程量和施工所需資源的需求量。實現(xiàn)各參與方的信息實時共享,打破傳統(tǒng)管理模式下部門間的隔閡,以模型為載體,對項目的進度、成本、質(zhì)量、安全進行統(tǒng)一管理,解決了傳統(tǒng)管理中信息不對稱及信息傳遞不及時的問題。

        BIM技術為工程管理提供新的技術手段和管理工具,提高了管理水平,目前,該項目BIM技術應用取得的主要成果有:

        (1)自動計算工程數(shù)量、合同收入、專業(yè)隊結算數(shù)據(jù)并生成報表,解決以往工程技術、合約、財務數(shù)據(jù)不共享、不及時、計算工作繁重的問題,做到“日清月結”。

        (2)借助三維模型審圖,碰撞檢查、深化設計,三維動畫技術交底,解決以往圖紙會審不全面、不深入、沖突部位不能及時發(fā)現(xiàn)、技術交底不易理解的問題。

        (3)進度計劃在模型中顯示,清晰可視,自動進行分析對比和預警提示,解決以往進度分析手段少、不及時的問題。

        (4)質(zhì)量安全整改單自動生成,即時推送給責任人,實現(xiàn)閉環(huán)管理,逾期整改警報提示,統(tǒng)計報表和臺賬直接導出,解決以往不能有效跟蹤整改情況、內(nèi)業(yè)外業(yè)工作分離的問題,減少內(nèi)業(yè)90%工作量。

        5.結語

        BIM技術為提升項目管理水平、實現(xiàn)項目全壽命周期管理提供了技術基礎,基于BIM技術的項目施工管理,是建設行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢,珠海市洪鶴大橋工程基于BIM技術的應用和項目管理,覆蓋進度、質(zhì)量、安全及成本等各方面,取得了較為顯著應用價值,提高了項目綜合管理工作效率40%以上。該技術處于業(yè)內(nèi)領先水平,可供同行業(yè)類似工程的BIM技術應用提供借鑒。

        參考文獻:

        [1]張建平,李丁,林佳瑞,等.BIM在工程施工中的應用[J].施工技術,2012(8): 10-17.

        [2]龍騰,唐紅,吳念,等.BIM技術在武漢某高架橋工程施工中的應用研究[J].施工技術,2014(3): 80-83.

        [3]謝顯紅.BIM在橋梁施工中的運用[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2015(04): 195-196.

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