朱洪濤

（成都鐵路局客站建設(shè)指揮部，四川成都 610081）

1 背景

近年來(lái)，我國(guó)的高速鐵路技術(shù)取得了很大進(jìn)步，我國(guó)的高速鐵路建設(shè)取得了舉世矚目的成績(jī)。中國(guó)鐵路正處于“走出去”的重要戰(zhàn)略時(shí)期，中國(guó)高鐵將成為中國(guó)立足于世界強(qiáng)國(guó)之林的一張閃亮的名片。

結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)理論實(shí)踐并基于中國(guó)鐵路站房設(shè)施管理的現(xiàn)狀，本文提出了一種基于BIM技術(shù)的鐵路站房建設(shè)質(zhì)量的管理方法，探索基于BIM技術(shù)的質(zhì)量信息統(tǒng)一管理信息平臺(tái)的建設(shè)。

2 BIM技術(shù)在鐵路站房建設(shè)中的應(yīng)用

目前在鐵路站房建設(shè)中的質(zhì)量管理存在兩個(gè)難點(diǎn)：一是如何把好設(shè)計(jì)源頭關(guān)，讓設(shè)計(jì)文件的深度達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，要將相關(guān)的“錯(cuò)、漏、碰、缺”問(wèn)題盡可能消滅在施工圖審查之前，為后續(xù)的相關(guān)工作提供技術(shù)條件；二是如何才能真正把好現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量關(guān)，從原材料、試件入手，以標(biāo)準(zhǔn)化為抓手，強(qiáng)化作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)把控施工質(zhì)量[1-2]。

我們將BIM技術(shù)在貴陽(yáng)的實(shí)際項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用，重點(diǎn)放在應(yīng)用BIM技術(shù)提高項(xiàng)目質(zhì)量管理方面。

2.1 工程概況

新建長(zhǎng)沙至昆明鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)貴陽(yáng)東站，為中型鐵路旅客車(chē)站，設(shè)計(jì)使用年限50年。項(xiàng)目位于貴州省貴陽(yáng)市東北部，為鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)車(chē)站。車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)10站臺(tái)面18線(xiàn)。站臺(tái)設(shè)計(jì)為450m長(zhǎng)，11.5m寬，1.25m高，其中側(cè)式站臺(tái)2座、島式站臺(tái)4座，12m寬跨線(xiàn)地道兩座。該工程包含站房工程及站臺(tái)風(fēng)雨棚工程?？偯娣e48979.12m2。其中站房建筑面積9983.23m2，站臺(tái)風(fēng)雨棚投影面積31725.32m2，地道建筑面積7270.57m2。效果圖見(jiàn)圖1。

圖1 貴陽(yáng)東站效果圖

2.2 應(yīng)用目標(biāo)

針對(duì)傳統(tǒng)建設(shè)工程項(xiàng)目管理中容易出現(xiàn)的土建、鋼結(jié)構(gòu)、水暖電、裝飾等各專(zhuān)業(yè)碰撞造成設(shè)計(jì)變更或返工等問(wèn)題，從設(shè)計(jì)源頭抓起，應(yīng)用BIM技術(shù)輔助設(shè)計(jì)單位出圖，盡可能將相關(guān)問(wèn)題解決在施工圖設(shè)計(jì)階段。如：（1）構(gòu)建完整的設(shè)計(jì)信息模型，為指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)的編制提供相應(yīng)數(shù)據(jù)支撐；（2）應(yīng)用于項(xiàng)目整個(gè)的施工過(guò)程，重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目質(zhì)量管控的全程追蹤分析和管控，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量責(zé)任的可追溯；（3）兼顧進(jìn)度和竣工文件編制[3]。

2.3 具體實(shí)施步驟

BIM技術(shù)在鐵路站房建設(shè)中質(zhì)量管理的運(yùn)用主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)階段。

2.3.1 前期工作階段

（1）施工圖設(shè)計(jì)階段

從BIM的運(yùn)用導(dǎo)向來(lái)看，從施工圖階段才開(kāi)始使用雖然是現(xiàn)狀常用的辦法，但更提倡從建筑設(shè)計(jì)開(kāi)始全過(guò)程運(yùn)用BIM。

之所以在這個(gè)時(shí)點(diǎn)介入，是因?yàn)榍捌谙嚓P(guān)技術(shù)方案已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定，介入之后可以迅速跟進(jìn)設(shè)計(jì)，輔助設(shè)計(jì)單位準(zhǔn)確完成施工圖設(shè)計(jì)。

提取相關(guān)工程量，為校核施工圖預(yù)算做準(zhǔn)備。

（2）施工圖審查后的調(diào)整

協(xié)助設(shè)計(jì)院根據(jù)施工圖審查意見(jiàn)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，BIM模型同步更新。

（3）招標(biāo)前的準(zhǔn)備工作

根據(jù)三維信息模型，應(yīng)用相關(guān)進(jìn)度管理軟件，對(duì)建設(shè)過(guò)程進(jìn)行模擬推演，結(jié)合外部各種條件，確定合理工期，輔助指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)的編制。

2.4 項(xiàng)目施工階段

2.4.1 建立現(xiàn)場(chǎng)BIM應(yīng)用團(tuán)隊(duì)

該階段是鐵路站房建設(shè)中質(zhì)量管理的重點(diǎn)階段，明確項(xiàng)目BIM的應(yīng)用點(diǎn)、應(yīng)用目標(biāo)，合理設(shè)定流程，結(jié)合BIM各參與方對(duì)信息的協(xié)同要求，合理選擇參與方，組建實(shí)施隊(duì)伍，明確各方職責(zé)，妥善制定相關(guān)協(xié)作流程。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和應(yīng)用需求，要求施工單位在兌現(xiàn)投標(biāo)承諾的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增配部分應(yīng)用人員，由建設(shè)單位總牽頭，設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位共同參與組建現(xiàn)場(chǎng)BIM應(yīng)用團(tuán)隊(duì)。

2.4.2 BIM應(yīng)用軟件配置

該項(xiàng)目建模軟件采用的是Revit 2014軟件，項(xiàng)目后期整合軟件采用的是NavisWorks 2014軟件。

2.4.3 組織實(shí)施階段

根據(jù)BIM應(yīng)用的目標(biāo)，各參建單位在整個(gè)構(gòu)架體系下，嚴(yán)格按照各自權(quán)限、職責(zé)分工開(kāi)展工作。該項(xiàng)目BIM應(yīng)用的主要亮點(diǎn)如下：

（1）對(duì)BIM設(shè)計(jì)模型進(jìn)行深化得到BIM施工模型；

（2）針對(duì)各施工方案在BIM施工模型上進(jìn)行多次模擬得到最優(yōu)方案；

（3）基于BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)，進(jìn)行基于3D模型與施工模型動(dòng)畫(huà)的相互溝通與技術(shù)交底；

（4）通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行鐵路站房項(xiàng)目的質(zhì)量、安全信息進(jìn)行管理，其核心在于基于BIM的云平臺(tái)，在項(xiàng)目進(jìn)行中，項(xiàng)目管理人員利用PC端和移動(dòng)端通過(guò)BIM云平臺(tái)隨時(shí)查看、更新信息，提高溝通效率[4]。

基于BIM的鐵路站房施工管理，其核心在于建立以BIM模型建立的信息模型，并將與項(xiàng)目有關(guān)的信息，如質(zhì)量、成本、進(jìn)度等輸入至模型之中，最終形成可供多方應(yīng)用和共享的信息模型。以此模型與原計(jì)劃模型進(jìn)行比較，并以階段性的實(shí)際模型模擬后續(xù)階段的施工過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。

當(dāng)進(jìn)入竣工驗(yàn)收階段，匯總了實(shí)際項(xiàng)目信息和各類(lèi)問(wèn)題與解決方法的BIM模型在建設(shè)單位中心數(shù)據(jù)庫(kù)中分類(lèi)匯總，可以準(zhǔn)確地反映出真實(shí)的施工情況并以此模型為基礎(chǔ)進(jìn)行竣工結(jié)算工作，簡(jiǎn)化了竣工結(jié)算工作量統(tǒng)計(jì)的工作。BIM技術(shù)結(jié)合相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以快速、精確地進(jìn)行框圖出價(jià)、產(chǎn)值核算等相關(guān)工作，為最終結(jié)算提供依據(jù)[5]。

2.5 運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段

在項(xiàng)目交付后的運(yùn)營(yíng)階段，擁有所有設(shè)備的相關(guān)信息，可以為設(shè)備管理和設(shè)備更新提供可靠的依據(jù)?？梢詾楣茏o(hù)單位提供相應(yīng)設(shè)備的各類(lèi)有用信息，實(shí)現(xiàn)了全生命周期的信息傳遞，為保正建筑正常運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造了有利條件。

3 BIM技術(shù)在貴陽(yáng)東站中的應(yīng)用內(nèi)容及解決的問(wèn)題

（1）機(jī)電及土建的施工深化設(shè)計(jì)

BIM模型生成的過(guò)程，也是發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙問(wèn)題的過(guò)程。該項(xiàng)目各專(zhuān)業(yè)模型完成后，全部導(dǎo)入NavisWorks軟件進(jìn)行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)土建與安裝之間、安裝各專(zhuān)業(yè)之間的全部碰撞點(diǎn)，并根據(jù)其影響的大小加以分類(lèi)（圖2）。

圖2 機(jī)電專(zhuān)業(yè)碰撞檢查

（2）施工方案模擬及優(yōu)化

該項(xiàng)目通過(guò)BIM模型實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜建筑的圖紙定位，有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工人員科學(xué)、正確操作，避免錯(cuò)誤施工，有效提高施工質(zhì)量和效率，降低施工難度和風(fēng)險(xiǎn)。例如，有了直觀(guān)的BIM三維模型，可避免施工人員漏看設(shè)計(jì)圖紙上的預(yù)留洞口，可使施工重型機(jī)械設(shè)備在規(guī)定時(shí)間及有限空間內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)自如，按期完工（圖3）。

圖3 二維視圖與三維視圖對(duì)比查看

通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施，建立了安裝BIM管線(xiàn)綜合流程圖，如圖4。

圖4 安裝BIM管線(xiàn)綜合流程圖

（3）虛擬施工及動(dòng)畫(huà)模擬

該項(xiàng)目通過(guò)NavisWorks軟件的施工模擬功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度的控制，工程進(jìn)度安排與模型關(guān)聯(lián)，隨時(shí)監(jiān)控項(xiàng)目施工是否按原進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行并可動(dòng)態(tài)調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃。

（4）質(zhì)量和安全控制

該項(xiàng)目嘗試使用了Autodesk BIM 360云平臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全、質(zhì)量的管控?？梢杂檬謾C(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的安全、質(zhì)量問(wèn)題拍照、上傳，照片上傳至對(duì)應(yīng)模型所屬的文件夾內(nèi)對(duì)應(yīng)位置并告知相關(guān)管理人員，相關(guān)管理人員可通過(guò)查看模型，及時(shí)了解照片反映出的安全、質(zhì)量問(wèn)題并提出對(duì)策，將整改情況和整改后的實(shí)物圖形上傳，有效實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題的閉環(huán)管理，同時(shí)對(duì)原材料報(bào)檢和隱蔽工程驗(yàn)收實(shí)行了全面程序化管理，現(xiàn)場(chǎng)所有試件納入計(jì)算機(jī)程序管理（圖5）。

（5）設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理

該項(xiàng)目創(chuàng)建的BIM模型內(nèi)每一個(gè)構(gòu)件、設(shè)備都有其基本信息，整個(gè)建筑全部構(gòu)件及設(shè)備信息都能實(shí)現(xiàn)快速查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)，為項(xiàng)目建成后的運(yùn)營(yíng)管理工作創(chuàng)造優(yōu)化條件。

（6）工程過(guò)程數(shù)據(jù)及文檔管理

該項(xiàng)目的工程資料實(shí)現(xiàn)了與模型的關(guān)聯(lián)，主動(dòng)為運(yùn)維階段做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備，例如工程結(jié)構(gòu)中墻、柱、梁等構(gòu)件的質(zhì)檢報(bào)告、驗(yàn)收單、施工方案文檔等都可與構(gòu)件關(guān)聯(lián)，設(shè)備、管線(xiàn)等資料信息、生產(chǎn)合格證、廠(chǎng)家信息、驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等都可通過(guò)模型直接進(jìn)行查詢(xún)。

（7）前沿技術(shù)應(yīng)用（移動(dòng)互聯(lián)終端）

該項(xiàng)目實(shí)施移動(dòng)互聯(lián)終端的應(yīng)用極大地方便了工程現(xiàn)場(chǎng)的施工指導(dǎo)，輕量化的模型集成了工程圖紙、規(guī)范、文檔、報(bào)告等資料，導(dǎo)入到移動(dòng)客戶(hù)端后，能夠方便地帶到施工現(xiàn)場(chǎng)，在平板中方便地瀏覽模型及其關(guān)聯(lián)的信息資料，以便更好地理解設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理、安全管理、檢查工作等業(yè)務(wù)有著十分重大的意義。

將移動(dòng)設(shè)備引入工程施工的做法正在引發(fā)項(xiàng)目施工和管理模式的重大變革。

3 BIM效果評(píng)價(jià)

該項(xiàng)目應(yīng)用基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量管理方法，表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)與效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

圖5 移動(dòng)端應(yīng)用流程及移動(dòng)端照片上傳及管理

（1）基于BIM技術(shù)進(jìn)行施工質(zhì)量管理，其BIM模型包含了設(shè)計(jì)階段和施工階段的全部信息，由于BIM技術(shù)的關(guān)聯(lián)性，使施工人員處理工程項(xiàng)目信息的時(shí)間與工作量大大減少，效率得到提高；

（2）基于BIM模型，進(jìn)行了全專(zhuān)業(yè)碰撞檢查與管線(xiàn)綜合調(diào)整，從而提前避免了因管線(xiàn)“打架”而造成返工與浪費(fèi)，同時(shí)也可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題；

（3）基于BIM技術(shù)的可視化交底，使工作人員可以直觀(guān)地看到施工過(guò)程中所需要注意的重點(diǎn)、難點(diǎn)、要點(diǎn)，不必再花費(fèi)大量的時(shí)間讀圖，也避免了人員返工和材料浪費(fèi)；

（4）基于BIM技術(shù)的信息收集與處理，可以快速匯總、歸納，解析引起工程質(zhì)量問(wèn)題的原因，從而針對(duì)性地采取相關(guān)措施以?xún)?yōu)化工程質(zhì)量、效率。在工程竣工階段總結(jié)歸納，優(yōu)化信息質(zhì)量，進(jìn)一步分析整理，使BIM技術(shù)在施工質(zhì)量管理的過(guò)程中越來(lái)越普遍，提高建筑工程質(zhì)量管理的信息化程度。

4 結(jié)語(yǔ)

BIM作為一種系統(tǒng)管理應(yīng)用技術(shù)，有利于各階段存儲(chǔ)信息，確保信息的無(wú)損傳遞，以及更新信息，有利于工程各參與方更高效地進(jìn)行決策，推進(jìn)信息管理并貫穿至鐵路工程各環(huán)節(jié)。

本文通過(guò)分析現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程質(zhì)量管理體系以及將BIM技術(shù)應(yīng)用于鐵路站房施工質(zhì)量管理領(lǐng)域，形成了一套可以應(yīng)用于鐵路站房施工的質(zhì)量管理體系。

由于該工程時(shí)間緊、任務(wù)重，在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中還存在很多不足。比如，管理人員初次使用BIM技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行管理，新的流程并不能完全適應(yīng)；使用的軟件管理平臺(tái)并不能完全符合國(guó)內(nèi)情況；在運(yùn)維階段的BIM技術(shù)并不成熟；國(guó)家關(guān)于BIM技術(shù)的規(guī)范并不完善等等，在突出質(zhì)量管理的同時(shí)，對(duì)進(jìn)度、安全管理相關(guān)功能開(kāi)發(fā)不足。在貴陽(yáng)東站的建設(shè)中BIM技術(shù)應(yīng)用，為我們積累了經(jīng)驗(yàn)。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，更多的建設(shè)難題會(huì)逐步得到解決。

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