【摘要】近幾年來地鐵建設(shè)快速發(fā)展，同時(shí)地鐵項(xiàng)目具有施工工作內(nèi)容復(fù)雜，工作量大，工法多樣，施工覆蓋范圍廣，施工時(shí)間長，作業(yè)面廣的特點(diǎn)。本文針對BIM5D技術(shù)在地鐵項(xiàng)目中的碰撞檢查、進(jìn)度控制、成本控制、質(zhì)量安全檢控以及追蹤管理等方面的應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】BIM5D；地鐵項(xiàng)目

我國地鐵建設(shè)事業(yè)起步較晚， 但發(fā)展較快。自 20世紀(jì) 60 年代北京地鐵一期工程建設(shè)開始，經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展， 已經(jīng)取得了顯著的成就， 特別是近幾年地鐵建設(shè)的快速發(fā)展， 從事地鐵工程建設(shè)的施工、建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果。但是地鐵項(xiàng)目具有施工工作內(nèi)容復(fù)雜，工作量大，工法多樣，施工覆蓋范圍廣，施工時(shí)間長，作業(yè)面廣的特點(diǎn)，同時(shí)還存在危險(xiǎn)源多、質(zhì)量控制點(diǎn)多、在施工區(qū)域內(nèi)可以利用的施工場地少等眾多難點(diǎn)。

BIM5D 信息模型是由三維模型附加進(jìn)度信息與成本信息集成形成。使用三維建模軟件分別創(chuàng)建各專業(yè)模型，在3D模型的基礎(chǔ)上與進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)，形成 4D 建筑信息模型，以此實(shí)現(xiàn)構(gòu)件可視化的施工模擬以及施工進(jìn)度管理；通過導(dǎo)入進(jìn)計(jì)價(jià)文件，3D 模型與清單的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的多算對比等。三維模型與進(jìn)度信息和成本信息的關(guān)聯(lián)是以模型構(gòu)件為基礎(chǔ)， 以 WBS 分解為核心進(jìn)行關(guān)聯(lián)， 從而實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目的進(jìn)度管理、成本管理和資源管理等。BIM5D在地鐵項(xiàng)目中的應(yīng)用具體如下：

1、碰撞檢查

地鐵車站施工過程中， 管線綜合安裝是最為復(fù)雜、涉及信息最多、最能反映工程質(zhì)量水平的專業(yè)工作之一。管線綜合施工中， 因?yàn)橐诜浅Ｓ邢薜目臻g內(nèi)安裝完成通信、信號、綜合監(jiān)控以及通風(fēng)、暖通、消防、電力等十幾個(gè)專業(yè)系統(tǒng)，合理布置這些系統(tǒng)與建筑、結(jié)構(gòu)間的空間關(guān)系， 碰撞沖突、返工修改等問題突出。

在CAD時(shí)代，主要是將所有圖紙打印成硫酸圖，然后各專業(yè)的圖紙疊在一起進(jìn)行管線綜合，由于二維圖紙的信息缺失以及缺失直觀的交流平臺(tái)，導(dǎo)致施工前各專業(yè)的沖突問題無法表達(dá)，無論是管線與管線之間的碰撞，還是管線與主體結(jié)構(gòu)的沖突，是沒有過多時(shí)間做深化設(shè)計(jì)的，大多數(shù)是要在施工過程中才發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在碰撞，導(dǎo)致不必要的返工，影響后續(xù)工作的銜接，造成經(jīng)濟(jì)上的損失。

利用BIM技術(shù)，通過事先建立各專業(yè)模型，統(tǒng)一導(dǎo)入到BIM5D平臺(tái)進(jìn)行整合，設(shè)計(jì)師能夠在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設(shè)計(jì)能力和工作效率。這不僅能及時(shí)排除項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中可以遇到的碰撞沖突，顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請單，更大大提高了施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長和工期延誤。并且對于管線特別多，標(biāo)高不同的工段，通過模型預(yù)演，做到不返工，節(jié)約成本。

2、進(jìn)度控制

地鐵工程的施工進(jìn)度管理由于受技術(shù)、環(huán)境、資源等因素的影響，工期延誤的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。在以往的項(xiàng)目中， 流水段的管理都是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對現(xiàn)場的流水進(jìn)度、流水提量、流水計(jì)劃等工作進(jìn)行安排，由于分包隊(duì)伍多、工作專業(yè)多、多級計(jì)劃、工序交叉造成作業(yè)面沖突頻繁， 現(xiàn)場協(xié)調(diào)困難。傳統(tǒng)施工進(jìn)度管理方法的不足限制了施工進(jìn)度管理水平的提高。

在 BIM5D 平臺(tái)通過工作面的劃分、理論勞動(dòng)力的計(jì)算、可視化的模擬過程來對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的措施、工作面進(jìn)行合理布置， 以此判斷進(jìn)度計(jì)劃的合理性， 通過對進(jìn)度計(jì)劃完成情況的檢查與分析，優(yōu)化資源調(diào)配。并且通過使用BIM5D手機(jī)端記錄的數(shù)據(jù)，PC端同步錄入，WEB端存留共享的方式，讓進(jìn)度情況變得更加直觀。在巡查現(xiàn)場的同時(shí)，將現(xiàn)場進(jìn)度情況通過手機(jī)端進(jìn)行錄入反饋，為非現(xiàn)場人員制作施工進(jìn)度周匯報(bào)、實(shí)際進(jìn)度錄入情況提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)性依據(jù)，工程的計(jì)劃合同部、物資部可以向上級及時(shí)匯報(bào)準(zhǔn)確的進(jìn)度，通過計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行對比，滯后進(jìn)度會(huì)突出顯示，警示技術(shù)人員需采取有效措施，及時(shí)調(diào)整進(jìn)度安排，有效進(jìn)行進(jìn)度管控。

總之，基于BIM的地鐵工程施工進(jìn)度管理彌補(bǔ)了傳統(tǒng)施工進(jìn)度管理方式的不足，克服了環(huán)境、技術(shù)、人為等不利因素的影響?；贐IM5D的虛擬建造技術(shù)形象可直觀的展示工程的整個(gè)建造過程，使進(jìn)度計(jì)劃的編制更加精確，減少了進(jìn)度優(yōu)化的工作量?；贐IM的圖形化施工進(jìn)度管理實(shí)現(xiàn)了實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的實(shí)時(shí)直觀對比，并能實(shí)現(xiàn)對相關(guān)資料的集成管理，可為管理人員分析實(shí)際進(jìn)展情況，采取糾偏措施提供準(zhǔn)確全面的決策依據(jù)。

3、成本控制

地鐵施工項(xiàng)目成本是項(xiàng)目管理的一個(gè)關(guān)鍵性目標(biāo)，它是指為實(shí)施和完成地鐵施工所耗費(fèi)的各種資源的貨幣價(jià)值，包括人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)、間接費(fèi)等一系列費(fèi)用。而成本控制作為成本管理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，貫穿于整個(gè)項(xiàng)目的始終。加強(qiáng)地鐵施工成本控制力度，對提高經(jīng)濟(jì)效益和利潤最大化有良好的作用。

地鐵工程施工的材料費(fèi)在工程項(xiàng)目成本中占有較大的比例，鋼筋、混凝土等主要材料通常占到工程項(xiàng)目成本的50%左右，因此材料費(fèi)用的控制是項(xiàng)目成本控制的重點(diǎn)。近些年，受市場原材料價(jià)格不穩(wěn)定因素的影響，地鐵工程材料采購費(fèi)用對工程成本的影響更加突出。同時(shí)在項(xiàng)目物資管理過程中，管理人員對模板、腳手架等周轉(zhuǎn)材料的工程量的統(tǒng)計(jì)是根據(jù)二維圖紙和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，難以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場大量材料的實(shí)時(shí)調(diào)配，浪費(fèi)施工過程中的大量材料，導(dǎo)致成本增加。通過 BIM5D 平臺(tái)， 管理人員根據(jù)需要按照樓層、專業(yè)、部位、工序、流水分區(qū)， 依據(jù)進(jìn)度信息準(zhǔn)確查詢到每月、每周、每日的周轉(zhuǎn)材料與物資消耗， 并記錄材料的進(jìn)出場時(shí)間對場地工作面的使用進(jìn)行充分利用。

4、質(zhì)量安全檢控

地鐵施工安全控制應(yīng)以預(yù)防為主， 在“人”和“技術(shù)”的結(jié)合上下功夫。一是對專家的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、知識的顯性化，研發(fā)面向安全控制應(yīng)用層面的專家系統(tǒng)，有利于行業(yè)安全知識的積累、重用和共享； 二是施工過程中將物的安全狀態(tài)和人的安全行為無縫集成，從而實(shí)現(xiàn)安全知控一體化和實(shí)時(shí)化，提高施工人員的安全意識和水平，保障施工安全。

經(jīng)驗(yàn)豐富的地鐵工程專家或技術(shù)人員在掌握各種工程資料和監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上， 進(jìn)行必要的現(xiàn)場實(shí)地踏勘和巡視， 判斷當(dāng)前施工情況下或者可預(yù)見的施工進(jìn)度內(nèi)地鐵工程施工中各種結(jié)構(gòu)體、環(huán)境及機(jī)械設(shè)備等警素的安全狀態(tài)，做出預(yù)警決策。并利用BIM5D手機(jī)端、云端、電腦端和網(wǎng)頁端，完成現(xiàn)場的質(zhì)量、安全管理。技術(shù)部和安全部人員，在現(xiàn)場巡查過程中，及時(shí)上傳質(zhì)量、安全問題，生產(chǎn)工區(qū)人員在接到相關(guān)問題提醒后，及時(shí)進(jìn)行整改，通過數(shù)據(jù)共享和集中分析，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場施工安全問題跟蹤管理，隱患排查實(shí)時(shí)具體，落實(shí)整改更迅速及時(shí)。通過BIM5D軟件的應(yīng)用，項(xiàng)目各工區(qū)質(zhì)量安全負(fù)責(zé)人均通過web端口的數(shù)據(jù)導(dǎo)出進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析，可以大大節(jié)約素材準(zhǔn)備的時(shí)間。

5、追蹤管理

形象進(jìn)度一直是項(xiàng)目上現(xiàn)場施工情況的呈現(xiàn)方式，對于構(gòu)件的追蹤管理，以往采用臺(tái)賬模式，通過微信、電話等聯(lián)系方式對上級進(jìn)行匯報(bào)，需先匯總信息然后進(jìn)行整理，過程繁瑣且工作效率低。

通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，BIM組人員提前根據(jù)現(xiàn)場進(jìn)度安排情況，將現(xiàn)場準(zhǔn)備施工部分做追蹤事項(xiàng)編排，確認(rèn)工序到具體人員，現(xiàn)場工區(qū)人員通過BIM5D手機(jī)端就可以調(diào)取出需要跟蹤的內(nèi)容，根據(jù)構(gòu)件編號的方式，填寫構(gòu)件各個(gè)施工工序，并拍照留存，責(zé)任到人，讓施工工序更加標(biāo)準(zhǔn)、合理、可追溯，利用信息化手段創(chuàng)新現(xiàn)場施工管理。并且可以利用IM5D平臺(tái)以控制點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制。作為非現(xiàn)場人員，也可以網(wǎng)頁端實(shí)時(shí)同步更新現(xiàn)場信息，方便瀏覽查看目前的進(jìn)度情況，進(jìn)而了解每個(gè)階段的跟蹤情況。

小結(jié)：

地鐵這種占用地面空間極少的交通運(yùn)輸設(shè)施，在各大城市悄然興起，并成為解決城市交通問題的一種最佳途徑。地鐵建設(shè)在獲得難得的良好發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。通過BIM5D技術(shù)的應(yīng)用，能在地鐵項(xiàng)目中的碰撞檢查、進(jìn)度控制、成本控制、質(zhì)量安全檢控以及追蹤管理等方面節(jié)約時(shí)間，提高工作效率，保證地鐵項(xiàng)目質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉卡丁，張永成，陳麗娟.基于BIM技術(shù)的地鐵車站管線綜合安裝碰撞分析研究[J].土木工程與管理學(xué)報(bào)，2015（3）.

[2]韓笑影.BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].吉林建筑大學(xué)，2017（4）.

[3]王婷，任瓊瓊，肖莉萍.基于 BIM5D 的施工資源動(dòng)態(tài)管理研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2016（6）.

[4]劉星，等.影響地鐵施工項(xiàng)目成本管理主要因素分析及控制[J].水利水電施工，2016（5）.

[5]陳文.基于地鐵成本控制分析以提高運(yùn)營效益的研究[J].視界，2013（10）.

作者簡介：

楊柳（1982-），女，河南鄲城人，鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：工程造價(jià)。

杜玲霞（1985-），女，河北石家莊人，鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教，研究方向：工程造價(jià)。