劉崇期，柴國(guó)威，詹坤豫，王 博，董洪靜

（1.中交四航局港灣工程設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510290；2.中交四航局第二工程有限公司，廣東 廣州 510230）

引 言

針對(duì)目前施工管理階段 BIM 技術(shù)應(yīng)用中的問(wèn)題，本文以水運(yùn)工程廣州南沙國(guó)際郵輪碼頭項(xiàng)目為依托，結(jié)合工程的特點(diǎn)和項(xiàng)目部的日常管理工作，基于已有的BIM協(xié)同管理平臺(tái)，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立項(xiàng)目層級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度等方面進(jìn)行管理。

1 BIM技術(shù)在施工階段應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用主要基于項(xiàng)目的目標(biāo)，從項(xiàng)目的管理目標(biāo)出發(fā)，對(duì)質(zhì)量、成本、進(jìn)度、安全和文檔合同進(jìn)行管理。何清華等[1]對(duì)現(xiàn)有的進(jìn)度管理系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，構(gòu)建基于BIM的進(jìn)度管理系統(tǒng)框架。蘇永奕[2]分析了BIM模型在全過(guò)程造價(jià)控制中的作用，總結(jié)在不同階段應(yīng)用的問(wèn)題和難點(diǎn)。柳娟花等[3]分析虛擬建造在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對(duì)虛擬技術(shù)在施工中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。呂玉惠等[4]基于項(xiàng)目的特點(diǎn)，利用BIM技術(shù)對(duì)施工項(xiàng)目的多要素進(jìn)行集成管理，提出了相應(yīng)的框架；張建平等[5]提出面向全生命周期的 BIM 框架，開(kāi)發(fā)了BIM數(shù)據(jù)集成和服務(wù)平臺(tái)，并通過(guò)實(shí)際過(guò)程驗(yàn)證了平臺(tái)的適用性和可行性。

本文以廣州南沙國(guó)際郵輪碼頭作為依托項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于廣州南沙虎門大橋下游，占用岸線770 m，包括1個(gè)10萬(wàn)t級(jí)和1個(gè)22.5萬(wàn)t級(jí)郵輪泊位。碼頭主體結(jié)構(gòu)采用高樁梁板和高樁墩臺(tái)結(jié)構(gòu)。本次應(yīng)用基于現(xiàn)有BIM協(xié)同管理平臺(tái)，根據(jù)平臺(tái)的特點(diǎn)建立項(xiàng)目層級(jí)的 BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、安全、資料等方面進(jìn)行管理，為施工項(xiàng)目管理提供借鑒。

2 BIM協(xié)同管理平臺(tái)應(yīng)用

BIM協(xié)同管理平臺(tái)主要由三部分組成，PC（電腦）端、手機(jī)端和Web（網(wǎng)頁(yè)）端。其中，其中PC端主要進(jìn)行模型瀏覽、任務(wù)派分、資料上傳、進(jìn)度模擬等工作；手機(jī)端負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的錄入；網(wǎng)頁(yè)端是數(shù)據(jù)的歸集，查看和瀏覽。

本次借助 BIM 協(xié)同平臺(tái)作為項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)平臺(tái)，獲取進(jìn)度、質(zhì)量、安全等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)資料，基于平臺(tái)的數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容，開(kāi)發(fā)項(xiàng)目 BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)。項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)主要功能是提取平臺(tái)中的數(shù)據(jù)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為項(xiàng)目部所需的報(bào)表格式。轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)主要用于輸出報(bào)表，導(dǎo)入公司OA系統(tǒng)和用于進(jìn)度模擬展示等。此外，項(xiàng)目BIM數(shù)據(jù)庫(kù)提供的數(shù)據(jù)反過(guò)來(lái)可以為項(xiàng)目的計(jì)劃制定、施工提供參考，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。數(shù)據(jù)處理流程如圖1。

圖1 BIM數(shù)據(jù)處理流程

2.1 虛擬建造

在施工之前，根據(jù)專項(xiàng)施工方案，利用 Revit軟件建立施工模型，導(dǎo)入Navisworks中，對(duì)施工工序進(jìn)行模擬，優(yōu)化施工方案，制作工藝動(dòng)畫。并通過(guò)協(xié)同管理平臺(tái)將動(dòng)畫視頻關(guān)聯(lián)到施工構(gòu)件上，技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)手機(jī)端查看動(dòng)畫視頻，作為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底資料，便于工人理解，形象直觀，提高了現(xiàn)場(chǎng)的施工效率。圖2和圖3是樁帽施工過(guò)程環(huán)節(jié)。

圖2 樁帽鋼筋綁扎

圖3 樁帽側(cè)模板安裝

2.2 進(jìn)度管理

先將總進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入BIM協(xié)同管理平臺(tái)，并將計(jì)劃時(shí)間手動(dòng)關(guān)聯(lián)到構(gòu)件上，通過(guò)三維動(dòng)畫模擬進(jìn)度計(jì)劃，檢查進(jìn)度計(jì)劃的可行性，并對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化。導(dǎo)入平臺(tái)后，對(duì)總進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行分解，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度情況制定周進(jìn)度計(jì)劃，將周進(jìn)度計(jì)劃通過(guò)BIM協(xié)同管理平臺(tái)PC端派分給責(zé)任人，責(zé)任人收到周計(jì)劃任務(wù)后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)度在手機(jī)端錄入進(jìn)度數(shù)據(jù)，進(jìn)度數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)匯總于Web端，見(jiàn)圖4。項(xiàng)目管理人在Web端實(shí)時(shí)查看任務(wù)完成情況，并將Web端數(shù)據(jù)導(dǎo)出，導(dǎo)入開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目BIM數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)項(xiàng)目BIM數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，生成項(xiàng)目部所需的日?qǐng)?bào)、周報(bào)和月報(bào)，減少了項(xiàng)目管理人員統(tǒng)計(jì)工作量，降低了人為統(tǒng)計(jì)的差錯(cuò)率。此外，錄入的實(shí)際進(jìn)度數(shù)據(jù)經(jīng)人工處理，與模型構(gòu)件關(guān)聯(lián)，形成實(shí)際進(jìn)度，并與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)不同顏色顯示構(gòu)件的進(jìn)度狀態(tài)，項(xiàng)目管理人員通過(guò)查看平臺(tái)模型即可了解項(xiàng)目的進(jìn)度情況，掌握進(jìn)度偏差，及時(shí)調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃。目前該項(xiàng)功能需人工操作較多，需要手動(dòng)將計(jì)劃時(shí)間和實(shí)際進(jìn)度與構(gòu)件進(jìn)行匹配，尚不能自動(dòng)關(guān)聯(lián)。

圖4 Web端進(jìn)度數(shù)據(jù)界面

2.3 質(zhì)量管理

1）質(zhì)量管控

質(zhì)量管理主要通過(guò)構(gòu)件跟蹤功能對(duì)施工過(guò)程質(zhì)量進(jìn)行管控。首先根據(jù)構(gòu)件的施工過(guò)程設(shè)置管控節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)檢驗(yàn)批報(bào)表設(shè)置管控參數(shù)；將設(shè)置好的管控流程關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的構(gòu)件上，通過(guò)PC端將構(gòu)件跟蹤任務(wù)派分給相應(yīng)的責(zé)任人；責(zé)任人收到任務(wù)后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果填報(bào)數(shù)據(jù)。當(dāng)所填數(shù)據(jù)超出管控節(jié)點(diǎn)所設(shè)置的允許值時(shí)，相關(guān)責(zé)任人會(huì)收到預(yù)警信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)行改正。數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄入后，自動(dòng)匯總于網(wǎng)頁(yè)端，方便項(xiàng)目管理人員查看，掌握構(gòu)件所處的階段和狀態(tài)。管理人員將網(wǎng)頁(yè)端構(gòu)件跟蹤數(shù)據(jù)導(dǎo)入項(xiàng)目BIM數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)生成檢驗(yàn)批報(bào)表，作為質(zhì)量驗(yàn)收資料。

2）質(zhì)量問(wèn)題閉環(huán)處理

對(duì)于已發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題，主要通過(guò)BIM平臺(tái)手機(jī)端完成。由質(zhì)檢員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行拍照，通過(guò)手機(jī)端APP將問(wèn)題的位置、描述、整改期限等信息發(fā)送給責(zé)任人；責(zé)任人收到信息后對(duì)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行整改，整改完成后通過(guò)手機(jī)端上傳整改后照片，并發(fā)送給質(zhì)檢員；質(zhì)檢員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行審核，滿足規(guī)范后關(guān)閉問(wèn)題，如不符合要求繼續(xù)將問(wèn)題發(fā)送給責(zé)任人。所有問(wèn)題會(huì)自動(dòng)上傳到Web端，項(xiàng)目管理員可以實(shí)時(shí)查看、瀏覽并導(dǎo)出問(wèn)題臺(tái)賬，同時(shí)網(wǎng)頁(yè)端會(huì)對(duì)問(wèn)題和資料進(jìn)行分類整理，方便對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。

圖5 Web質(zhì)量問(wèn)題統(tǒng)計(jì)界面

2.4 安全管理

基于BIM協(xié)同平臺(tái)的安全管理包括兩部分：一是建立安全問(wèn)題閉環(huán)處理機(jī)制；二是建立安全巡檢制度。安全問(wèn)題閉環(huán)處理與質(zhì)量問(wèn)題類似，而安全巡檢制度是對(duì)安全隱患（如臨邊、用電等）進(jìn)行定期排查。具體做法是將隱患問(wèn)題派分給安全員，由安全員定期進(jìn)行檢查，并通過(guò)手機(jī)端APP將每次檢查結(jié)果和照片上傳到Web端，項(xiàng)目管理人員足不出戶就能了解現(xiàn)場(chǎng)安全情況。

2.5 BIM平臺(tái)與公司OA系統(tǒng)連接

目前，大部分公司的項(xiàng)目管理系統(tǒng)和公司管理系統(tǒng)是相互獨(dú)立的。項(xiàng)目部管理人員既要將進(jìn)度、成本等數(shù)據(jù)錄入項(xiàng)目管理系統(tǒng)，又要將數(shù)據(jù)上傳到公司的管理系統(tǒng)，重復(fù)勞動(dòng)，效率較低。基于此，本次對(duì)BIM協(xié)同管理平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，將BIM平臺(tái)模型和數(shù)據(jù)連接到公司的OA系統(tǒng)中，項(xiàng)目部人員無(wú)需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)錄入。公司管理人員通過(guò) OA系統(tǒng)就能查看 BIM 模型和進(jìn)度信息，了解項(xiàng)目狀況。

圖6 BIM協(xié)同平臺(tái)與公司OA系統(tǒng)的連接

3 BIM協(xié)同平臺(tái)管理特點(diǎn)

相比于傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式，基于BIM協(xié)同管理平臺(tái)，建立項(xiàng)目BIM數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理，主要有以下特點(diǎn)：

1）報(bào)表的自動(dòng)生成。項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)將從協(xié)同平臺(tái)提取的進(jìn)度數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為日?qǐng)?bào)、周報(bào)和月報(bào)，無(wú)需人工進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，減少了人為統(tǒng)計(jì)差錯(cuò)，提高了效率。

2）資料的自動(dòng)歸類整理。質(zhì)量安全問(wèn)題通過(guò)手機(jī)端處理，自動(dòng)匯總于網(wǎng)頁(yè)端，并根據(jù)問(wèn)題的類別、性質(zhì)、責(zé)任人自動(dòng)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，方便管理人員查看，有利于對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)。

3）進(jìn)度的可視化展示。構(gòu)件跟蹤任務(wù)與模型構(gòu)件一一關(guān)聯(lián)，在手機(jī)端錄入的數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)反應(yīng)在模型的構(gòu)件上，在三維模型中以不同顏色顯示構(gòu)件所處的狀態(tài)和階段，形象直觀，點(diǎn)擊構(gòu)件可進(jìn)一步查看構(gòu)件詳細(xì)進(jìn)度信息。

4）BIM平臺(tái)與公司OA系統(tǒng)的互通。將BIM平臺(tái)模型和數(shù)據(jù)接入公司的OA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了BIM平臺(tái)與公司OA系統(tǒng)進(jìn)度數(shù)據(jù)的互通，避免數(shù)據(jù)的二次錄入。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹了 BIM 協(xié)同管理平臺(tái)在水運(yùn)工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，分析平臺(tái)在進(jìn)度、質(zhì)量、安全和資料等方面的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用該平臺(tái)在一定程度上減少了項(xiàng)目部的工作量，提高了管理效率。同時(shí)，將BIM平臺(tái)連接到公司OA系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)尚屬首次，通過(guò)OA系統(tǒng)查看BIM模型和進(jìn)度數(shù)據(jù)，減少了項(xiàng)目部重復(fù)錄入數(shù)據(jù)的工作。此外，本文基于現(xiàn)有的管理平臺(tái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)模式，在較低投入的情況下能滿足項(xiàng)目管理的特殊需求，符合當(dāng)前眾多企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用的定位。