王棟，張拓，張建平

（中國三安建設(shè)集團有限公司，陜西 西安 710043）

1 工程概況

本工程位于某鋼廠內(nèi)，主要內(nèi)容是將煉鋼廠鐵水轉(zhuǎn)運站廠房向西側(cè)延伸建設(shè)60m（延伸長度以鋼立柱軸線為基準(zhǔn)），在鐵水轉(zhuǎn)運站廠房東側(cè)端頭搬遷建設(shè)鋼包砌筑坑及鋼包烘烤裝置，在延伸廠房西側(cè)端頭建設(shè)鋼渣熱悶系統(tǒng)，廠房外建皮帶輸送通廊將鋼渣輸送到鋼渣處理廠落地，總建筑面積2090.93m2，總功率487.3kW。因作業(yè)面狹小，工藝流程復(fù)雜且工期緊張，施工進度控制和技術(shù)交底成為保證工作效率和施工質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。

2 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)為是一種應(yīng)用于建設(shè)工程全壽命周期中的數(shù)據(jù)化工具，它并非是單純的3D建模軟件，BIM技術(shù)包含了建筑物所有構(gòu)件的幾何信息、工程性能及狀態(tài)顯示，還包含了非構(gòu)件對象（如空間、運動行為）的狀態(tài)信息。傳統(tǒng)的建筑繪圖技術(shù)多為記錄幾何信息，如點、線、面、體這些元素，但BIM技術(shù)透過參數(shù)化的塑模過程(Parametric Modeling)，將這些幾何信息組構(gòu)成參數(shù)組件。

在以往的建筑生命周期上大多只有設(shè)計及營造階段會有信息傳遞，建筑物交給使用者時并不會攜帶一本使用手冊，告訴使用者何時該維護管線，何時該保養(yǎng)裝修或結(jié)構(gòu)體，但是BIM技術(shù)的使用實現(xiàn)了對設(shè)計與制造階段所產(chǎn)生的信息的整合和記錄，并還能將整合的所有信息延續(xù)到建筑物的生產(chǎn)運營階段，甚至還可以依靠這些信息作為建筑物毀壞時的拆除與回收的依據(jù)。

BIM技術(shù)特點：可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性。

3 BIM技術(shù)在電氣施工進度管理中的應(yīng)用

工程的施工進度能否滿足業(yè)主的要求，對施工單位的經(jīng)濟效益及名譽口碑有著很大的影響。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，冶金行業(yè)的工藝流程越來越智能化、復(fù)雜化。施工單位對整個施工過程中的每一個環(huán)節(jié)，以及所需要的人力、物力、財力都需進行有效的計算和控制，從而準(zhǔn)確的編制施工進度計劃，并在施工過程中進行精確的進度控制，使整個項目的效益最大化。冶金行業(yè)傳統(tǒng)的工程進度管理體系在具體實施的過程中存在一定的局限性和未知性，無法對項目的每一個環(huán)節(jié)進行有效的把控，往往會因為各種無法預(yù)知的原因?qū)е鹿こ踢M度滯后。因此，使用BIM技術(shù)對本工程電氣施工部分進行建模，通過三維可視化模擬對施工過程中每一個環(huán)節(jié)的進度控制尤為重要。

3.1 傳統(tǒng)進度管理的問題

（1）工程設(shè)計缺陷基本在項目施工的過程中才會暴露出來，往往會導(dǎo)致施工中斷，甚至需要返工。而變更需要通知設(shè)計單位進行設(shè)計變更，一般的變更若發(fā)現(xiàn)及時并馬上進行處理可能對工程進度的影響不是很明顯，但是較大的變更往往需要設(shè)計院出具變更通知單及變更圖紙，且需層層審核，等下發(fā)至施工單位時往往已經(jīng)嚴(yán)重影響了施工的整體進度。

（2）工程施工進度計劃的編制通常情況下是依賴于項目專業(yè)工程師的經(jīng)驗，這其中就有很多無法預(yù)見的問題會出現(xiàn)。一旦實施工程中發(fā)生未預(yù)料到的問題，對工程的施工進度就會造成嚴(yán)重影響，使工程進度滯后。

（3）工程建設(shè)的主體是施工人員，施工人員對圖紙的理解程度，對施工工藝的熟悉程度將決定每位施工人員的工作速度及準(zhǔn)確性，是施工進度的重要影響因素之一。

3.2 BIM技術(shù)在電氣工程進度中的實施

本工程在電氣部分的施工進度管理中采用BIM軟件Revit，對工程的MCC柜、PLC柜、UPS及柜內(nèi)母線安裝、橋架內(nèi)電纜敷設(shè)等進行三維可視化模擬。

3.2.1 BIM技術(shù)的進度管理流程

前期準(zhǔn)備（軟硬件配置、人員配置、制定建模規(guī)則）——建模（Revit）——施工模擬（進度管理、可視化交底、漫游展示Navisworks）——信息化應(yīng)用（信息采集、處理、傳遞、應(yīng)用；進度、質(zhì)量數(shù)據(jù)分析）——竣工模型。

3.2.2 本工程的配電柜安裝BIM建模，見圖1。

圖1 配電柜、母線安裝

3.2.3 施工進度計劃的模擬

基于BIM技術(shù)的可視化與集成化的特點，在載入進度計劃前可對MCC柜的安裝過程中每一道工序進行模擬施工。利用BIM技術(shù)構(gòu)建的三維可視化模型，計算本工程每一個環(huán)節(jié)所需要的人力、物力、財力。在工程進度計劃基本編制完成后，可以利用4D施工模擬功能對模型合理性和準(zhǔn)確性進行檢驗，如果在檢驗中發(fā)現(xiàn)模型的合理性和準(zhǔn)確性差強人意，也可以利用該功能對模型進行優(yōu)化，使工程進度計劃最優(yōu)化。進度計劃編制完成后，將本工程最終編制的進度計劃載入模型中，再將BIM模型導(dǎo)入Navisworks，實現(xiàn)模擬現(xiàn)場施工。

進度計劃編制流程：對工程流水段進行確定——安排施工順序——將工程量信息輸入3D模型——對工程所需的人力和設(shè)備進行統(tǒng)計——工程進度計劃初步確定——4D模擬驗證——優(yōu)化和調(diào)整。

3.2.4 信息化應(yīng)用

工程進度計劃的編制只是工程進度控制的初始條件，最為重要的是在工程的施工過程中做好進度計劃的控制，而進度計劃的控制主要分為兩個方面：工程進度的跟蹤和工程施工過程中發(fā)生的變更。

工程進度的跟蹤：以往的工程進度跟蹤控制是將編制好的進度計劃下發(fā)給施工班組，并有項目專業(yè)工程師每日跟蹤當(dāng)天的具體工作量，形成施工日志。該方法缺乏時效性，而且很容易受到人為因素的影響。BIM技術(shù)進度跟蹤模式實施如下：（1）本工程根據(jù)施工作業(yè)段不同編制不同的任務(wù)體系；（2）按照施工作業(yè)段所劃分的具體區(qū)域情況安排負(fù)責(zé)人，同時為負(fù)責(zé)該區(qū)域施工作業(yè)段的技術(shù)負(fù)責(zé)人員分配相應(yīng)的技術(shù)任務(wù)；（3）該區(qū)域的負(fù)責(zé)人可以通過軟件來查看每天工程任務(wù)以及每道工序的具體的施工信息；（4）領(lǐng)導(dǎo)層也可以通過該軟件隨時查看工程的有關(guān)信息。

項目進度計劃的變更：項目施工進度計劃編制中的每項任務(wù)都有唯一的一套項目編碼，這樣就可以以特定規(guī)則與三維實體模型的ID形成鏈接，當(dāng)施工過程中出現(xiàn)設(shè)計變更時可以將變更信息聯(lián)動傳遞至項目進度管理系統(tǒng)；若該工程的進度信息需要變更時，本工程的3D模型信息與每一個工序各種資源的需求量也會隨之變更。如此，項目的變更就更加容易管理。

4 BIM技術(shù)在施工技術(shù)交底中的應(yīng)用

本工程在電氣部分施工的技術(shù)交底中采用BIM軟件Revit，對該項目的配電柜母線連接及橋架內(nèi)電纜敷設(shè)等內(nèi)容進行了三維可視化建模，使該項目電氣部分的技術(shù)交底內(nèi)容更加生動、形象，現(xiàn)場的施工人員對施工質(zhì)量的理解更加透徹。

橋架內(nèi)電纜敷設(shè)BIM模型，見圖2：

圖2 橋架內(nèi)電纜敷設(shè)

根據(jù)施工圖紙設(shè)計，本工程延伸廠房內(nèi)所有的動力、控制及儀表電纜均敷設(shè)在一根600mmX100mm的熱鍍鋅電纜橋架內(nèi)。業(yè)主考慮到動力電纜與儀表電纜敷設(shè)在一層橋架內(nèi)，若出現(xiàn)重疊或交錯敷設(shè)，動力電纜必然會對儀表電纜形成干擾，導(dǎo)致現(xiàn)場儀表讀數(shù)出現(xiàn)波動。要求本工程對橋架內(nèi)電纜敷設(shè)進行細(xì)致的建模，可在建立的模型中看到每種型號電纜在橋架內(nèi)敷設(shè)的具體位置，動力電纜和儀表電纜之間的距離以及電纜綁扎的形式。對整個橋架內(nèi)的各種元素實現(xiàn)可視化。

本工程通過BIM技術(shù)，對配電柜的安裝、母線的連接和橋架的路徑、橋架內(nèi)電纜的敷設(shè)等重要的施工工序進行可視化的三維建模，通過該模型對現(xiàn)場的施工人員進行技術(shù)、質(zhì)量交底，使現(xiàn)場施工人員更加清晰、全面、生動的了解到本工程的施工內(nèi)容及施工質(zhì)量要求。從人為因素上控制了本工程的質(zhì)量問題，大大的提高了現(xiàn)場施工人員的技術(shù)素質(zhì)。

5 結(jié)語

BIM技術(shù)在冶金工業(yè)工程施工管理中的應(yīng)用，不僅能夠?qū)椖康氖┕みM度、工程質(zhì)量進行有效的控制，還能利用BIM模型來模擬工程的施工，及時找出工程存在的未知問題和設(shè)計缺陷，進一步實現(xiàn)對工程施工環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制。因此，在今后的施工管理中加強對BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用，對降低了工程成本，保障工程按時按質(zhì)完成有著良好的推動作用。