田 瓊，周 基，譚顯通

(湖南科技學院，湖南永州 425199)

BIM技術(shù)用在設(shè)計過程中解決管線碰撞、精裝修各工序配合、管線綜合優(yōu)化、專業(yè)設(shè)備定制及設(shè)備間深化設(shè)計等方面較多，但真正落實到建筑項目上進行施工過程中進行質(zhì)量、進度、成本控制的較少，本文以美瑞花園項目為例，根據(jù)項目施工現(xiàn)場提供的數(shù)據(jù)結(jié)果進行對比分析，探討B(tài)IM技術(shù)在施工管理中的運用。

1 工程概況

美瑞花園是廣東省中山市的一個商業(yè)住宅小區(qū)?？傆玫孛娣e27 205.6 m2，總建筑面積58 987.50 m2，其中地下13 619.0 m2，地上45 368.6 m2，擬建7棟15層框剪結(jié)構(gòu)住宅樓，設(shè)一層地下車庫，開挖深度為 4.50 m，建筑基地面積3 672.65 m2，具體建筑信息如下表1所示。場區(qū)交通便利，大型施工設(shè)備可進場施工，擬采用樁基礎(chǔ)施工。

表1 住宅建筑層數(shù)、高度、面積及建筑分類

該住宅小區(qū)建筑結(jié)構(gòu)形式為高層住宅采用剪力墻結(jié)構(gòu)、部分底部帶商鋪住宅采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，垃圾站、公廁、沿街商業(yè)及地下車庫采用框架結(jié)構(gòu)?；又苓叕F(xiàn)地面標高約為2.00～2.50 m(絕對高程，下同)，地下室底板墊層底標高為-0.70 m及-1.70 m，承臺底標高為-1.40 m及-2.40 m。其中1～3區(qū)、5區(qū)基坑設(shè)計深度考慮至底板墊層底，故基坑開挖深度為1.70～2.70 m；4區(qū)及6區(qū)基坑設(shè)計深度考慮至承臺底，故基坑開挖深度為2.90～3.40 m。

2 BIM技術(shù)在施工前期的應用

因該項目的工程量大，工期緊，且部分工序采用平行施工，施工前期的施工規(guī)劃和整體布署，對后續(xù)施工通暢性和便利性以及施工進度、施工成本、施工質(zhì)量都有極大的影響。故該工程應用BIM技術(shù)進行施工前的模擬應用，分別對施工圖紙進行自審，根據(jù)項目特點對施工方案進行優(yōu)化選擇，對施工進度進行合理布置，對重點難點施工工序進行動畫模擬，提前準備，為項目實施保質(zhì)爭優(yōu)，綠色環(huán)保施工打好基礎(chǔ)。

2.1 施工前BIM場地平面布置合理化設(shè)計

運用BIM技術(shù)進行施工前期準備，利用BIM三維場布軟件，在施工前期就可將擬建建筑及場地基礎(chǔ)信息繪制成直觀可視的三維模型，利用軟件進行模擬各階段的施工場地布置，合理安排臨時設(shè)施的搭建，建筑材料、機械設(shè)備的堆放保存場地及堆放位置，水網(wǎng)電網(wǎng)的布置，使場地布置合理化，減少二次搬運概率(圖1)。

圖1 場地三維模型

2.2 施工前BIM進度計劃優(yōu)化設(shè)計

本工程根據(jù)施工圖預算利用傳統(tǒng)的管理人員經(jīng)驗粗略編制施工進度計劃，然后采用BIM技術(shù)進行計劃編制精細合理化的施工模擬。首先，利用廣聯(lián)達BIM算量；然后再進行施工過程、施工段、施工層的劃分并且排序，并且根據(jù)施工時所需的技術(shù)間歇和組織間歇，合理安排施工流水；再以施工進度計劃導入Navisworks軟件進行全過程的模擬施工，探討施工合理性，再以此編排更科學客觀的施工進度計劃，做好全面布署工作。

2.3 施工前BIM施工方案合理性挑選

美瑞花園工程地下一層，開挖深度為 4.50 m，根據(jù)分段分層的原則進行開挖，土石方開挖及運輸?shù)囊?guī)劃空間較大，第一層土方于現(xiàn)地面開挖，首先，需清理平整施工臨時道路路基，在路基上鋪設(shè)臨時道路出運土方；其次，模擬實地環(huán)境，根據(jù)標高控制，在地下工作面鋪設(shè)臨時道路出運土方，經(jīng)過BIM動畫模擬，可以優(yōu)化余土外運工程的施工路線找到最合適的施工方案，。

3 BIM技術(shù)在施工中的應用

3.1 質(zhì)量管控

3.1.1 全面整合各專業(yè)施工圖紙

本工程采取全新的BIM技術(shù)圖紙會審方式，通過計算機將所有專業(yè)施工圖信息集成生成一個整體三維建筑信息模型，它能涵蓋建筑整體所有各專業(yè)設(shè)計效果。運用BIM碰撞功能，便能提前的將不同專業(yè)設(shè)計時有沖突的部位全部進行標記，并且提醒專業(yè)人員及時進行協(xié)調(diào)修改。如圖2所示，通過BIM軟件將各施工圖模型整合至一個建筑模型中進行瀏覽和審閱，提前發(fā)現(xiàn)各施工圖之間的沖突，在施工之前就將沖突協(xié)調(diào)修改完善，確保施工時各專業(yè)工程互不干擾，保障施工的流暢性，從而提升生產(chǎn)效率，保障工程的施工質(zhì)量。

圖2 各專業(yè)施工圖整合三維效果

3.1.2 施工建筑材料與模型材質(zhì)關(guān)聯(lián)管控

BIM三維模型中材質(zhì)可以隨設(shè)計要求及實際施工選用材料標注，明確設(shè)計要求中各部位所需材料品種類型和規(guī)格，標注材質(zhì)性能和施工工藝要求，并且，利用移動APP同步模型所有信息。以便于施工時，工程師們能實時實地地嚴格管控所用材料的規(guī)格和要求，確保工程質(zhì)量。

3.1.3 實測實量數(shù)據(jù)集成管控，保障工程質(zhì)量

實測實量是施工過程中必不可少且任務量極大的一項重要工作，核查施工完成后工程部位的原始尺寸是否滿足設(shè)計要求是工程質(zhì)量評判的一個重要標準。而利用BIM技術(shù)的可視化模型，則可以對實測實量數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化的管理，在實測不滿足要求的部位進行標記，其精細程度可以詳細至某一梁某一柱某一墻，如圖3所示。而大數(shù)據(jù)的積累總結(jié)，也是可以幫助施工單位在后續(xù)同類施工中采取針對措施改進，以此保障工程的施工質(zhì)量。

圖3 三維模型標記管理

3.2 安全控制

3.2.1 BIM危險源標識

本工程為商住建筑群，且各棟建筑樓層高度均超10層，高空作業(yè)多，漏天作多，地下作業(yè)也多。利用BIM技術(shù)將施工中易發(fā)生安全事故的施工工序和部位在BIM模型中進行注明標記，施工時著重注意該部位的施工安全管理。施工完成后，需要進行的安全防護及隱患處理的方面也將及時安排人員進行跟進管理，采取有效的安全管理措施，實時杜絕安全事故的發(fā)生。

3.2.2 BIM高危性分部工程施工模擬施工

本工程為高層商住樓群體建筑，在某些施工中需注意施工安全生產(chǎn)問題，如在塔吊安裝、樓層卸料平臺安裝、基坑邊坡土方開挖、高大模板支模加固等危險性較大的施工方面，利用了BIM模擬施工，集中施工人員和管理人員進行技術(shù)交底。在本工程樁基礎(chǔ)施工前，利用BIM技術(shù)模擬施工，優(yōu)選出最優(yōu)打樁順序與施工區(qū)域劃分。在基坑北側(cè)靠公園段采用混凝土支護樁支護，其施工也具有一定危險性且工序復雜，施工質(zhì)量直接影響整個工程的質(zhì)量，故也使用模擬施工對工人進行施工工藝要點交底。

3.3 進度控制

進度管理一直是工程管理人員的工作重點，管理人員在施工過程中需要對照施工進度計劃對工程進度進行實時對比分析，從而進一步對施工進度進行管理控制。傳統(tǒng)管理模式一般利用橫道圖對比法進行計劃與實施對比，前后工序進度的關(guān)聯(lián)性進度控制更多依賴管理人員的經(jīng)驗，對工程整體計劃缺乏一個系統(tǒng)的管理工具。利用BIM建筑信息模型的實時性與系統(tǒng)性特點，管理者可以更便捷地了解工程各部位的施工進度及實施情況，并根據(jù)實際情況對其做出調(diào)整與管控。

3.4 成本控制

3.4.1 精準備料

精準備料是工程項目有效控制成本的一大施工管理目標，為了實現(xiàn)這一目標，本工程在各施工階段，利用BIM算量軟件與模擬施工軟件計算出所需材料、人工，以及為了滿足施工條件所需要投入的人工和材料，結(jié)合現(xiàn)場實際場地儲存條件，選擇最優(yōu)備料數(shù)量，然后便傳達至物資管理部門精確備置本階段施工材料。從而避免備料不足時的影響工期現(xiàn)象，或備料過多超出施工場地儲存容量導致物料損毀或質(zhì)量出現(xiàn)問題而產(chǎn)生浪費現(xiàn)象發(fā)生，有效控制了成本。

3.4.2 減少返工整改

返工整改不僅誤工誤時，甚至還會帶來較大的經(jīng)濟損失，故需最大限度減少此類現(xiàn)象出現(xiàn)。利用BIM技術(shù)進行施工圖整合、對關(guān)鍵工序和復雜工序技術(shù)人員與施工人員進行三維動畫模擬施工技術(shù)交底等等均能有效降低返工整改現(xiàn)象的發(fā)生概率。減少返工整改，從成本角度來說也是避免了不必要的額外工程支出，也是節(jié)約了工程施工成本。

3.4.3 提前識別，減少工程額外成本

在本工程基坑支護施工過程中，因南側(cè)基坑邊實際場地標高與設(shè)計文件略有不符，導致距離基坑外城市道路也小于基坑支護設(shè)計所示，故實際施工無法采用其放坡方案進行放坡開挖、噴錨支護。在工程測量人員給出現(xiàn)場實際測量數(shù)據(jù)后，導入其三維建筑模型計算，結(jié)果表明無法按照設(shè)計放坡坡度要求進行放坡，故迅速聯(lián)系建設(shè)單位與設(shè)計單位商討，南側(cè)靠近“科技東路”段改用12 m“拉森”鋼板樁支護，建設(shè)單位承諾給予簽證，這也避免了后續(xù)的諸多麻煩，節(jié)約了額外成本。

4 結(jié)束語

BIM技術(shù)在項目管理上的應用，使得工程項目在各項管理上快速、準確獲取工程管理所需的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，對管理者的決策給予了巨大的幫助。BIM技術(shù)的虛擬三維模型和3D、4D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫為項目工程進度保證，工程成本、安全、質(zhì)量控制，解決工程難點問題等提供了幫助。項目各方管理上的協(xié)同、配合、共享、合作效率也進一步提高。利用BIM技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)的結(jié)合擁有與項目部的對稱的信息，可以及時、準確下達指令，減少了溝通的時間成本，實現(xiàn)項目精細化管理，成就了建設(shè)方與施工方的雙贏。該項目首次利用BIM技術(shù)進行虛擬建造提升項目精細化管理水平，得到了同行和業(yè)界的高度贊賞，也取得了很好的經(jīng)濟效益與社會效益。