（黑龍江省建設(shè)科創(chuàng)投資集團有限公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑工程施工管理中，不僅是推動建筑行業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展的重要途徑，也是時代發(fā)展的客觀要求，其為建筑工程全過程管理提供決策，實現(xiàn)不同專業(yè)的協(xié)同及數(shù)據(jù)共享，促進施工管理水平的提高。本文將結(jié)合不同軟件特點出發(fā)，分析其在建筑工程施工管理中的應(yīng)用情況。

一、項目應(yīng)用概況

京哈高速公路改擴建項目起于吉黑省界拉林河大橋南側(cè)，與建設(shè)中的京哈高速長春至拉林河段終點順接，項目利用既有四車道拼寬擴建，路線全長71公里，為設(shè)計時速120公里的雙向四車道高速公路，路基寬42米。

（一）項目管理必要性分析

在項目實施過程中，項目管理不但能夠大幅度降低工程的成本造價，而且能夠有效控制項目的各類風險。BIM技術(shù)不僅包含了項目所有的信息數(shù)據(jù)模型，也涵蓋了項目信息之間組織的行為，通過信息數(shù)據(jù)模型與行為模型的結(jié)合，使數(shù)據(jù)由信息層經(jīng)過行為層到達管理層，數(shù)據(jù)的運動產(chǎn)生了動態(tài)的關(guān)聯(lián)。

BIM參數(shù)化模型為項目各方的協(xié)同交流提供平臺，有效鏈接各個集成階段的資源和數(shù)據(jù)實現(xiàn)，通過智能化和參數(shù)化的手段將項目信息以數(shù)字化的方式表現(xiàn)出來。

實現(xiàn)對整個項目的動態(tài)控制?；贐IM技術(shù)下的工程項目信息管理模式，實現(xiàn)對傳統(tǒng)圖紙化設(shè)計中專業(yè)間的協(xié)調(diào)性不足的優(yōu)化，而在項目施工過程中對節(jié)能減排問題、施工進度、工程成本控制、施工安全管理、管線碰撞問題所涉及到的重要參數(shù)數(shù)據(jù)或信息，也同樣能實現(xiàn)模擬化管理，以保證對整個項目的動態(tài)化控制管理。

用4D的BIM協(xié)同模式對不可預(yù)期的現(xiàn)場狀況做快速反應(yīng)項目。基于Synchro 4D軟件標注施工過程中模型，動態(tài)碰撞檢測、安全檢測、進度模擬等，實現(xiàn)對工程施工的4D動態(tài)模擬。基于ProjectWise軟件對項目進行協(xié)同管理，實現(xiàn)不同專業(yè)人員、不同部門之間組織協(xié)同，保證對施工現(xiàn)場的快速反應(yīng)。

（二）項目管理目標

設(shè)計階段：通過搭建BIM協(xié)同設(shè)計平臺，形成協(xié)同設(shè)計工作模式，以提高溝通效率；協(xié)調(diào)項目中各個專業(yè)人員、不同部門人員，通過創(chuàng)建BIM設(shè)計模型與設(shè)計交互工作，設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)提前發(fā)現(xiàn)潛在設(shè)計缺陷，克服傳統(tǒng)設(shè)計溝通不及時、不通暢帶來的弊端。

施工階段：通過搭建Synchro 4D進度管理平臺，形成施工進度模擬，把控項目進度，將模型區(qū)分辦公區(qū)、施工區(qū)、材料區(qū)等，規(guī)劃車輛行進路線，減少物料的損耗、施工人員工時、機器油耗，克服傳統(tǒng)的進度管理。

運維階段：通過搭建CSC項目管理平臺，形成數(shù)字化資產(chǎn)，接入BIM軟件模型信息，用于進度管理、安全管理、智慧工地，提高項目人員溝通效率，并實時監(jiān)控項目進展，降低運營成本。

二、規(guī)劃階段項目管理

京哈高速公路改擴建項目在招投標階段，優(yōu)化使用施工資源，科學(xué)布置場地，統(tǒng)一管理和控制整個工程的施工進度、資源和質(zhì)量。根據(jù)每個路段、橋梁需要的構(gòu)件、鋼梁、土方的尺寸確定項目運輸方案。利用OpenRoadsDesigner、BIM Review、Synchro 4D軟件分析了物資、存儲空間與項目內(nèi)道路的位置關(guān)系，并規(guī)劃出綜合運輸路線，預(yù)先按照產(chǎn)品工藝流程安排好進、出場路線、避險路線及物料堆放位置，與傳統(tǒng)規(guī)劃方式相比，車輛因錯車導(dǎo)致的停車等待情況大幅下降，車輛利用率提高。同時，還借助STAAD.Pro優(yōu)秀的前后處理模塊及中國本土化規(guī)范，設(shè)計及驗算施工現(xiàn)場的臨時結(jié)構(gòu)，利用桁架單元分析靜力和穩(wěn)定性，節(jié)約了設(shè)計時間。

在設(shè)計初期，項目組與設(shè)計方使用ProjectWise搭建了工程內(nèi)容管理平臺，對暖通專業(yè)、給排水專業(yè)、道路橋梁專業(yè)、地質(zhì)專業(yè)、建筑工程專業(yè)等多專業(yè)文件高效管理，并且形成統(tǒng)一協(xié)同環(huán)境。各專業(yè)在該環(huán)境下協(xié)同工作，輔以Synchro4D使用三維模型作為信息的中心樞紐，與所有的利益相關(guān)方密切溝通，資料浪費率大幅降低。

圖1 OpenRoadsDesigner設(shè)計構(gòu)件

三、設(shè)計階段項目管理

使用MicroStation快速方案設(shè)計，依據(jù)功能分區(qū)將規(guī)劃方案中原料區(qū)、辦公區(qū)、倉儲區(qū)、生活區(qū)、構(gòu)件展示區(qū)的建筑物布置在三維實景模型中，確定了各功能分區(qū)建筑物的位置和輪廓尺寸。借助Synchro Pro將BIM模型“自動匹配”到日程表，自動更新4D施工計劃。與傳統(tǒng)方式相比，通過識別活動，工作區(qū)域和設(shè)備的視覺報告，減少日程安排差異，有效節(jié)省時間。

使用ProStructures對橋梁上部鋼箱梁創(chuàng)建模型并深化設(shè)計鋼箱梁關(guān)鍵節(jié)點，其在關(guān)鍵節(jié)點的處理上采用了國內(nèi)規(guī)范的參數(shù)化鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點。模型導(dǎo)入Synchro 4D軟件中進行四維空間靜態(tài)和動態(tài)分析與沖突檢測，對施工階段的構(gòu)件和管線、建筑與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與管線碰撞檢查，提前設(shè)計施工方案模擬并優(yōu)化進度。使用Synchro Open Viewer標記繪圖和視圖、攝影機角度、項目日期和標記及3D過濾器和切割平面共享文件，項目時間和成本得到降低。結(jié)合Synchro 4D協(xié)調(diào)施工現(xiàn)場進度，結(jié)合現(xiàn)場交叉作業(yè)工況模擬與分享，分析項目進度，分析穿插作業(yè)的滯后對工作面交接的影響，并輔以進度分析的數(shù)據(jù)報表，降低項目時間和成本。

四、建設(shè)階段項目管理

使用Synchro pro建立人力、物力、設(shè)備和位置并將資源分配給任務(wù)，使用生產(chǎn)率規(guī)則自動計算工作可持續(xù)時間，查看每個工作和項目級別的經(jīng)濟附加價值（EVA）數(shù)據(jù)，輔以“資源利用率”圖來展示，項目資料消耗率得到下降。使用OpenBuildings Designer優(yōu)化收費站、服務(wù)區(qū)等設(shè)計方案，方便直觀地展示立體效果。使用CNCCBIM OpenRoads軟件正向設(shè)計道路路線，出具符合國家規(guī)范的道路平面圖、縱斷面圖等。利用CNCCBIM OpenRoads軟件創(chuàng)建各種復(fù)雜平交路口、互通式立交等三維模型。使用Synchro Pro針對工作區(qū)域和設(shè)備產(chǎn)生的視覺報告減少日常安排差異，有效節(jié)約時間。

結(jié)合Microsoft HoloLens 2使用Synchro XR連接操作在云中運行的施工數(shù)字孿生模型數(shù)據(jù)庫，通過iPad或HoloLens上的4D模型監(jiān)控，節(jié)省追蹤進度的時間，通過全息計算能力實現(xiàn)其工作方法的可視化，管理現(xiàn)場質(zhì)量、安全、進度，同時將進度更新同步回Synchro Pro中的CPM計劃，并快速分析報告計劃到實際進度。

在建設(shè)期間，結(jié)合Synchro Scheduler分配工作的生產(chǎn)率和數(shù)量計算任務(wù)持續(xù)時間，數(shù)量或預(yù)測生產(chǎn)率發(fā)生變化，工作持續(xù)時間自動更新。結(jié)合Synchro CPM引擎，影響整個范圍或勞動力變化，實現(xiàn)及時檢查計劃，節(jié)約了施工時間。

結(jié)合項目Excel計劃表，用于橋梁和路基模型、管控項目進度計劃變更，在不影響模型劃分的情況下，修改進度計劃并同步軟件中。如影響模型的劃分，記錄變更部位、劃定變更范圍，逐項修改模型劃分與匹配信息，完成后將進度計劃與模型重新同步至Synchro 4D中匹配，每次記錄變更部位、變更范圍、時間、版本，以及項目節(jié)能時間和成本變化。

五、驗收階段項目管理

結(jié)合自主研發(fā)CSC項目管理系統(tǒng)，統(tǒng)一EBS項目編碼，提升協(xié)調(diào)效率，運用數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備，實時有效檢視項目的設(shè)計、施工、采購、進度，利用所有信息均可包含在同一個4D模型中的特性，顯著提升施工質(zhì)量。

項目驗收之時能夠提供更可靠、更安全的報告（工作內(nèi)容經(jīng)過數(shù)字化排練，充分共享信息，降低項目未知情況），減少項目風險和浪費，施工工藝效率得到提升。另外，利用Synchro 4D導(dǎo)出施工進度甘特圖及其他標準報告（支持以PDF格式導(dǎo)出），與傳統(tǒng)方式對比，有效減少了資料浪費。