高晟偉（上海市浦東新區(qū)建設(shè)（集團(tuán)）有限公司，上海 201206）

隨著建筑業(yè)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的建筑施工企業(yè)將建筑信息模型（Building Information Modeling， BIM）技術(shù)用于施工過程的成本、安全、質(zhì)量、進(jìn)度等方面的管理，通過 BIM 技術(shù)的應(yīng)用改善傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式中的管理低效、效益低下等情況。應(yīng)用 BIM 技術(shù)的核心是利用信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，助力施工管理方式的信息化轉(zhuǎn)變。根據(jù)相關(guān)建筑業(yè) BIM 應(yīng)用分析報(bào)告，以 BIM 技術(shù)為核心的建筑業(yè)信息化技術(shù)在施工管理的過程中，具體效益很難進(jìn)行量化，施工企業(yè)在應(yīng)用 BIM 技術(shù)的過程中很容易出現(xiàn)技術(shù)投入增加、成本增加、工作內(nèi)容增加等“負(fù)收益”性質(zhì)的情況。主要原因是多數(shù)施工企業(yè)在應(yīng)用 BIM 技術(shù)時(shí)，未將其融入工程項(xiàng)目管理的流程中，而是將 BIM 工作作為一個(gè)位于管理流程之外的獨(dú)立的工作流。為了特定的管理工作需求而開展 BIM 技術(shù)應(yīng)用工作，如：投標(biāo)、工程評(píng)優(yōu)及應(yīng)付國家政策及當(dāng)?shù)卣叩?，并由此聘?qǐng)第三方 BIM 咨詢公司或者招聘相關(guān)人才等，增加了企業(yè)成本，但并未給施工企業(yè)創(chuàng)造實(shí)質(zhì)性的效益。因此，如何有效利用新的技術(shù)資源改善傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式，是擺在建筑施工企業(yè)面前的一個(gè)亟待解決的問題。本文以某大道改建工程項(xiàng)目為例，通過傳統(tǒng)施工管理與 BIM 等建筑業(yè)信息技術(shù)的流程結(jié)合，使得項(xiàng)目管理效率得以提升。

1 工程概況

某大道改建工程項(xiàng)目（4 標(biāo)）位于上海市浦東新區(qū)，沿線經(jīng)過張江鎮(zhèn)、金橋鎮(zhèn)、唐鎮(zhèn)、合慶鎮(zhèn)，工程范圍西起內(nèi)環(huán)線張江立交以東，與現(xiàn)狀 G 1501 立交相接，路線全長 13.85 km，主線等級(jí)為快速路，高架采用雙向 6 車道規(guī)模，沿線共設(shè) 8 對(duì)出入口，地面以上采用全預(yù)制結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維各方對(duì)運(yùn)用 BIM 等信息化技術(shù)，增強(qiáng)規(guī)劃管理、提升建設(shè)品質(zhì)，改善管理效率等提出了不同需求。 BIM 應(yīng)用過程中，由建設(shè)方組織各方參與形成項(xiàng)目 BIM 實(shí)施的整體流程及制度，由建設(shè)單位委托的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行初始 BIM 模型創(chuàng)建，經(jīng)施工單位 BIM 團(tuán)隊(duì)根據(jù)實(shí)際施工工藝審查完善后，形成精度為 LOD 400 的 BIM 模型，用于施工指導(dǎo)，并引入基于 BIM 模型的項(xiàng)目管理平臺(tái)，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程施工過程的各項(xiàng)目標(biāo)進(jìn)行有效管理。

2 管理目標(biāo)及實(shí)現(xiàn)方式

本工程屬于市屬重點(diǎn)道路拓寬改造工程，交通流量大，需在保證車輛正常通行情況下組織施工；地下綜合管線復(fù)雜，全線施工總平面布置、材料及二次搬運(yùn)工作量大，為貫徹相關(guān)建設(shè)方對(duì)質(zhì)量、安全、工期、文明施工、環(huán)境保護(hù)等各方面要求，推進(jìn)項(xiàng)目施工，確保工程優(yōu)質(zhì)、安全、快速完成，我們對(duì) BIM 技術(shù)在提升各項(xiàng)施工管理目標(biāo)中的作用進(jìn)行如下分析。

2.1 質(zhì)量與安全管理

工程采用預(yù)制拼裝方案，施工過程要嚴(yán)格保證主要構(gòu)件的施工安全及坐漿質(zhì)量、材料質(zhì)量、施工放線及安裝、套筒灌漿作業(yè)質(zhì)量，在制訂各項(xiàng)質(zhì)量管理措施同時(shí)，將信息化手段融入傳統(tǒng)管理流程中，加強(qiáng)了各項(xiàng)質(zhì)量和安全管理的監(jiān)督與執(zhí)行力度。

施工工長通過手機(jī)端錄入現(xiàn)場照片及施工過程視頻記錄，管理人員通過現(xiàn)場施工情況與 BIM 模型的比對(duì)，把現(xiàn)場施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量、安全問題與 BIM 模型相應(yīng)構(gòu)件及設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并標(biāo)記質(zhì)量與安全問題的部位及工序，通過項(xiàng)目 BIM 協(xié)同管理平臺(tái)發(fā)送給責(zé)任人員，讓其限期整改。通過照片、視頻等方式進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，擺脫了抽象的文字，豐富了溝通媒介，更能有效幫助負(fù)責(zé)整改的人員理解現(xiàn)場質(zhì)量問題與危險(xiǎn)源識(shí)別等，避免由于理解偏差而引起的整改不到位的情況出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目質(zhì)量、安全管理的目標(biāo)可控。

2.2 進(jìn)度管理

工程總工期 884 d，在堅(jiān)持月平衡、周調(diào)度，確?？傔M(jìn)度目標(biāo)實(shí)現(xiàn)前提下，運(yùn)用 BIM 及 BIM ＋ 無人機(jī)等技術(shù)，充分分析和利用施工空間，科學(xué)組織立體交叉作業(yè)，實(shí)現(xiàn)管理增效。

采取數(shù)據(jù)處理手段，將施工模型各預(yù)制構(gòu)件與總進(jìn)度計(jì)劃相關(guān)聯(lián)，運(yùn)用進(jìn)度管理系統(tǒng)整合 BIM 信息模型及相關(guān)施工機(jī)械、材料及資金等資源信息。施工計(jì)劃進(jìn)度可通過 BIM 模型動(dòng)態(tài)展示，將其與無人機(jī)實(shí)時(shí)拍攝施工現(xiàn)場進(jìn)度情況進(jìn)行分析對(duì)比，及時(shí)對(duì)工程進(jìn)度偏差進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而有效管理工程進(jìn)度。與傳統(tǒng)的工程進(jìn)度管理模式相比較，本項(xiàng)目基于 BIM 技術(shù)的工程進(jìn)度管理支持管理人員實(shí)現(xiàn)“先試后建”的管理流程，擺脫了傳統(tǒng)模式的被動(dòng)管理現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)管理，降低了項(xiàng)目進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 預(yù)制構(gòu)件管理

工程重要構(gòu)件采用工廠化預(yù)制，且構(gòu)件超長、超重，道路運(yùn)輸、存儲(chǔ)、施工等存在很大的限制。為保證生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工等過程的連續(xù)性，充分利用 BIM 等信息技術(shù)進(jìn)行過程信息管理，實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)。

通過對(duì) BIM 模型預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行編碼，預(yù)制構(gòu)件管理平臺(tái)按編碼記錄預(yù)制構(gòu)件的訂單、計(jì)劃、生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、吊裝等信息。施工管理人員將施工進(jìn)度計(jì)劃及實(shí)時(shí)施工進(jìn)度上傳至管理平臺(tái)，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠商按照現(xiàn)場施工進(jìn)度進(jìn)行構(gòu)件生產(chǎn)及運(yùn)送，有效減少了施工現(xiàn)場的材料堆積，并能進(jìn)行管理溯源。

2.4 協(xié)調(diào)管理

2.4.1 交通組織管理

某大道主線交通繁忙，重型集卡較多，施工期間交通組織是本工程施工重難點(diǎn)之一。交通組織需要保證現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車及行人通行，在確?，F(xiàn)有流量和行車安全的基礎(chǔ)上壓縮車道，進(jìn)行施工作業(yè)。開工前期，根據(jù)施工組織方案，利用 BIM 技術(shù)預(yù)先對(duì)施工道路交通組織方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬（圖 1 ），進(jìn)行方案比對(duì)，并不斷優(yōu)化組織方案，確定合理交通組織方案，提升方案可行性，從而確保了施工道路交通安全暢通。

圖1 交通組織方案模擬

2.4.2 信息管理

傳統(tǒng)施工管理模式在信息溝通、傳遞及管理過程中，存在會(huì)議周期長，內(nèi)容冗雜等問題，為充分提高內(nèi)部管理效率，提升管理質(zhì)量，信息管理過程中要充分利用 BIM 及 BIM管理平臺(tái)。在項(xiàng)目例會(huì)上，將 BIM 工作列為例會(huì)討論議項(xiàng)， BIM 團(tuán)隊(duì)直接拉取管理平臺(tái)內(nèi)的工程數(shù)據(jù)匯報(bào) BIM 工作。結(jié)合 BIM 數(shù)據(jù)的匯報(bào)方式，直觀展示各分包方的施工進(jìn)展及在施工過程中遇到的問題，加強(qiáng)了各方溝通效率?；?BIM 管理平臺(tái)的匯報(bào)模式（圖 2），方便快捷，也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了“無紙化”“透明化”“高效化”辦公。

圖2 基于 BIM 管理平臺(tái)的匯報(bào)展示

通過 BIM 管理平臺(tái)，對(duì)項(xiàng)目各參與方的施工過程資料及數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理，大大提高了信息傳遞的效率，提升了管理水平。項(xiàng)目各參建方通過管理平臺(tái)發(fā)布與項(xiàng)目相關(guān)的各項(xiàng)指令，處理與自己相關(guān)的工作，有據(jù)可依，有責(zé)可追。

3 BIM ＋ 智慧工地

建立“智慧大腦平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)施工管理各目標(biāo)信息的有效、及時(shí)傳遞，并將 BIM 技術(shù)融入平臺(tái)建設(shè)中來，促進(jìn)管理信息的可視化表達(dá)。一個(gè)完整的項(xiàng)目信息管控中心，將施工全過程數(shù)據(jù)數(shù)字化，以文字、圖表、視頻等形式，實(shí)時(shí)展示項(xiàng)目進(jìn)度、安全、質(zhì)量、人員、材料、設(shè)備、環(huán)境等各方面的信息（圖 3），實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目關(guān)鍵信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，提升管理決策的及時(shí)性與有效性。

圖3 BIM ＋ 智慧工地管理平臺(tái)

3.1 人員管理系統(tǒng)

為加強(qiáng)施工現(xiàn)場勞務(wù)實(shí)名制管理，如作業(yè)人員的日常考勤和進(jìn)出、折返等行為的安全管理，要充分利用物聯(lián)網(wǎng)及平臺(tái)功能。勞務(wù)實(shí)名制管理下，進(jìn)場人員信息通過 RFID 電子標(biāo)簽粘貼在安全帽內(nèi)，項(xiàng)目現(xiàn)場搭建配套的軟、硬件系統(tǒng)，進(jìn)行施工區(qū)域入口人員人臉及安全帽佩戴情況識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工人員入場信息與行為的規(guī)范管理，對(duì)不符合要求的情況進(jìn)行預(yù)警，提升施工人員考勤管理及安全管理信息化水平。

3.2 施工現(xiàn)場數(shù)字化監(jiān)測(cè)

該工程擬創(chuàng)建區(qū)、市“文明工地”和上海市示范工地，為提升現(xiàn)場環(huán)境保護(hù)智能化水平，項(xiàng)目現(xiàn)場借助先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備及傳感技術(shù)，結(jié)合 BIM + 智慧工地理念實(shí)現(xiàn)管理人員對(duì)施工現(xiàn)場在整個(gè)施工過程中的噪聲、揚(yáng)塵等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和設(shè)備物聯(lián)控制，加強(qiáng)綠色施工管理，提升文明管理形象。

3.3 “端云一體”的實(shí)現(xiàn)

BIM + 智慧工地實(shí)現(xiàn) “端云一體”的應(yīng)用思路，管理人員通過手機(jī) App 端對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)查看、接收施工現(xiàn)場作業(yè)人員、環(huán)境、安全報(bào)警等各種信息，及時(shí)掌握施工現(xiàn)場的狀況?；?BIM 云平臺(tái)的項(xiàng)目管理模式和智慧工地 App 的完美結(jié)合，使得基于 BIM 的項(xiàng)目管理系統(tǒng)從平臺(tái)（PC）端延伸到了手機(jī)端，很好地解決了施工人員工作場所不穩(wěn)定的問題，提升了管理工具的適用性。

4 結(jié) 語

以 BIM 技術(shù)為核心的信息技術(shù)為施工精細(xì)化管理帶來的提升主要有以下 4 個(gè)方面：

(1) BIM 技術(shù)與傳統(tǒng)施工管理方式融合，促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步的實(shí)用性和管理方式的數(shù)字化便捷性。BIM 技術(shù)的項(xiàng)目管理和傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式是相互融合的，將 BIM 模型作為開展各項(xiàng)管理工作的基礎(chǔ)，提高了各項(xiàng)管理決策的科學(xué)性和合理性。

(2)“BIM ＋”讓 BIM 成為施工管理方式上的各種信息化工具的承載體，更多的信息化工具的出現(xiàn)為施工質(zhì)量、安全、成本、進(jìn)度以及環(huán)境等方面管理手段的改進(jìn)帶來了可能。

(3) BIM 技術(shù)的項(xiàng)目管理需要借助媒介發(fā)揮效用，BIM 應(yīng)用平臺(tái)在充分發(fā)揮信息化工具整合作用，創(chuàng)造和提升施工精細(xì)化管理可能性上具有優(yōu)勢(shì)。

(4) 智慧工地的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了從以前的比較粗放式的管理模式向精細(xì)化管理方式的轉(zhuǎn)變，需要管理者改變傳統(tǒng)的管理理念，這對(duì)管理者提出了新的要求。