宋 浩，陳吉光，包希吉，李 航，史錦輝（中建八局第二建設(shè)有限公司， 山東 濟(jì)南 250022）

隨著我國(guó)建筑業(yè)的高速發(fā)展，建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，特別是對(duì)于大型綜合體項(xiàng)目，此類項(xiàng)目各專業(yè)之間聯(lián)系非常緊密，而且受外部條件的影響也很大，顯然 BIM技術(shù)在此類項(xiàng)目中具有很大的應(yīng)用價(jià)值。BIM 技術(shù)可以通過精細(xì)建模，對(duì)工程進(jìn)行虛擬建造，提前查找各專業(yè)間的問題，避免返工。

本文以某城市廣場(chǎng)為例，利用 BIM 技術(shù)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行精細(xì)化管理，并且總結(jié)提煉應(yīng)用點(diǎn)，為后續(xù)工程提供參考。

1 工程概況

某城市廣場(chǎng)為山東省煙臺(tái)市政務(wù)服務(wù)中心，位于長(zhǎng)寧路以東、銀海路以南、長(zhǎng)安路以西、府后路以北?？偨ㄖ娣e27 萬 m2，共 1 個(gè)單體，其中一區(qū)地上建筑面積約為 61 203 m2（地上共 5 層）、二區(qū)地上建筑面積約為 88 485 m2（地上主樓共 17 層）、地下總建筑面積約為 119 641 m2（地下共 3 層）。結(jié)構(gòu)類型為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

2 工程重難點(diǎn)

（1）本項(xiàng)目為深基坑工程，地質(zhì)條件復(fù)雜，土層含水量大，基坑開挖深度為 12.0 m。土方開挖過程中，四周止水帷幕未正常施工完畢，土方開挖與止水帷幕同步施工。開挖帶水作業(yè)，難度大。

（2）地下室頂板全部為大跨度空心樓蓋結(jié)構(gòu)，工序多，空心管抗浮及定位是管控重點(diǎn)。

（3）高大支模施工區(qū)域多，其中超高獨(dú)立柱支模高度為 42.5 m，最大支?？缍葹?19.5 m，加固難度大。

（4）屋面懸檐結(jié)構(gòu)尺寸大，高度為 81.0 m，施工困難。

3 BIM 技術(shù)綜合應(yīng)用

3.1 土方策劃

借助于土方階段 BIM 模型，合理布置出土坡道，策劃周邊臨時(shí)道路，對(duì)土方開挖方案進(jìn)行模擬，并且考慮出土提前將冠梁下臥；采用中心盆式開挖＋采取疏干井＋明溝的排水措施，降水效果顯著，保證了 1 個(gè)月連續(xù)出土 50 萬 m3，縮短建設(shè)周期。

3.2 平面策劃

根據(jù)施工場(chǎng)地以及周邊道路情況，模擬整個(gè)施工場(chǎng)地布置，合理安排辦公區(qū)、生活區(qū)、材料堆場(chǎng)、施工車輛進(jìn)出門位置等。通過綜合場(chǎng)布 BIM 模型，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行科學(xué)的三維立體規(guī)劃，可以直觀地反映施工現(xiàn)場(chǎng)情況，減少施工用地，保證現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)缆窌惩ǎ奖闶┕と藛T管理，有效避免二次搬運(yùn)及事故的發(fā)生。

3.3 圖模會(huì)審及碰撞檢測(cè)

建模過程中審核各專業(yè)圖紙是否存在錯(cuò)、漏及表達(dá)不清的問題，配合項(xiàng)目部圖紙會(huì)審，確保圖紙質(zhì)量。在施工深化設(shè)計(jì)的過程中，各專業(yè)整合進(jìn)行碰撞檢測(cè)，找出碰撞點(diǎn)，為現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)確施工盡早地制定解決方案。

3.4 BIM 深化設(shè)計(jì)

3.4.1 屋面深化設(shè)計(jì)

對(duì)屋面進(jìn)行排版策劃、細(xì)部節(jié)點(diǎn)策劃，對(duì)機(jī)房進(jìn)行編號(hào)排版，對(duì)室外廣場(chǎng)進(jìn)行排版細(xì)化鋪貼，對(duì)管井進(jìn)行樣板策劃實(shí)施。利用 BIM 技術(shù)對(duì)屋面排磚進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，減少廢磚，提前布置，保證美觀。

3.4.2 機(jī)電深化設(shè)計(jì)

利用 BIM 技術(shù)對(duì)機(jī)電工程進(jìn)行機(jī)電管線綜合排布，尤其對(duì)復(fù)雜重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行模擬分析，有壓管讓無壓管、小管道讓大管道、冷水管讓熱水管等管綜原則，使排布方案合理、美觀，避免返工，縮短建設(shè)周期。

3.4.3 幕墻深化設(shè)計(jì)

深化設(shè)計(jì)階段，不斷提高完善模型構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)的精細(xì)度，并且確保模型信息在不同階段之間的有序流動(dòng),充分發(fā)揮 BIM 技術(shù)的可視化效果及協(xié)同效應(yīng)，縮短建設(shè)周期。

3.5 BIM 技術(shù)輔助方案優(yōu)化

3.5.1 超高混凝土平臺(tái)施工方案優(yōu)化

平臺(tái)原方案為混凝土結(jié)構(gòu)，高度 28 m，需采用高架支模形式進(jìn)行模板支撐體系搭設(shè)。現(xiàn)將此平臺(tái)優(yōu)化為鋼平臺(tái)，規(guī)避高支模風(fēng)險(xiǎn)，借助 BIM 模型對(duì)方案進(jìn)行施工模擬，提前策劃。而且鋼梁可以回收重復(fù)再利用，節(jié)約成本。

3.5.2 大懸挑屋面案優(yōu)化

主樓屋面挑檐結(jié)構(gòu)外挑尺寸大，高度為 81 m，外裝造型復(fù)雜，施工難度大。

由混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化為鋼結(jié)構(gòu)施工，縮短工期 50 余天，鋼結(jié)構(gòu)深化過程中，幕墻單位提前深化鋁板掛設(shè)點(diǎn)及吊籃掛設(shè)點(diǎn)，幕墻龍骨連接桿件深化設(shè)計(jì)過程中連接點(diǎn)并入深化，減少措施費(fèi)用，增加創(chuàng)效（圖 1）。

圖 1 大懸挑屋面施工

3.5.3 超高獨(dú)立柱模板支撐施工方案模擬

超高獨(dú)立柱截面尺寸 700 mm×1 000 mm，懸臂澆筑高度 28.52 m，在混凝土施工過程中對(duì)支撐體系和垂直度的控制均存在困難。項(xiàng)目通過 BIM 技術(shù)進(jìn)行若干方案模擬，確定分 4 次澆筑。采取定型模板加固體系、第 1 段同時(shí)在柱四面設(shè)置鋼管斜撐、以上 3 段在下段貫通柱及靠近主體框架柱設(shè)置鋼梁，在鋼梁上設(shè)置鋼管斜撐保持貫通柱模板體系的穩(wěn)定并調(diào)節(jié)貫通柱垂直度，確保懸空預(yù)埋件安裝凈空滿足鋼操作平臺(tái)的安裝（圖 2）。

圖 2 超高獨(dú)立柱支撐方案模擬

3.6 BIM 管理

3.6.1 虛擬樣板引路

通過 BIM 技術(shù)建立多種虛擬樣板代替實(shí)體樣板，不僅實(shí)現(xiàn)了快速方案修改、比對(duì)，而且降低投入，節(jié)能環(huán)保，節(jié)約了工期與成本。并且結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality,VR）技術(shù)，使樣板更加逼真具體。其次，將施工方案與 BIM 模型相結(jié)合，利用二維碼技術(shù)制作成現(xiàn)場(chǎng)二維碼技術(shù)交底卡，通過讓現(xiàn)場(chǎng)施工人員掃碼來指導(dǎo)施工。

3.6.2 施工進(jìn)度 BIM 4D 模擬

基于 BIM 技術(shù)對(duì)施工進(jìn)度可實(shí)現(xiàn)精確計(jì)劃、跟蹤和控制，動(dòng)態(tài)地分配各種施工資源和場(chǎng)地，實(shí)時(shí)跟蹤工程項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度，并通過對(duì)計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的比較，及時(shí)分析偏差對(duì)工期的影響程度以及產(chǎn)生的原因，采取有效措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度的控制，保證項(xiàng)目能按時(shí)竣工。

3.6.3 商務(wù)管理

利用 BIM 模型提取工程量，為商務(wù)人員提供一個(gè)參考，進(jìn)行偏差分析，形成糾偏舉措，提高精細(xì)化管理。另外，提取的工程量可以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)物資計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)材料進(jìn)度、堆放、轉(zhuǎn)運(yùn)的精細(xì)管理。

3.6.4 BIM 云平臺(tái)應(yīng)用

基于信息化集成平臺(tái)，將互聯(lián)網(wǎng)＋、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等工地信息化與 BIM、室內(nèi)定位、智能機(jī)器人、智能交互終端等工地智能化建造技術(shù)有效結(jié)合，用以進(jìn)行聯(lián)動(dòng)性管理，為工程管理實(shí)施過程降本增效。

借助于 BIM 協(xié)同平臺(tái)，傳遞三維可視化信息，實(shí)現(xiàn)疫情期間零接觸辦公，保證項(xiàng)目管理可控。

4 結(jié) 語

基于 BIM 技術(shù)的精細(xì)化建造管理，能直觀地反映大型綜合體各項(xiàng)特征，可以提前發(fā)現(xiàn)并解決各專業(yè)間的問題。提高施工效率，減少返工，針對(duì)大型綜合體施工有廣泛的適用性，為今后類似工程的設(shè)計(jì)、施工和業(yè)主決策提供了一種有效的 BIM 思路。