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        BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用

        2023-10-13 08:44:48
        關(guān)鍵詞:協(xié)同工作信息質(zhì)量

        歐 活

        廣州市盾建建設(shè)有限公司 廣東 廣州 510000

        隨著城市軌道交通建設(shè)的不斷發(fā)展,地鐵建設(shè)已成為現(xiàn)代城市化的重要組成部分。地鐵施工質(zhì)量管理是保障地鐵建設(shè)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),而BIM技術(shù)作為現(xiàn)代建筑行業(yè)的新興技術(shù),已經(jīng)在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。BIM技術(shù)通過建立建筑信息模型,為設(shè)計、施工、運營和維護等各個環(huán)節(jié)提供全方位的信息支持,已經(jīng)在建筑行業(yè)中取得了顯著的成效。然而,在地鐵施工質(zhì)量管理方面,BIM技術(shù)的應(yīng)用仍處于起步階段。因此,探究BIM技術(shù)在基于廣州地鐵在三號線東延段總承包項目施工質(zhì)量管理應(yīng)用實踐,為地鐵施工質(zhì)量管理提供新思路和新方法。

        1 BIM技術(shù)概述

        1.1 BIM技術(shù)發(fā)展歷程

        BIM技術(shù)是一種數(shù)字化建筑信息模型技術(shù),將設(shè)計、施工、運營和維護等各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)整合到一個三維的虛擬模型中,為建筑行業(yè)提供全方位的信息支持和決策支持[1]。BIM技術(shù)的發(fā)展歷程始于上世紀(jì)60年代,經(jīng)歷了數(shù)十年的演進(jìn)和發(fā)展,逐漸成熟并在建筑行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用場景的不斷擴展,BIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴展,成為數(shù)字化建筑設(shè)計、施工和運營的基礎(chǔ)和核心技術(shù)之一。

        1.2 BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用

        BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用是一種數(shù)字化建模和協(xié)同管理方式。通過BIM技術(shù),施工方可以在施工前利用三維建模軟件構(gòu)建數(shù)字化建筑信息模型,包括建筑結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和設(shè)備等信息,并進(jìn)行全方位的協(xié)調(diào)和優(yōu)化。在施工過程中,BIM技術(shù)可以實現(xiàn)施工現(xiàn)場信息的實時采集和更新,及時反饋施工過程中的問題和風(fēng)險,從而可以快速做出相應(yīng)的調(diào)整和決策[2]。此外,BIM技術(shù)還可以實現(xiàn)多方協(xié)同管理,包括施工方、設(shè)計方、監(jiān)理方等各方的協(xié)同工作,從而可以提高施工效率和減少施工中的協(xié)調(diào)問題??偟膩碚f,BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用可以實現(xiàn)數(shù)字化、可視化和協(xié)同化的施工管理,從而提高施工的效率、質(zhì)量和安全性。

        1.3 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

        BIM技術(shù)具有多種優(yōu)勢,主要包括以下幾個方面。首先,BIM技術(shù)可以實現(xiàn)數(shù)字化建模,將建筑信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的形式,方便施工方進(jìn)行全方位的分析、協(xié)調(diào)和優(yōu)化,減少人工計算和決策所帶來的誤差。其次,BIM技術(shù)可以實現(xiàn)可視化效果展示,可以在數(shù)字化建模的基礎(chǔ)上進(jìn)行三維建模、動態(tài)演示等操作,幫助施工方直觀地了解建筑信息,提高施工方的溝通效率。此外,BIM技術(shù)可以實現(xiàn)施工方、設(shè)計方、監(jiān)理方等多方協(xié)同管理,將各方的信息整合到一個平臺上,方便各方進(jìn)行實時協(xié)作和溝通[3]。最后,BIM技術(shù)可以實現(xiàn)施工信息的實時采集和更新,及時反饋施工過程中的問題和風(fēng)險,從而可以快速做出相應(yīng)的調(diào)整和決策,提高施工的效率和質(zhì)量。

        2 BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用

        2.1 模型構(gòu)建

        地鐵施工中的模型構(gòu)建是BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中應(yīng)用的第一步,模型構(gòu)建包括收集地鐵施工相關(guān)的信息,將這些信息組織成為一張三維模型,并在這個模型中添加各種數(shù)據(jù)。這個模型能夠反映出地鐵施工過程中的所有細(xì)節(jié),包括工程結(jié)構(gòu)、設(shè)備和材料的位置和規(guī)格等。地鐵施工過程中,由于工程規(guī)模較大,工作人員分散,因此必須依靠BIM技術(shù),使各個工作環(huán)節(jié)協(xié)同工作。通過BIM技術(shù),施工管理人員可以實時查看地鐵施工過程中的各個環(huán)節(jié),及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,從而提高施工效率和質(zhì)量。

        廣州地鐵三號線東延段工程建模是基于正向設(shè)計模式探索開展,設(shè)計方在模型構(gòu)建之前,根據(jù)設(shè)計要求直接建立BIM設(shè)計模型(如圖1所示),模型包含了相關(guān)的設(shè)計參數(shù)、重要施工參數(shù),二維施工圖直接通過BIM模型生成。在通過設(shè)計總體單位審查后,進(jìn)入五方建設(shè)主體單位施工圖會審與BIM模型同步審查階段,審查通過后將交由施工單位根據(jù)施工要求優(yōu)化模型,轉(zhuǎn)換成為施工階段模型,此階段優(yōu)化產(chǎn)生的模型必須經(jīng)過監(jiān)理單位審核。施工階段模型需要收集地鐵施工相關(guān)的數(shù)據(jù),包括工程設(shè)計圖紙、施工計劃、設(shè)備和材料的規(guī)格等。這些數(shù)據(jù)是模型構(gòu)建的基礎(chǔ),只有收集到了足夠的數(shù)據(jù),才能夠構(gòu)建出一個真實可靠的模型。此外,需要選擇一款適合地鐵施工的BIM軟件。常用的BIM軟件包括Revit、Navisworks、Tekla Structures等,選擇BIM軟件需要考慮到軟件的功能、易用性和兼容性等因素。在收集到足夠的數(shù)據(jù)和選擇了適合的BIM軟件之后,可以開始進(jìn)行模型構(gòu)建。模型構(gòu)建過程中需要按照施工計劃的要求逐步構(gòu)建,按照施工進(jìn)度不斷更新模型。

        圖1 廣州地鐵三號線東延段總承包項目正向設(shè)計BIM模型審批流程圖

        2.2 信息管理

        在地鐵施工過程中,BIM技術(shù)的信息管理功能可有效幫助項目團隊收集、整合和管理施工過程中的各種數(shù)據(jù)信息,包括工程設(shè)計、施工圖紙、材料清單、進(jìn)度計劃等。通過BIM技術(shù)的信息管理功能,施工團隊可以在一個平臺上集中管理和共享所有相關(guān)數(shù)據(jù)信息,避免因為信息不對稱或者溝通不暢而導(dǎo)致的工程延誤和成本增加。同時,BIM技術(shù)的信息管理功能也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可追溯性和可靠性,讓項目團隊可以快速定位和解決工程問題,有效提升施工質(zhì)量和效率。此外,BIM技術(shù)的信息管理功能還可以支持地鐵施工過程中的實時監(jiān)控和反饋,使得項目管理人員可以隨時獲取施工進(jìn)展和工程質(zhì)量的相關(guān)信息,從而及時進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

        2.3 協(xié)同工作

        BIM技術(shù)可以支持地鐵施工各個階段的協(xié)同工作,可以將不同的團隊和各種信息資源整合在一起,以提高工作效率和質(zhì)量。在地鐵施工中,不同的團隊需要共享大量的信息,如施工計劃、模型數(shù)據(jù)、材料和設(shè)備信息等。BIM技術(shù)可以提供一個中央信息庫,以便所有團隊都可以在同一個平臺上查看和更新信息。這將減少信息丟失和誤解,并有助于加強團隊之間的協(xié)作。BIM技術(shù)可以支持多個團隊在同一模型上協(xié)同工作,不同團隊可以在模型中查看、更新和添加信息,以確保所有人都在同一個頁面上,使團隊成員更容易理解項目的全貌,并且可以減少不同團隊之間的溝通問題。同時,BIM技術(shù)可以支持協(xié)同設(shè)計,以提高設(shè)計質(zhì)量和效率,團隊成員可以在同一模型中共同協(xié)作,以提供最佳的設(shè)計方案,減少設(shè)計變更次數(shù),并且可以提高設(shè)計的準(zhǔn)確性。此外,同一施工團隊可以在模型中查看和更新施工計劃和進(jìn)度,并根據(jù)需要進(jìn)行更改,使施工團隊更容易協(xié)調(diào)施工進(jìn)程,并且可以減少誤解和錯誤。

        2.4 施工計劃

        BIM技術(shù)在地鐵施工中的應(yīng)用不僅可以用于模型構(gòu)建、信息管理和協(xié)同工作,還可以用于施工計劃的制定和管理。BIM技術(shù)可以將施工計劃與三維模型和項目進(jìn)度表相結(jié)合形成“派工單”,從而實現(xiàn)對施工計劃的可視化和智能化管理,將計劃中的任務(wù)和資源分配在模型中可視化呈現(xiàn)。這種可視化可以幫助項目團隊更好地理解施工計劃,快速識別問題,并及時調(diào)整計劃。BIM技術(shù)可以自動識別和分析施工計劃中的任務(wù)和資源,并自動生成進(jìn)度表和資源需求表要素為一體的派工單,這種智能化管理可以極大地減少人工操作的時間和錯誤,并提高項目團隊的工作效率。同時,BIM技術(shù)可以通過模擬不同的施工方案,幫助項目團隊優(yōu)化施工計劃,降低成本和風(fēng)險。BIM技術(shù)還可以模擬不同的施工進(jìn)度,評估不同方案的風(fēng)險和影響,幫助項目團隊做出最佳的決策。

        2.5 質(zhì)量控制

        BIM技術(shù)可以通過模型構(gòu)建、信息管理、協(xié)同工作等方面對地鐵施工質(zhì)量進(jìn)行全面、系統(tǒng)、精細(xì)的控制。質(zhì)量控制主要包括質(zhì)量計劃編制、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定、質(zhì)量過程控制和質(zhì)量結(jié)果評估四個方面。質(zhì)量計劃編制方面,BIM技術(shù)可以通過模型構(gòu)建和協(xié)同工作等方面,協(xié)助施工單位制定合理的質(zhì)量計劃,明確各個工序的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗方法、檢驗時間等信息,以確保施工質(zhì)量符合要求。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定方面,BIM技術(shù)可以通過信息管理和模型構(gòu)建等方面,收集、整理和管理各種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,并將其轉(zhuǎn)化為可視化的信息,方便施工人員進(jìn)行參考和遵守。質(zhì)量過程控制方面,BIM技術(shù)可以通過協(xié)同工作、信息管理和施工計劃等方面,對地鐵施工過程進(jìn)行實時監(jiān)控和管理,及時發(fā)現(xiàn)和糾正施工中的質(zhì)量問題,避免質(zhì)量事故的發(fā)生。質(zhì)量結(jié)果評估方面,BIM技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建等方面,對施工質(zhì)量結(jié)果進(jìn)行評估和分析,提取有價值的信息和經(jīng)驗教訓(xùn),為未來的施工提供參考和借鑒。

        3 BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中的效果分析

        3.1 施工質(zhì)量管理的效果

        BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用,提高了施工質(zhì)量的監(jiān)測能力、問題解決能力、信息共享能力和數(shù)據(jù)分析能力,使得整個施工過程的質(zhì)量得到了有效的保障。首先,BIM技術(shù)可以幫助工程師在設(shè)計階段模擬出真實的施工場景,包括施工過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險和難點,從而有助于工程師及時發(fā)現(xiàn)并解決可能存在的質(zhì)量問題。其次,BIM技術(shù)可以對施工過程進(jìn)行實時監(jiān)測,通過對工程進(jìn)度和質(zhì)量的監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)整。例如,可以通過BIM技術(shù)對墻體、結(jié)構(gòu)、管線等進(jìn)行全面監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)任何缺陷并及時處理。第三,BIM技術(shù)可以幫助各相關(guān)單位進(jìn)行信息共享和協(xié)同,使得整個施工過程的質(zhì)量得到保障。例如,設(shè)計、施工、監(jiān)理等各個部門可以在同一平臺上進(jìn)行實時協(xié)作,有效避免了信息不對稱和溝通不暢帶來的問題。

        3.2 項目成本管理的效果

        BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用,能夠有效地降低項目成本,提高施工效率,減少變更和修正成本,協(xié)調(diào)各方之間的工作,為地鐵施工質(zhì)量管理提供了有力支持。BIM技術(shù)能夠幫助工程師在設(shè)計階段就發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題,優(yōu)化設(shè)計方案,減少了后期的變更和修正,這樣可以減少項目的成本,因為變更和修正需要額外的人力和物力成本。BIM技術(shù)還能夠提高施工的精度和效率,從而減少工期和工程成本。BIM技術(shù)可以為工程師提供真實的三維模型,使得施工更加精確,減少誤差。此外,BIM技術(shù)還可以自動生成施工圖和相關(guān)的文檔,提高了工作效率,縮短了工期。BIM技術(shù)可以協(xié)調(diào)各個參與方之間的工作,減少溝通和協(xié)調(diào)的成本,BIM模型實時更新和分享,讓所有參與方都了解項目的最新進(jìn)展和要求,從而避免了不必要的溝通和協(xié)調(diào),減少了項目的成本。

        3.3 項目進(jìn)度管理的效果

        在地鐵施工中,BIM技術(shù)可以為項目進(jìn)度管理提供有效的支持。通過BIM模型中的3D模擬、協(xié)同設(shè)計、工序模擬和物流管理等功能,可以更加準(zhǔn)確地制定施工計劃和調(diào)整進(jìn)度計劃,從而實現(xiàn)項目進(jìn)度的優(yōu)化管理。首先,BIM技術(shù)可以提高進(jìn)度計劃的準(zhǔn)確性。BIM模型可以通過虛擬設(shè)計和模擬,精確地模擬施工過程中的各種情況,包括施工進(jìn)度、施工階段、材料消耗、人力資源等,從而更好地制定進(jìn)度計劃,避免出現(xiàn)施工計劃與實際進(jìn)度不匹配的情況。其次,BIM技術(shù)可以協(xié)同管理項目進(jìn)度。BIM模型可以通過數(shù)據(jù)共享和協(xié)同設(shè)計,實現(xiàn)多個施工團隊的協(xié)同工作,提高施工效率,從而有效地縮短項目進(jìn)度,降低施工成本。最后,BIM技術(shù)還可以實現(xiàn)物流管理和施工進(jìn)度的實時監(jiān)測。BIM模型中集成的物流管理系統(tǒng)可以通過實時監(jiān)控材料消耗和運輸狀況,以及施工現(xiàn)場的進(jìn)度和質(zhì)量情況,幫助施工管理人員及時發(fā)現(xiàn)問題和風(fēng)險,并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化,以保證項目進(jìn)度的順利進(jìn)行。

        4 未來研究方向

        4.1 建立地鐵施工BIM模型的標(biāo)準(zhǔn)

        在BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵施工質(zhì)量管理的過程中,BIM模型的構(gòu)建是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于地鐵施工存在復(fù)雜的隧道結(jié)構(gòu)和設(shè)備系統(tǒng),因此需要建立適用于地鐵施工的BIM模型標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該包括地鐵施工的構(gòu)件信息、材料信息、幾何信息等方面的規(guī)定,使得BIM模型能夠準(zhǔn)確地表達(dá)地鐵施工的實際情況。同時,BIM模型的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該滿足工程設(shè)計、施工計劃和質(zhì)量控制等方面的需求,為地鐵施工質(zhì)量管理提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。建立地鐵施工BIM模型的標(biāo)準(zhǔn)不僅有利于提高地鐵施工的質(zhì)量管理水平,還可以促進(jìn)BIM技術(shù)在地鐵施工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

        4.2 BIM技術(shù)在地鐵施工管理中的智能化應(yīng)用

        隨著BIM技術(shù)的發(fā)展,智能化應(yīng)用越來越成為可能,能夠大大提高地鐵施工質(zhì)量管理的效率和精度。例如,在地鐵施工中,BIM技術(shù)可以自動進(jìn)行空間碰撞檢測、材料數(shù)量計算、施工進(jìn)度跟蹤等工作,從而降低了人力和時間成本。此外,BIM技術(shù)還可以實現(xiàn)信息共享和集成,促進(jìn)了各個部門之間的協(xié)同工作,提高了工作效率。BIM技術(shù)的智能化應(yīng)用不僅可以提高地鐵施工的質(zhì)量管理水平,還可以降低地鐵施工的安全風(fēng)險和環(huán)境污染,為人們提供更加安全、舒適的出行環(huán)境。

        5 結(jié)語

        本研究旨在基于廣州地鐵在三號線東延段總承包項目施工質(zhì)量管理應(yīng)用實踐探討B(tài)IM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用,分析其作用和意義,并提出BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中應(yīng)用和發(fā)展趨勢。BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中具有重要作用和意義,可以為地鐵施工提供全方位、高效率的信息管理和決策支持,有助于提升地鐵施工質(zhì)量和效率。BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用需要結(jié)合具體實際情況進(jìn)行,實施步驟包括需求分析、模型制作、模型協(xié)同、質(zhì)量控制等。同時,BIM技術(shù)還可以與其他技術(shù)相結(jié)合,形成一整套信息化的施工管理系統(tǒng)。后續(xù)研究需要進(jìn)一步研究和探索,BIM技術(shù)在地鐵施工管理中的標(biāo)準(zhǔn)建立、智能化應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析應(yīng)用等方面,以推動BIM技術(shù)在地鐵施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用和發(fā)展。

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