朱文武 李洪濤 金 鋒 朱明姿 韓欣悅 李梓言

（1.江蘇淮陰水利建設(shè)有限公司，江蘇淮安 223001；2.淮安華特物業(yè)服務(wù)有限公司，江蘇淮安 223002；3.淮陰工學(xué)院，江蘇淮安 223001）

0 引言

橫河兩岸截污工程是防洪工程的一個(gè)重要部分，施工前需要對周圍地質(zhì)環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃以及耐久性要求做出全方位的考查，從而進(jìn)行安全可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本項(xiàng)工程涉及的工程量大、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高，需要精確的數(shù)據(jù)作為支撐，傳統(tǒng)的方法需要耗時(shí)耗力，對各種工程量進(jìn)行大量的工程計(jì)算，中間還無法避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)差錯(cuò)，而應(yīng)用BIM 技術(shù)可以自動(dòng)生成，避免工程量清單的復(fù)雜流程和人員的成本投入。橫河河道土質(zhì)差，有長流水，對工期的要求較高，縮短工期的前提是有一套完善的施工進(jìn)度管理計(jì)劃，使工程有條不紊地進(jìn)行，而項(xiàng)目的參與方較多，需要各部門、各環(huán)節(jié)相互配合協(xié)調(diào)進(jìn)行信息共享，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并商討解決，BIM 技術(shù)的使用可以對施工進(jìn)度進(jìn)行模擬優(yōu)化，加快工程進(jìn)度，提高工作效率，使各參與方及時(shí)互通信息，對施工方案做出針對性調(diào)整。該項(xiàng)目對鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度要求高，有大量的專業(yè)管線排布，在施工過程中可預(yù)測性不高，BIM 技術(shù)通過三維視角對安裝工藝進(jìn)行模擬還原、直觀展現(xiàn)，在安裝前進(jìn)行碰撞檢測，提高施工精準(zhǔn)度，避免二次返工。針對工程量大、施工進(jìn)度管理、安裝精度等施工過程中存在的問題，運(yùn)用BIM 技術(shù)深化設(shè)計(jì)，以可視化、動(dòng)態(tài)化的優(yōu)勢加快整個(gè)工程的進(jìn)度，減少各參與方之間的施工矛盾，為施工管理提供科學(xué)建議。

1 BIM 技術(shù)應(yīng)用

1.1 組織架構(gòu)及管理目標(biāo)

本項(xiàng)目將設(shè)置BIM 小組（見表1），全過程參與工程建設(shè)，為施工提供先進(jìn)的技術(shù)支持。BIM 團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)BIM 團(tuán)隊(duì)的管理，并對BIM 的各個(gè)階段相關(guān)方進(jìn)行協(xié)調(diào)，例如 BIM 工程師、計(jì)劃協(xié)調(diào)部、物資設(shè)備部、商務(wù)合同部、其他設(shè)計(jì)單位、其他分包商等，主要管理項(xiàng)目各參與方完成BIM 模型深化、業(yè)務(wù)流程管理、深化設(shè)計(jì)、后期維護(hù)及協(xié)調(diào)施工階段BIM 相關(guān)工作。

表1 BIM小組成員及職責(zé)分工

1.2 BIM 實(shí)施環(huán)境搭建

項(xiàng)目BIM 實(shí)施中，基于功能需求與成本效益，選擇合適的BIM 軟件技術(shù)平臺，不同的應(yīng)用功能需求可用不同的技術(shù)平臺完成，但必須保證各軟件之間的成果交付符合要求。軟件配置詳見表2。

表2 幾款軟件配置表

2 BIM 模型深化設(shè)計(jì)

2.1 土建深化設(shè)計(jì)

根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，對鋼結(jié)構(gòu)線型設(shè)計(jì)、標(biāo)高控制、焊接等施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模，從三維視圖的角度判斷施工難度，并利用間隙碰撞對施工工序進(jìn)行優(yōu)化和三維技術(shù)交底。

本工程存在大量專業(yè)管線，可通過Revit 軟件進(jìn)行管線排布，提前進(jìn)行碰撞檢查，從三維視圖角度優(yōu)化施工節(jié)點(diǎn)工藝[1]。

2.2 BIM 模型施工組織優(yōu)化

施工重難點(diǎn)方案模擬優(yōu)化，進(jìn)行施工模擬（見表3）。

表3 BIM應(yīng)用點(diǎn)

2.3 施工進(jìn)度模擬優(yōu)化

施工進(jìn)度計(jì)劃利用Project 進(jìn)行編排，然后將Project的項(xiàng)目子項(xiàng)目名與模型構(gòu)件屬性名一一對應(yīng)，導(dǎo)出后通過Naviswork 進(jìn)行可視化的施工進(jìn)度模擬，并利用其中的4D（三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間）仿真、動(dòng)畫和照片級別的效果制作功能演示設(shè)計(jì)意圖，仿真施工流程，從而加深對項(xiàng)目的理解，增強(qiáng)預(yù)測性，并提高各項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之間的合作效率[2]。

2.4 根據(jù)施工場地平面布置圖，對施工現(xiàn)場進(jìn)行階段化建模

利用BIM 軟件建立場地模型，對施工時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)建筑物、構(gòu)筑物和其他臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，并將施工設(shè)備、臨時(shí)堆場及堆放物等加載到場地模型中，通過Navisworks等軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，保證各施工道路、堆場以及大型機(jī)械設(shè)備布局的合理性，使施工場地的平面布局達(dá)到最佳。通過Navisworks 軟件自帶的漫游命令，對階段化模型進(jìn)行漫游，檢查施工過程中潛在的安全隱患，提高現(xiàn)場監(jiān)管能力[3]。

2.5 BIM 模擬施工過程管理

2.5.1 質(zhì)量管理

作為施工過程中起到關(guān)鍵作用的信息，檢查和驗(yàn)收資料將在BIM 模型中被完整保存，相關(guān)單位可以快速地查詢、統(tǒng)計(jì)和分析任意構(gòu)件，在保證工程質(zhì)量的前提下，也能為運(yùn)行和維護(hù)工作提供整體的質(zhì)量信息。

2.5.2 進(jìn)度管理

在周例會(huì)前，收集項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)度信息生成實(shí)際進(jìn)度曲線和項(xiàng)目未來進(jìn)度曲線，根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行管控，由傳統(tǒng)的被動(dòng)管理轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)管理。通過進(jìn)度計(jì)劃協(xié)助監(jiān)控工作，識別問題，并啟動(dòng)控制行動(dòng)，提供所需的信息，有效管理工程項(xiàng)目。

2.5.3 安全管理

本項(xiàng)目占地面積較大，高大建筑物較多，高峰期現(xiàn)場施工人員眾多。在4D 模型和4D 模擬的應(yīng)用基礎(chǔ)上，通過附加材料屬性、邊界條件和荷載條件，結(jié)合時(shí)代先進(jìn)的時(shí)變結(jié)構(gòu)分析方法和相應(yīng)的有限元軟件接口，采用ANSYS 或Etabs 等通用的有限元軟件，將BIM 技術(shù)、4D技術(shù)和時(shí)變結(jié)構(gòu)分析方法綜合使用，在BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)施工過程結(jié)構(gòu)安全分析與支撐體系安全分析，有效把握施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)狀況，指導(dǎo)制定和實(shí)行安全維護(hù)措施，有效避免安全事故的發(fā)生[4-6]。

2.5.4 信息管理

（1）資料共享。管理用戶上傳的資料，實(shí)現(xiàn)資料在各個(gè)角色之間共享，在后臺將資料與BIM 模型關(guān)聯(lián)，使其他平臺也能查看瀏覽器端上傳的資料。（2）任務(wù)管理。管理不同角色的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)角色之間共同協(xié)作，任務(wù)與文檔資料相互關(guān)聯(lián)，進(jìn)而關(guān)聯(lián)到BIM 模型中，也可以在其他平臺瀏覽任務(wù)信息。（3）問題反饋。為不同角色之間的溝通提供一個(gè)相互交流的平臺，用戶可以對文檔材料如圖紙、料表等中存在的問題進(jìn)行及時(shí)反饋，問題和資料相關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步關(guān)聯(lián)到BIM 模型中。（4）與BIM 模型相關(guān)聯(lián)。有了前面關(guān)聯(lián)的信息作為基礎(chǔ)，用戶還可以通過其他BIM 軟件了解從瀏覽器端關(guān)聯(lián)的信息，進(jìn)而從全局把握項(xiàng)目的總體概況[7-8]。

3 BIM 竣工模型

整個(gè)項(xiàng)目竣工后，將BIM 施工竣工模型提交給業(yè)主，并根據(jù)業(yè)主需求提供相應(yīng)數(shù)據(jù)格式的BIM 數(shù)據(jù)文件，存儲(chǔ)、瀏覽、查詢、修改等功能數(shù)據(jù)模型都可以提供，能夠滿足維護(hù)、使用階段的各項(xiàng)運(yùn)行需求。過程中產(chǎn)生的會(huì)議記錄、碰撞報(bào)告、交流往來函件和更改通知等文檔、影像資料，包括項(xiàng)目的相關(guān)會(huì)議、檢查以及過程中產(chǎn)生的一些照片和視頻資料文件等。

4 結(jié)語

青島西海隆盛綜合開發(fā)建設(shè)橫河兩岸截污工程中通過應(yīng)用BIM 技術(shù)，在施工前進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，從三維視圖的角度對施工難度做出可預(yù)測性判斷，預(yù)先進(jìn)行碰撞檢測，明確安裝工藝的關(guān)鍵與難點(diǎn)，防止二次返工，提高安裝精度；結(jié)合采用多種軟件，以動(dòng)畫的方式進(jìn)行科學(xué)演示提供最佳施工方案，在時(shí)間上提高效率，有效縮短工期，保證工程質(zhì)量。以BIM 技術(shù)為核心在施工進(jìn)度和質(zhì)量上也提供了有效管理信息，使各方參與商共享信息，及時(shí)溝通協(xié)商配合，減少人力物力資源的消耗，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可以保存一系列的資料，方便后期維護(hù)使用時(shí)查閱。BIM 技術(shù)與4D 技術(shù)和時(shí)變結(jié)構(gòu)分析方法相結(jié)合，為工程的安全提供了可靠的技術(shù)保證。