基金項(xiàng)目：柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院2022年教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”（編號(hào)：2022-JXCX003）；柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院2021 年重點(diǎn)教材“《建筑施工技術(shù)》立體式活頁(yè)式教材”（編號(hào)：2021-JC008）

作者簡(jiǎn)介：韋子娥（1984—），副教授，主要從事工程施工、結(jié)構(gòu)工程研究工作。

摘要：針對(duì)城軌車(chē)站傳統(tǒng)施工管理存儲(chǔ)難、施工偏差大、協(xié)同合作難、可視化程度低等問(wèn)題，文章將BIM技術(shù)引入城軌車(chē)站施工階段協(xié)同管理中，總結(jié)了BIM技術(shù)在城軌車(chē)站施工階段協(xié)同管理的七大應(yīng)用點(diǎn)，并基于協(xié)同管理的實(shí)施流程建立了城軌車(chē)站施工協(xié)同管理平臺(tái)，詳細(xì)描述了該平臺(tái)六大管理模塊的具體管理流程。研究表明：引入BIM技術(shù)的協(xié)同管理可有效提高各模塊的管理水平，方便施工階段各參建單位的交流溝通，提高了施工效率，可為類(lèi)似工程的管理方式更新提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM；城軌車(chē)站；施工；協(xié)同管理

中圖分類(lèi)號(hào)：U491.4

0 引言

我國(guó)城市化程度不斷加深，城市人口急劇增加，城市交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也日趨復(fù)雜，城市軌道交通的建設(shè)進(jìn)入了高速增長(zhǎng)期。而城市軌道交通建設(shè)的管理方式卻少有更新，傳統(tǒng)方式已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)今城軌車(chē)站建設(shè)施工管理的要求。因此，如何提高城軌車(chē)站施工管理水平和效率是目前亟須解決的難題。

通過(guò)引入BIM技術(shù)來(lái)更新傳統(tǒng)施工管理方式是目前研究的一大熱點(diǎn)，大量學(xué)者對(duì)其在基礎(chǔ)設(shè)施施工管理中的可行性進(jìn)行研究。白宇等^[1]根據(jù)BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)化、可視化和可計(jì)算等特點(diǎn)，結(jié)合公路施工的進(jìn)度管理特點(diǎn)，建立了相應(yīng)的BIM模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)公路工程施工進(jìn)度的精細(xì)化管控。王正等^[2]針對(duì)高速公路建設(shè)管理過(guò)于粗放這一問(wèn)題，通過(guò)文獻(xiàn)研究和半結(jié)構(gòu)化訪談，認(rèn)為通過(guò)引入BIM技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化管理建設(shè)平臺(tái)可有效提升高速公路建設(shè)的精細(xì)化、信息化程度。李書(shū)濤^[3]等針對(duì)建筑工程日益復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)，探討了引入BIM技術(shù)優(yōu)化建筑施工進(jìn)度的可行性。齊成龍^[4]依托鄭濟(jì)高鐵的某黃河特大橋，結(jié)合BIM技術(shù)、GIS技術(shù)以及軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，研發(fā)了可進(jìn)行施工仿真的一體化管理平臺(tái)。王飛球等^[5]基于BIM技術(shù)開(kāi)展了高鐵連續(xù)梁橋施工可視化管理研究，結(jié)合三維模型模擬布置施工現(xiàn)場(chǎng)，研究了施工進(jìn)度管理方式，有效提高了施工現(xiàn)場(chǎng)管理的精細(xì)化程度。閔世平等^[6]針對(duì)隧道施工項(xiàng)目存在的問(wèn)題，利用BIM技術(shù)和空間大數(shù)據(jù)技術(shù)，提出了高效的信息化管理措施，設(shè)計(jì)了基于云平臺(tái)管理框架，并對(duì)其可行性進(jìn)行驗(yàn)證。目前引入BIM技術(shù)更新城軌車(chē)站施工管理方式的研究較少，本文總結(jié)了城軌車(chē)站的施工特點(diǎn)、分析了傳統(tǒng)管理方式不足和BIM技術(shù)在城軌車(chē)站施工管理中的可行性，并對(duì)基于BIM的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理系統(tǒng)框架及平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行研究。

1 傳統(tǒng)管理及BIM協(xié)同管理

城軌車(chē)站作為城市內(nèi)常見(jiàn)的大型綜合性建筑，其施工特點(diǎn)如圖1所示。由圖可知，城軌車(chē)站施工受諸多因素影響，局限性大、溝通困難、技術(shù)要求高、建設(shè)難度大。

在城軌車(chē)站傳統(tǒng)施工管理中，項(xiàng)目施工全過(guò)程主要依賴(lài)紙質(zhì)資料進(jìn)行，但紙質(zhì)資料版本更迭、整理困難、存儲(chǔ)不易等特點(diǎn)極易導(dǎo)致施工過(guò)程發(fā)生偏差；各專(zhuān)業(yè)之間的割裂感強(qiáng)烈、相互之間的聯(lián)系較少，增加了協(xié)同合作的難度；參建單位對(duì)相關(guān)圖紙信息的理解不一致問(wèn)題則極易導(dǎo)致錯(cuò)誤施工；二維圖紙可視化程度低，需要較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)能力，施工難度不斷提升。而隨著城軌車(chē)站現(xiàn)代化、智能化、信息化的發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)施工管理方式已相對(duì)落后，無(wú)法滿(mǎn)足城軌車(chē)站的建設(shè)要求。將BIM技術(shù)引入城軌車(chē)站施工階段的協(xié)同管理中，可有效解決目前各專(zhuān)業(yè)間的溝通難題，加強(qiáng)車(chē)站施工的整體管理水平，從而達(dá)到在保障安全與質(zhì)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高工作效率、節(jié)約建設(shè)成本的效果。城軌車(chē)站建設(shè)從傳統(tǒng)管理演化至基于BIM的施工協(xié)同管理過(guò)程如下頁(yè)圖2所示。

BIM全稱(chēng)為建筑信息模型，覆蓋了建筑項(xiàng)目全生命周期的信息，可為每個(gè)階段提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，以提高工作效率和決策精準(zhǔn)度。BIM技術(shù)的主要特點(diǎn)如圖3所示：可通過(guò)三維模型展示城軌車(chē)站的具體構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)可視化；可對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行模擬，提前選出最合適的施工工序；協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)信息，避免各專(zhuān)業(yè)因信息不互通導(dǎo)致安排失當(dāng)和工期延長(zhǎng)；各專(zhuān)業(yè)可根據(jù)相關(guān)要求，及時(shí)修改、優(yōu)化其設(shè)計(jì)參數(shù)，分析其可行性；可出具建筑相關(guān)檢查報(bào)告，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，協(xié)調(diào)各方進(jìn)行修改。

BIM技術(shù)在城軌車(chē)站施工階段協(xié)同管理的應(yīng)用主要有七個(gè)方面：（1）施工全過(guò)程模擬，基于BIM可視化和模擬性的特點(diǎn)，提前模擬各種可能的施工工序，以便及時(shí)調(diào)整施工方案；（2）施工進(jìn)度管理，及時(shí)跟進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度落后的問(wèn)題提出相應(yīng)的優(yōu)化措施；（3）工程質(zhì)量管理，檢查相應(yīng)構(gòu)件質(zhì)量，并及時(shí)記錄信息以便后續(xù)進(jìn)行復(fù)查和處理；（4）現(xiàn)場(chǎng)安全管理，記錄現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)施預(yù)測(cè)預(yù)警等措施，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理現(xiàn)場(chǎng)安全隱患；（5）建設(shè)成本管理，統(tǒng)計(jì)施工工程量，合理配置資源、安排工期，從而達(dá)到控制成本的效果；（6）信息變更管理，BIM模型可實(shí)現(xiàn)信息互通，各專(zhuān)業(yè)利用這一特點(diǎn)及時(shí)變更信息，有效減少與施工單位的交涉時(shí)間，提高工程的建設(shè)效率；（7）材料設(shè)備管理，利用BIM模型構(gòu)建相應(yīng)的材料設(shè)備庫(kù)，及時(shí)錄入所需材料性能、規(guī)格、尺寸等信息，全方位監(jiān)測(cè)材料的動(dòng)向和使用情況，在保障需求的基礎(chǔ)上盡可能節(jié)約材料，控制成本。

綜上可知，相對(duì)于傳統(tǒng)的城軌車(chē)站施工管理，引入BIM技術(shù)的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理，可視化程度更高；同步協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)，實(shí)時(shí)更新相關(guān)設(shè)計(jì)信息，增強(qiáng)信息交流能力；有效安排施工進(jìn)度，增強(qiáng)施工各階段的關(guān)聯(lián)性等優(yōu)勢(shì)，可使得施工全過(guò)程更加高效、有序。

2 城軌車(chē)站施工協(xié)同管理模型

2.1 協(xié)同管理實(shí)施流程

基于BIM的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理實(shí)施的完整流程如圖4所示：（1）根據(jù)項(xiàng)目具體情況，制定施工階段的各項(xiàng)目標(biāo)與計(jì)劃，匯集各參建單位的基本信息，將各自的任務(wù)具體化、指標(biāo)化；（2）根據(jù)各參建單位的工作性質(zhì)及內(nèi)容，設(shè)定其對(duì)協(xié)同管理平臺(tái)的使用權(quán)限，并制定各自輸入、輸出信息的標(biāo)準(zhǔn)化模板；（3）確定各參建單位的具體負(fù)責(zé)人和系統(tǒng)所需的軟硬件設(shè)備；（4）各參建單位負(fù)責(zé)人根據(jù)各自任務(wù)要求制定施工方案，并在平臺(tái)完成標(biāo)準(zhǔn)化信息的錄入；（5）各參建單位針對(duì)相關(guān)信息提出意見(jiàn)與建議，進(jìn)行交涉溝通，及時(shí)調(diào)整方案；（6）根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收；（7）分析總結(jié)系統(tǒng)的協(xié)同管理效果，以便為后續(xù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與升級(jí)提供借鑒。

2.2 協(xié)同管理系統(tǒng)

基于BIM的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理系統(tǒng)架構(gòu)主要可分為基于時(shí)間的協(xié)同管理、基于空間的協(xié)同管理和協(xié)同管理應(yīng)用點(diǎn)?；跁r(shí)間的協(xié)同管理，可按施工的時(shí)間階段劃分為施工準(zhǔn)備、施工實(shí)施以及竣工驗(yàn)收三部分，根據(jù)各階段的特性，將BIM技術(shù)在城軌車(chē)站施工管理的具體應(yīng)用點(diǎn)安插于其中，如施工模擬、材料設(shè)備管理等主要應(yīng)用于施工準(zhǔn)備階段；基于空間的協(xié)同管理，主要指相關(guān)參建單位利用上述協(xié)同管理平臺(tái)進(jìn)行信息交互和資源共享，其主要任務(wù)如表1所示。

2.3 協(xié)同管理平臺(tái)

根據(jù)各參建單位的具體任務(wù)，結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)可建立基于BIM的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理平臺(tái)，其基本架構(gòu)如圖5所示。如圖所示，數(shù)據(jù)層是整個(gè)平臺(tái)架構(gòu)的基礎(chǔ)，主要包括BIM數(shù)據(jù)和施工數(shù)據(jù)。其中，BIM數(shù)據(jù)是指BIM軟件所建立的模型以及以IFC標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的建模數(shù)據(jù)；施工數(shù)據(jù)是指材料、設(shè)備參數(shù)等靜態(tài)數(shù)據(jù)，以及項(xiàng)目工程變更信息等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。應(yīng)用層主要為六大管理模塊，可實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)層、用戶(hù)層的交互功能，以便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)變更。用戶(hù)層有PC端、移動(dòng)端、Web端等多種操作終端，可通過(guò)設(shè)置不同管理權(quán)限實(shí)現(xiàn)各參建單位的協(xié)作交流和協(xié)同管理。

3 協(xié)同管理平臺(tái)管理模塊

3.1 進(jìn)度管理

基于BIM的城軌車(chē)站施工進(jìn)度計(jì)劃可設(shè)置進(jìn)度管理內(nèi)容如圖6所示。由圖可知，結(jié)合BIM技術(shù)的進(jìn)度管理總體可分為三個(gè)階段：（1）基礎(chǔ)信息整理部分主要是施工單位收集相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)度計(jì)劃編制提供依據(jù)；（2）施工單位編制結(jié)合BIM技術(shù)的進(jìn)度計(jì)劃，其可視化程度高、更清晰直觀，便于各單位選擇對(duì)比分析施工方案的合理性；（3）各參建單位可通過(guò)協(xié)同管理平臺(tái)實(shí)時(shí)跟蹤施工進(jìn)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，避免因施工進(jìn)程不合理造成返工、延期等問(wèn)題。

3.2 質(zhì)量管理

在施工階段的質(zhì)量管理中，傳統(tǒng)方式一般需要先確定能識(shí)別質(zhì)量問(wèn)題的關(guān)鍵控制點(diǎn)，然后制定相應(yīng)的實(shí)施方案和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；若施工中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格處，則及時(shí)制定并實(shí)施整改方案；最后將所有資料進(jìn)行歸檔處理，以便后續(xù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，有據(jù)可依。傳統(tǒng)質(zhì)量管理方式已使用多年，形成一整套體系，但依然存在一些弊端。如質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)難以確定，多依據(jù)各參建單位的經(jīng)驗(yàn)實(shí)施，易出現(xiàn)缺漏；施工方案的制定不夠直觀，各參建單位工程經(jīng)驗(yàn)不一、溝通不暢、矛盾頻發(fā)，最終施工方案落地困難；資料版本眾多，歸檔過(guò)程中出現(xiàn)相關(guān)信息丟失等問(wèn)題。而結(jié)合BIM技術(shù)、以施工協(xié)同管理平臺(tái)為中心的質(zhì)量管理，則可以實(shí)現(xiàn)三維模型展示、各單位同步溝通、質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制、關(guān)鍵點(diǎn)查漏補(bǔ)缺、完整數(shù)據(jù)留存，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)管理的不足，提升了質(zhì)量管理的效率和水平，其具體實(shí)施流程如圖7所示。

3.3 安全管理

由于城軌車(chē)站的施工環(huán)境復(fù)雜，施工人員的安全意識(shí)不足，以及安全監(jiān)督管理方式落后等問(wèn)題，傳統(tǒng)施工中的安全管理是一大難題。將BIM技術(shù)引入其中，則有效增強(qiáng)了工程數(shù)據(jù)的透明度，幫助資金安全；基于施工模擬可有效預(yù)測(cè)施工過(guò)程中存在的安全隱患，及時(shí)糾正；利用BIM模型數(shù)據(jù)對(duì)安全事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估，其具體實(shí)施流程如圖8所示。

3.4 成本管理

傳統(tǒng)的成本管理多為靜態(tài)方式，各項(xiàng)支出的透明度不足，資源使用度不夠，極易造成浪費(fèi)?；贐IM的城軌車(chē)站施工建設(shè)成本管理，既可以通過(guò)模型計(jì)算施工工程量，完成工程組價(jià)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)與工程預(yù)算進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，也可以根據(jù)具體施工進(jìn)程制定相應(yīng)的材料設(shè)備數(shù)量和入場(chǎng)、放置方案，從而實(shí)現(xiàn)施工全生命周期成本的動(dòng)態(tài)管理。

3.5 信息變更管理

施工過(guò)程中對(duì)信息進(jìn)行變更是不可避免的，但在傳統(tǒng)施工中，變更信息是一件繁瑣且困難的事，牽一發(fā)而動(dòng)全身，對(duì)施工進(jìn)度、施工效率均有較大影響。而基于BIM的城軌車(chē)站施工信息變更管理，則可以實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)更新，方便各參建單位及時(shí)處理，提高了同步性，降低了溝通成本，其具體實(shí)施流程如下頁(yè)圖9所示。

3.6 材料設(shè)備管理

傳統(tǒng)施工中，材料和設(shè)備的管理較為粗放，資源浪費(fèi)嚴(yán)重?；贐IM的城軌車(chē)站施工材料設(shè)備管理則可以綜合各參建單位提供的信息，制定相應(yīng)的進(jìn)貨標(biāo)準(zhǔn)，使其質(zhì)量與數(shù)量既能滿(mǎn)足城軌車(chē)站的施工要求，又不至于造成資源積壓與浪費(fèi)，其具體流程如圖10所示。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)城軌車(chē)站傳統(tǒng)施工管理難度高、成本控制難、信息溝通不暢等問(wèn)題，考慮將BIM技術(shù)引入城軌車(chē)站施工階段的協(xié)同管理，得到如下結(jié)論：

（1）根據(jù)城軌車(chē)站施工特點(diǎn)，分析傳統(tǒng)施工方式的不足之處，創(chuàng)新性地引入BIM技術(shù)進(jìn)行施工階段的管理。簡(jiǎn)要介紹了BIM技術(shù)的特性，據(jù)此總結(jié)了該技術(shù)在城軌車(chē)站施工階段協(xié)同管理的主要應(yīng)用點(diǎn)，認(rèn)為引入BIM技術(shù)進(jìn)行城軌車(chē)站施工階段的協(xié)同管理可有效改善傳統(tǒng)施工方式的不足，提高施工階段的效率和秩序。

（2）總結(jié)描述了基于BIM的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理的實(shí)施流程，對(duì)各參建單位的具體管理任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分析，分析了基于BIM的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理模型框架的三部分內(nèi)容，并設(shè)計(jì)了基于BIM的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理平臺(tái)的架構(gòu)。

（3）對(duì)基于BIM的城軌車(chē)站施工協(xié)同管理平臺(tái)應(yīng)用層的六大管理模塊進(jìn)行詳細(xì)分析描述，確定了各模塊的具體管理流程，認(rèn)為引入BIM技術(shù)的協(xié)同管理可有效提高各模塊的管理水平，方便施工階段各參建單位的交流溝通，提高了施工效率。

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