BIM在施工過程精細(xì)化管理中的應(yīng)用

時 松趙 坤（.鄭州交通建設(shè)投資有限公司，鄭州 河南 450000；.河南金途建筑信息技術(shù)有限公司，鄭州 河南 450000）

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BIM在施工過程精細(xì)化管理中的應(yīng)用

時 松1趙 坤2
（1.鄭州交通建設(shè)投資有限公司，鄭州 河南 450000；2.河南金途建筑信息技術(shù)有限公司，鄭州 河南 450000）

摘 要：建筑工程在施工階段由于參與方多、施工內(nèi)容復(fù)雜等特點，給施工管理帶來了很大的難度，伴隨著BIM理念在建筑行業(yè)內(nèi)不斷地被認(rèn)知和認(rèn)可，其作用也在建筑領(lǐng)域內(nèi)日益顯現(xiàn)，作為建設(shè)項目生命周期中至關(guān)重要的施工階段，BIM的運用將為施工企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生更為重要的影響，本文主要針對BIM對工程項目施工過程的質(zhì)量、安全、進(jìn)度、費用方面的具體應(yīng)用進(jìn)行探討和研究。

關(guān)鍵詞：BIM；施工過程；精細(xì)化管理；鄭州綜合交通樞紐

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的分專業(yè)設(shè)計、分包施工的模式雖然提高了設(shè)計和施工速度，但是由于各專業(yè)的協(xié)作不緊密、三維設(shè)計無法表現(xiàn)、各施工隊交接不銜接的問題，越來越多地困擾著設(shè)計和施工質(zhì)量的提升。BIM的主要目標(biāo)就是通過三維表現(xiàn)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等方式使各專業(yè)設(shè)計協(xié)同化、精細(xì)化，全周期項目成本的明細(xì)化、透明化，施工質(zhì)量的可控化、工程進(jìn)度的可視化，做到施工過程的精細(xì)化管理。由于社會對精細(xì)化設(shè)計的要求會越來越高，建設(shè)規(guī)模的速度不斷降低，國家對于工程浪費等現(xiàn)象管理越來越嚴(yán)格，BIM技術(shù)的推廣和普及將是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。下面就鄭州綜合交通樞紐地下交通工程（東廣場）項目上在質(zhì)量、進(jìn)度、成本控制3個方面介紹一下基于BIM的施工過程精細(xì)化管理。

1. 基于BIM的質(zhì)量、安全管理

1.1 可視化技術(shù)交底

工程的事前控制首先通過技術(shù)交底來實現(xiàn)，傳統(tǒng)的技術(shù)交底都是紙質(zhì)的，通過文字表達(dá)某一道工序的施工工藝，施工過程，注意要點，雖然也經(jīng)過各班組的簽字確認(rèn)，但限于文字的表現(xiàn)力和工人的文化層次，工人們不能很好地理解技術(shù)交底的內(nèi)容，結(jié)果紙質(zhì)的技術(shù)交底被束之高閣，還是按照自己以往的經(jīng)驗干。

基于BIM的可視化的技術(shù)交底是利用BIM技術(shù)的可視化、模擬性的優(yōu)勢特點，將特殊施工工藝和專項施工方案做成視頻動畫，對技術(shù)人員及工人進(jìn)行交底，能夠直觀準(zhǔn)確地掌握整個施工過程和技術(shù)要點難點，避免施工中因過程不清楚、技術(shù)經(jīng)驗不足造成的質(zhì)量、安全問題。

可視化交底的具體操作流程是：根據(jù)工程部給出的某一道工序的施工方案，用BIM建模軟件建立三維模型，模型建好后用渲染工具進(jìn)行渲染，然后用視頻剪輯軟件將施工過程和注意事項的文字注釋合成一個視頻，經(jīng)工程部技術(shù)人員審核可視化交底的施工過程和注意點表達(dá)完整后，最終形成可視化交底資料供工人學(xué)習(xí)使用。例如在東廣場項目上，通過地連墻、抗拔樁等分項的可視化交底，在工程管理層及一線工人中起到了很好的效果。工人們根據(jù)直觀真實的動畫效果快速高效地了解了地連墻的施工原理，明確了成槽機、挖土機、大型吊車的作業(yè)范圍，明確了地連墻及抗拔樁施工過程中的各種注意事項，避免了施工中因過程不清楚造成的返工，也避免了因多個大型機械交叉作業(yè)過程中造成的安全事故；項目的技術(shù)安全管理人員則省去了每天一遍又一遍地對著工人講這些技術(shù)要點和注意事項，提高工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

1.2 施工過程中的BIM質(zhì)量控制

經(jīng)過可視化的技術(shù)交底，避免了出現(xiàn)工程質(zhì)量的方向性錯誤和現(xiàn)場大的安全隱患，但現(xiàn)場的很多細(xì)節(jié)上仍有不到位的地方，在傳統(tǒng)的管理方式下，現(xiàn)場技術(shù)、安全人員對發(fā)現(xiàn)的問題，告知分項的班組長，由班組長派工人處理，但是由于沒有對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄，經(jīng)常會遺漏很多問題未及時處理，再加上業(yè)主要求的工期都很緊，往往是匆匆忙忙就澆筑混凝土了。這樣一來，像鋼筋工程、預(yù)埋件等隱蔽工程的問題就成了糊涂賬，那么現(xiàn)場的管理人員對施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題如何進(jìn)行很好的記錄、管理和復(fù)檢呢？

基于BIM的質(zhì)量控制是項目的技術(shù)、安全人員將施工過程中的質(zhì)量、安全問題的圖片上傳BIM協(xié)同管理平臺，如圖1和圖2所示，通過BIM模型精確的標(biāo)記問題所在部位，描述問題的內(nèi)容，由分項的班組長負(fù)責(zé)整改問題，上傳整改后的情況，最后由上傳問題的人確認(rèn)整改是否通過。

經(jīng)過這一閉合的質(zhì)量、安全控制流程，取得的效果：

（1）施工單位能夠很好地解決管理人員發(fā)現(xiàn)的所有細(xì)部問題，保證工程順利地進(jìn)行；

（2）將這些質(zhì)量、安全問題以這種方式形成資料，在后期需要調(diào)出這些數(shù)據(jù)時，能很方便、高效的查出某個問題的細(xì)節(jié)。

（3）在問題資料整理一定數(shù)量后，對這些問題進(jìn)行了分類與分析，針對某一類出現(xiàn)次數(shù)頻繁的問題采取專門的預(yù)防與管理措施，把問題消滅在源頭上。

1.3 基于BIM的基坑監(jiān)測

由于工程全部在地下，土方開挖深度深、土體支護(hù)工程量大，且地鐵1號線鄭州東站至博學(xué)路站盾構(gòu)區(qū)間從東廣場地塊中部穿過，給上部的施工帶來了很大的難度，因此基坑監(jiān)測和地鐵軌道的變形監(jiān)測也是一個重點的工作內(nèi)容。

專門的監(jiān)測人員需要監(jiān)測的點的類型包括：鉆孔樁頂沉降、水平側(cè)移量測、土體側(cè)向變形測量、地表沉降、樁體/墻體變形量測（測斜）等12種監(jiān)測類型，共計480多個監(jiān)測數(shù)據(jù)，面對這樣多的數(shù)據(jù)，并且是每天都要監(jiān)測一次，如果沒有一個快捷、高效的數(shù)據(jù)管理平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，是很難控制工程安全的。

而在BIM協(xié)同平臺上的三維模型上可直觀看出不同坐標(biāo)、不同高程的監(jiān)測點的位置，可按不同類型、不同日期快速查詢每個監(jiān)測點的數(shù)值，以及系統(tǒng)分析處理后給出監(jiān)測點的狀態(tài)。經(jīng)過監(jiān)測值與規(guī)范要求的極限值的對比，對變形大的監(jiān)測點顯示紅色預(yù)警。通過這樣的精細(xì)化管理，使項目的管理方和相關(guān)各部門成員都能清晰地掌握基坑安全情況，及時對預(yù)警部位設(shè)置警戒標(biāo)志，采取加固措施等，從而保證工程的順利、安全進(jìn)行。

2. 基于BIM的進(jìn)度管理

2.1 虛擬建造

根據(jù)施工總進(jìn)度計劃安排的工程進(jìn)度，在施工前通過BIM軟件對施工全過程及關(guān)鍵過程進(jìn)行了模擬施工，驗證了施工方案的可行性并優(yōu)化了施工方案；可視化施工計劃進(jìn)度和實際形象進(jìn)度；由模型提取的工程量數(shù)據(jù)，成本數(shù)據(jù)可以對項目進(jìn)行階段性的資源分配等。通過這些措施，減少了不必要的返工和材料浪費，大大提高建設(shè)項目的實施效果和管理效率。

2.2 建造過程中的進(jìn)度控制

以抗拔樁的施工進(jìn)度控制為例，BIM小組建好模型后，工程部人員根據(jù)抗拔樁的計劃進(jìn)度與實際進(jìn)度將數(shù)據(jù)錄入模型，在圖3的視圖列表上建立每天的真實進(jìn)度圖紙，圖紙內(nèi)容如圖4所示，包含樁號、計劃工期、實際工期、樁機類型等信息，項目的管理人員可通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地、清晰地掌握項目運轉(zhuǎn)情況，各部門成員則根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行資源調(diào)配，保證項目的順利實施。

2.3 形象進(jìn)度施工周報

在給甲方做每周的施工周報時，以前是以文字和橫道圖的方式報告的，現(xiàn)在以BIM的方式用三維模型的方式直觀的表現(xiàn)上周完成的工程量與下周的計劃工程量，甲方可以對項目的進(jìn)度有更深入的了解，確保工程的按期完成，如圖5所示。

3. 基于BIM的成本管理

根據(jù)施工圖紙用revit創(chuàng)建出項目的三維模型，然后用revit的明細(xì)表統(tǒng)計功能創(chuàng)建各種構(gòu)件的工程量，如圖6和圖7所示，三維模型的構(gòu)件與明細(xì)表中的構(gòu)件是一一對應(yīng)的，并且兩者是相互關(guān)聯(lián)的，模型的構(gòu)件工程量變化，明細(xì)表中數(shù)據(jù)也相應(yīng)調(diào)整，從而保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

通過設(shè)置明細(xì)表的格式，還可以按層、按工區(qū)等方式提取工程量，使項目成本控制精細(xì)到層級、工區(qū)級，保證項目的每一項費用都可查，能夠在確保工程質(zhì)量的前提下，盡可能地節(jié)約成本，避免材料的浪費。

利用明細(xì)表導(dǎo)出功能，可導(dǎo)出excel格式的各個部門通用的表格，最后匯總出項目的匯總工程量的數(shù)據(jù)資料。

在施工的過程中還可以利用BIM的快速提量功能進(jìn)行階段的成本分析，對比設(shè)計凈量與現(xiàn)場實際量，分析工程量差距的原因，對浪費較多的施工項采取措施，避免成本的大幅增加。

結(jié)語

基于BIM的質(zhì)量、進(jìn)度、成本的精細(xì)化管理項目能很好地控制項目，實現(xiàn)精細(xì)化管理的目的，使資料調(diào)配更加合理、部門之間配合更緊密。BIM作為一種新事物，在工程管理領(lǐng)域有巨大的生命力，雖然目前有諸多挑戰(zhàn)，但是BIM的先進(jìn)理念，以及與大數(shù)據(jù)、云時代的有效結(jié)合，一定能在爆發(fā)出卓越的競爭力，使企業(yè)立于競爭的不敗之地。

參考文獻(xiàn)

［1］翟超，賀靈童.BIM技術(shù)助力工程項目精細(xì)化管理——BIM技術(shù)在九洲花園2.1.2期項目建造階段的應(yīng)用［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2011（3）：74-80.

中圖分類號：TU712

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A