基于BIM的地鐵施工過程集成管理探究

李昌俸

地鐵施工是一個極其復雜的過程，其中間涉及到了大量的信息，傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)滿足不了對這些多維度信息的集成管理。因此，就需要采用一種新的集成管理的模式對地鐵施工過程進行全面管理。本次就對基于BIM的地鐵施工過程集成管理模式進行了詳細的探究。

BIM模型能夠有效地對建筑工程項目中的多個維度信息進行集成，使其形成一個具有龐大信息的數(shù)據(jù)庫，以此來對各項目參與方在施工過程中的協(xié)同工作行為進行大力協(xié)助，不但為各項目參與方提供了所需要的信息，還實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫中信息的共享，保證了各信息在各部門之間高效的流通。我國住房和城鄉(xiāng)建設部也提出了，要推進BIM技術(shù)在施工過程中的應用。將BIM技術(shù)應用在地鐵施工的過程中，構(gòu)建基于BIM技術(shù)的集成管理系統(tǒng)，管理人員能夠?qū)κ┕さ倪M度、成本、質(zhì)量、安全等進行有效的管理，還促進了BIM技術(shù)在實際建筑工程中的應用。

一、基于BIM的集成管理系統(tǒng)的構(gòu)建

一般情況下，應該先完成基于BIM的集成管理系統(tǒng)的集成控制模型，然后根據(jù)各模型就可以構(gòu)建出基于BIM環(huán)境下的集成管理系統(tǒng)（如圖1所示），據(jù)此對建筑項目的進度、成本、質(zhì)量、安全等進行集成管理，進而促進集成管理控制目標的實現(xiàn)。

圖1

1.進度方面

根據(jù)構(gòu)建的進度控制模型進一步總結(jié)出了基于BIM的項目進度管理業(yè)務流程。首先要編制一個總進度的計劃，編制人員同項目負責人先對各單位的工作情況進行了解，然后編制出高層的活動計劃，再編制單位工程進度計劃，每個班組再擬定周計劃，使其形成一個整體的進度計劃系統(tǒng)。然后對施工過程進行模擬，對各計劃進行優(yōu)化，實現(xiàn)在施工過程中對施工進度的管理和控制。

2.成本方面

在建立成本模型時，需要將建筑工程中各構(gòu)件的項目特征編輯進去，進而形成一個集成各構(gòu)件各種信息的GBS數(shù)據(jù)庫。還要在施工預算階段按照制定好的時點對模型中實際成本的信息進行調(diào)整，進一步提高施工預算的精準度。利用成本控制模型，對成本管理的業(yè)務流程進行總結(jié)，不但能夠快速得到各項成本的信息，計算出各階段的成本，幫助管理者對成本情況進行詳細的分析，還可以對最后一階段的成本進行預測。

3.質(zhì)量方面

質(zhì)量控制業(yè)務流程的構(gòu)建，能夠有效促進工序質(zhì)量與BIM模型的無縫結(jié)合。如基于BIM的質(zhì)量控制業(yè)務流程下，對產(chǎn)品的質(zhì)量參數(shù)進行設置時不但要使其滿足產(chǎn)品本身的質(zhì)量要求，還要對產(chǎn)品的其他信息（廠家、成分、配料比、養(yǎng)護等）有個明確的掌握，進而實現(xiàn)對質(zhì)量控制中的組織、過程的管理模式等的劃分。

4.安全方面

在地鐵車站施工的過程中，安全問題貫穿于整個過程，其也會隨著施工過程的變化而出現(xiàn)變化。建筑項目中基于BIM技術(shù)安全控制模型的構(gòu)建遵循了三維實體和施工過程時間軸對演化規(guī)律進行描述的原則，并在此基礎上，對其他安全維度的信息進行了集成，進而構(gòu)建出了一個多維度的安全信息模型，并將疊加的結(jié)果及時傳遞給了現(xiàn)場管理人員，使其能夠及時對危險部位、危險區(qū)域等給予實時的預警和控制。

構(gòu)建的集成管理系統(tǒng)中，將建筑項目結(jié)構(gòu)的安全、施工空間上的沖突、施工過程中對各項資源的管理等作為重點，制定了項目安全管理業(yè)務流程。通過基于BIM的集成控制模型對項目中涉及到的機械、材料等信息進行主動管理，同時還要保證模型中信息的完整度，保證各機械設備、材料等物品隨時處在一種安全的狀態(tài)。

二、地鐵施工過程中集成管理系統(tǒng)的應用

1.項目概況

由中鐵二十局承建的南寧市軌道交通2號線東延項目停車場，是廣西省境內(nèi)第一個帶上蓋物業(yè)開發(fā)的停車場項目。項目開始，在中國鐵建股份公司南寧軌道建設指揮部的指導下，項目部引入BIM系統(tǒng)集成化管理。本項目在施工中各個方面都制定了主要的目標，如在進度方面，不但要對項目的順利進行做好統(tǒng)籌規(guī)劃，合理化地安排各項工程的進度，還要根據(jù)BIM模型對制定的計劃進行優(yōu)化，保證工期的按時完成；在成本方面，要對各項成本的指標進行嚴格的把控；在質(zhì)量方面，要保證建設項目的質(zhì)量能夠達到樣板項目的質(zhì)量；在安全方面，要保證整個項目施工中無重大的安全事故發(fā)生。

2.地鐵施工過程中集成管理系統(tǒng)的具體應用

（1）進度管理

項目施工前，地鐵施工集成管理系統(tǒng)中的3D模型已同進度計劃系統(tǒng)中的各進度信息相鏈接，此時，三維模型則與時間軸進行了結(jié)合，并將整個項目工程施工的過程以動態(tài)的形式顯示了出來，進而形成了一個虛擬施工的動畫。施工單位可以在此看到整個項目的施工情況。將不同的施工方案進行比較，最終選出最優(yōu)方案，為管理提供準確的決策依據(jù)。項目施工過程中，工程師在現(xiàn)場通過電腦、其他終端設備對各單元的實際施工進度進行了跟蹤，并將跟蹤到的信息存儲在了系統(tǒng)中。集成管理系統(tǒng)則是利用了進度信息建立了進度跟蹤視圖，對施工項目進行虛擬施工動畫，管理人員則可更加直觀地看到項目的進展情況。如下圖2所示：

圖2 施工進度的跟蹤界面

（2）成本管理

施工之前，集成管理系統(tǒng)通過對項目的各項成本進行匯總和統(tǒng)計，會生成一個比較準確的工程量清單，這對項目成本的控制是非常有效的。集成管理系統(tǒng)會通過BIM模型將計劃成本信息與進度信息關(guān)聯(lián)在一起，而業(yè)主單位也可以得到施工期間對項目計劃成本的分析清單，進而對項目資金進行合理的規(guī)劃。但是需要注意的是，在項目的施工中，應將一些變更的信息數(shù)據(jù)及時錄入到系統(tǒng)中，便于結(jié)果的準確性。另外，還要對超支、逾期未付等成本進行控制。

（3）質(zhì)量管理

項目施工中，根據(jù)施工的完成情況和質(zhì)量，直接在模型中對相關(guān)數(shù)據(jù)進行了更新。為各部門及時準確地查找到項目質(zhì)量的信息提供了條件。同時，在集成管理系統(tǒng)中，還為參與方更加及時、直觀、準確地掌握到項目施工質(zhì)量的宏觀情況提供了便捷的通道。

（4）安全管理

施工前，集成管理系統(tǒng)的控制模型對施工情況進行了動態(tài)模擬，讓建筑項目結(jié)構(gòu)的安全性能表現(xiàn)的可視化，進而為結(jié)構(gòu)安全性能的評價和危險區(qū)域級別的確定提供了重要的依據(jù)，也為施工活動提供了有效的指導。另外，對施工空間沖突進行檢查，對一些可能會發(fā)生的沖突進行了規(guī)避，給施工機械找到了最優(yōu)的行進路徑，給施工人員找到了最安全的活動范圍，有效降低了安全事故和人員傷亡事件的發(fā)生率。

三、結(jié)語

本文對基于BIM的地鐵施工過程集成管理系統(tǒng)的構(gòu)建、具體的應用等進行了詳細的分析，在建筑項目中，通過運用基于BIM的集成管理系統(tǒng)能夠為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益，同時，還能提高施工企業(yè)的社會效益，將BIM技術(shù)的應用價值充分體現(xiàn)了出來。