基于 BIM的項目數字化管理在天府機場 GTC的應用實踐

盧喜成 呂皓 李曉亮 吳東陽

【摘要】依托成都天府國際機場項目 GTC項目，借助 BIM技術和智慧建造等信息化技術，打造數字賦能全生命周期管控的智慧建造管理平臺系統，對項目的進度、質量、安全等各方面高效精細管理。

【關鍵詞】數字化; BIM技術;項目管理;智慧建造

【中圖分類號】 TU741.3【文獻標志碼】 A

當前，我國正加快部署推進新基建，培育壯大數字經濟新動能，伴隨數字技術蓬勃發展及國家產業政策的引導，在國內建筑業迎來戰略發展機遇期，信息技術和數字化浪潮的沖擊引起了社會生產各方面的變化，并也將滲透在建筑項目管理的各個環節。另一方面，隨著工程建設體量和復雜程度的不斷變化，施工項目管理的廣度、深度、精度要求也日益提高。傳統工程項目管理模式也越來越難以適應現代工程項目的精益管理要求。

1工程概況

成都天府國際機場是國家"十三五"規劃中要建設的我國最大的民用運輸樞紐機場項目，其多種交通方式集約的設置在綜合交通換乘中心（GTC）內。該標段包括多項單體（單位）工程，主要有換乘中心 GTC南區、GTC北區、T1停車樓、 T2停車樓，新建鐵路成都至自貢線天府機場段天府機場站土建預留工程（簡稱大鐵）、地鐵18、13號線天府機場段及穿場隧道（簡稱地鐵及隧道）、綜合管廊、行李管廊、航站區 APM區間段、PRT智能小車橋梁等近10個子項工程，總建筑面積50萬m。

2項目管理重點與難點分析

（1）項目占地面積大，工程規模大、單體多，項目管理幅度大，要保持科學、高效的施工組織，對項目管理模式、管理工具、溝通渠道等提出了新的挑戰。

（2）項目為四川省重點工程，建設工期緊，如何確保工程工期至關重要，項目施工工期管理難度大。

（3）項目建設標準高，質量目標為"魯班獎（國家優質工程）"，技術復雜采用新技術、新工藝多。

（4）安全管理點多面廣，大型機械設備多，危大分項工程多，如何做好危險源控制、綠色安全文明施工及安防保衛是安全管理的重難點。

（5）涉及專業分包多，勞動力用量大，工種多，如何合理調配勞動力，規范專業分包及勞動力管理，是項目管理的又一重點。

3基于BlM的項目數字化管理的構建

結合本工程項目的管理難點、特點，通過 BIM技術、云技術、物聯網、移動技術、人工智能等信息技術與智能設備相結合，開發并應用基于 BIM的數字化智慧建造管理平臺，可通過手機端、WEB端、PC端實現對工程質量、安全、進度、BIM、人、機、料等集成管理，進而使施工項目管理高效化、精細化、智能化。

為推進基于 BIM的項目數字化管理落地應用，工程開工伊始項目便搭建了專業 BIM團隊，為實現數字化、可視化作為基礎支撐;與科研單位協作，結合本工程特點開發了基于 BIM的數字化智慧建造管理平臺，提升項目管理。積極引入并采用基于 BIM的創新設備及技術，保障本工程實現高水平的數字化施工和智能建造。同時明確項目各部門、各管理崗位數字化管理的職責分工，強化管理層全員的相關技術培訓。

4基于BlM的項目數字化管理應用

4.1基于 BIM的項目數字化技術管理

數字化技術管理體現在充分利用 BIM技術，開展項目施工全專業協同深化設計管理、施工方案及其工序的施工模擬等方面。

基于 BIM的深化設計涉及土建結構、裝飾裝修、機電安裝等各分項全專業，在深化設計過程中，綜合考慮各專業碰撞、專業間避讓規則、工藝要求、設計標準和現場可實施性，使得現場施工過程中的拆改、資源浪費、工序不清等問題出現概率大大降低。以機電管線綜合為例，利用 VR技術進行漫游提前發現存在的碰撞問題，減少了返工，通過管綜 BIM 模型直接導出施工圖紙，指導現場施工。施工過程中對施工圖模型進行信息補充、更新和完善，施工人員可以隨時查看施工模型和施工工藝，實現施工現場信息高效傳遞和實時共享;另一方面，通過 BIM技術對重點區域吊頂凈高優化，提高了20%空間利用率。

在本工程復雜深基坑施工、GTC北區屋面鋼結構安裝、大鐵五連拱結構模架施工等方案選型、優化過程中，充分利用了基于 BIM的精細化模型數據，取得了較好的應用效果。

4.2基于 BIM的項目數字化質量安全管理

本工程應用自主開發智慧建造管理平臺對現場質量安全問題進行管控，分析質量安全問題發生的高頻工作及不同建設周期對應的質量安全隱患風險點，在輕量化 BIM模型中對質安風險點進行評估呈現，并出具質量安全風險評估報告，輔助項目管理人員規避質量安全隱患。

質量管理模塊中，BIM模型與施工圖紙、施工方案、技術交底、質量驗收信息及質量問題處理信息關聯，現場質量管理人員輔以手機等末端采集設備，采集現場實際質量數據并與模型相應構件進行協同配對，對質量驗收、問題處理進行分類、識別、分析、整改以及整改追蹤。同理，安全管理模塊中，安全管理方案、風險源、事故信息等一系列安全信息與模型相關聯，現場安全管理人員輔以手機等末端采集設備，采集現場實際安全風險數據并與模型相應位置進行協同配對，同時平臺進行相應報警采取措施，對安全隱患和事故進行分類、識別、整改單發放以及整改追蹤等，實現質量、安全風險智能管控。

4.3基于 BIM的項目數字化進度管理

以輕量化 BIM模型為載體，附加或關聯計劃進度、實際進度、人力資源、材料、機械等信息，對進度進行數字化智慧管理。通過桌面 web 端、AP移動端，點選某一具體構件即可顯示該構件的名稱、編號、施工進度情況等一系列基礎信息，用不同顏色實時顯示實現對計劃進度與實際進度的對比分析及自動預警。

本工程構建了一套 BIM模型與智慧建造管理平臺雙向同步數據，將進度數據與 BIM模型進行深度掛接，進度計劃與 BIM模型配對、現場實際數據采集和計劃與實際雙維數據對比管控，可以實時而直觀掌握工程中的現場情況。通過大數據、云計算等技術在平臺上對計劃進度與實際進度進行比對分析、生成報表，并有進度預警措施，為管理人員對進度計劃和資源配置的調整提供數據支持。

4.4基于 BIM項目數字化物料管理

針對本工程 GTC北區屋蓋、PRT鋼結構等部位，研究基于 BIM模型與物聯網結合的鋼結構預制裝配技術，將 BIM 模型、二維碼、物聯網傳感器等融合，通過智能終端、電子標簽等實現利用物聯網技術進行分類、統計、分析、處理，達到工程物料管理的智能化。

4.5基于 BIM的智能監測管理

本工程通過物聯網采集施工現場信息，輔以 BIM技術，實現信息數據傳輸智慧建造管理平臺，進行了相關智能監測管理。主要應用有：采用人臉識別、車輛識別系統對現場人員及車輛進行智能管理;對現場31臺塔吊安裝監測設備，與項目管理平臺關聯，實現大型機械設備的安全監測管理;在線實時監測揚塵、PM值、風速、風力、噪聲，對施工現場進行環保智能監測管理;對深基坑變形監測、高大模架變形監測等與項目管理平臺關聯。

4.6基于 BIM的工程資料數字化管理

智慧建造管理平臺支持對 BIM文件、CAD圖紙、會議紀要、技術洽商、竣工驗收資料等各類技術文件的數據化、結構化歸檔，對需要電子檔案進行數字化管理。

4.7基于 BIM的創新設備與新技術輔助數字化管理

（1）無人機輔助現場管理：在施工階段利用無人機采集現場施工進度數據，根據 BIM模型提交形象進度報告，通過對施工現場進行對比，更好地把控現場實際進度，分析滯后原因，合理協調后續工作開展，確保工期進度。同時采用無人機對現場進度、安全文明施工情況進行監測。

（2）基于 BIM的測量機器人[1]：項目采用基于網絡 RTK 技術的 C0Rs 系統等精密測量控制技術，應用了三維掃描機器人和自動放樣機器人等數字化測量設備。利用徘卡測量機器人與 BIM技術的數據交互，瀏覽三維數據，可視化地理解設計，連接 BIM設計和施工，進行場地軸網建立，基礎樁位快速放樣，規劃驗線復核，開挖邊線快速放樣，施工現場的 BIM施工放樣、精準定位和實現 BIM竣工測量。采用三維激光掃描儀進行數據采集并逆向建模，通過逆向建模與原有模型進行對比、尋找誤差，實時調整模型確保模型與現場一致。比如，本工程土方開挖量巨大，采用傳統測量方式費時費力且誤差偏大，利用三維激光掃描儀的非接觸、掃描速度快、獲取信息量大、實用性強以及自動化程度高的特點對土方區域數據的提取、掃描，最終獲取準確的土方數據。

（3）基于 BIM的傾斜攝影技術應用：利用傾斜攝影對場區內的地形進行三維掃描，形成點云模型，生成實際地形。實際地形與 BIM進行模型結合實現虛實合一，很大程度上預控了實際場地對施工的影響，避免了以往因場地布置不完善導致的施工阻礙。

（4）720。全景技術在基于 BIM 的數字化平臺中應用：利用無人機720。全景攝像收集現場信息實時輸人技術 BIM的數字化平臺，完成虛擬和現實的融合;解決了單獨的 BIM技術在二維屏上展示時，易造成 BIM信息與實際施工部位信息的分離，致使信息傳遞容易誤差，不利于精細化管理的問題[2]。

（5）基于 BIM的 AR增強現實交底：基于 BIM+AR增強現實交底，可以多人同時體驗方案、樣板交底。對樣板及復雜工序提前感知，質量管理更為立體有效;通過建立這種虛擬樣板使項目大大節約了做實體樣板的時間、費用，節約了項目成本。利用 BIM模型+VR虛擬漫游，身臨其境感知復雜結構節點及機電管綜，提高了方案與技術交底的效果，確保工程質量。

（6）利用 BIM模型結合Fuzor燈光模擬系統對本工程進行施工現場夜間施工照明模擬，在保證安全、經濟等基本要求的前提下，通過科學布置燈光，最大限度地節約資源、減少對環境的負面影響。

5項目實施效果

基于 BIM的數字化管理在成都天府機場應用范圍廣，從深化設計、方案優化，到質量、安全、綠色施工、物料管理多維度，充分利用先進的互聯網技術、物聯網技術、BIM技術構建成了智能化信息管理系統，并取得軟件著作權1項，將項目管理流程和先進技術融合，實現了數字化信息化深度融合應用，大大提高了項目精益化管理水平。

6結束語

隨著 BIM技術、智慧建造技術等新型數字化信息技術的發展，工程項目管理得到較大助力，也由此朝著智能化、信息化方向轉變。在此背景下，基于 BIM的數字化管理研究與應用，以數字賦能全生命周期管控的項目管理將有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]練志蘭，鄒勝，張濱.徘卡測量機器人與 BIM數據的融合及在施工中的運用[J].中國建材科技，2020，29（3）：152-153，140

[2]張曉波，薛晨.基于 BIM+MR技術的裝配式建筑全景施工關鍵技術應用研究[J].中國標準化，2019（24）：24-25.