BIM技術(shù)在華潤深圳灣國際商業(yè)中心項目中的集成應用

丁華營　梁清淼　吳延宏　白寶軍

(中建三局集團有限公司，深圳　518000)

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BIM技術(shù)在華潤深圳灣國際商業(yè)中心項目中的集成應用

丁華營梁清淼吳延宏白寶軍

(中建三局集團有限公司，深圳518000)

【摘要】為提升項目信息化管理水平，改善項目施工管理技術(shù)，加強總承包管理能力，項目通過搭建BIM5D應用平臺、廣聯(lián)云協(xié)同辦公平臺、BIM虛擬樣板引路系統(tǒng)等逐步實現(xiàn)信息化管理；通過BIM技術(shù)在智能頂模平臺、輔助現(xiàn)場資源進度管控的應用，增強現(xiàn)場質(zhì)量、安全、進度、成本的管控力度，提升項目管理人員工作質(zhì)量與效率，實現(xiàn)現(xiàn)場經(jīng)驗數(shù)據(jù)歸納總結(jié)，逐漸形成企業(yè)數(shù)據(jù)寶庫，極大提高了項目施工管理技術(shù)；以BIM云平臺為核心，通過信息化帶動標準化，標準化保證專業(yè)化，專業(yè)化實現(xiàn)精細化，提高施工效率，實現(xiàn)了施工項目建設(shè)的精細化管理，極大地提升了項目總承包管理能力。

【關(guān)鍵詞】BIM協(xié)同；標準化；信息化；精細化管理

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.09

華潤深圳灣國際商業(yè)中心項目是由中建三局承建的超大型商業(yè)綜合體，項目位于深圳灣畔后海經(jīng)濟核心區(qū)，項目包括一棟66層400m高華潤總部大廈，一棟62層264.1m酒店及美術(shù)館，一棟28層158m高的萬家總部大廈，兩棟45層168m高住宅柏瑞花園，一座頂級商業(yè)萬象匯，地下5層，總用地面積5.6萬m2，總建筑面積76萬m2，建成后將成為深圳南山區(qū)新地標(如圖1所示)。

中建三局總承包以履行業(yè)主合同為宗旨，以服務現(xiàn)場為導向，從工程總承包角度出發(fā)，建立以三局總包為核心的施工總包BIM實施團隊(如圖2所示)，負責對接業(yè)主方和協(xié)調(diào)各分包BIM實施單位。總承包BIM團隊由項目總工程師直接管理，與技術(shù)深化設(shè)計部平齊，在崗位設(shè)置上，特別設(shè)置了現(xiàn)場協(xié)調(diào)工程師負責銜接BIM團隊和現(xiàn)場各項事宜，特別設(shè)置5D資源管理工程師負責銜接BIM團隊和商務部，將BIM實施工作覆蓋到技術(shù)、商務和現(xiàn)場的整個施工現(xiàn)場管理。

1本項目BIM應用框架介紹

總包BIM團隊以BIM應用框架為核心，帶動商務、現(xiàn)場BIM應用，從施工主線出發(fā)，以技術(shù)提升帶動管理創(chuàng)新，致力于開創(chuàng)國內(nèi)BIM技術(shù)在施工總承包階段的新模式。如圖3所示應用框架主要包括以下幾個方面[1]。

(1)BIM技術(shù)輔助技術(shù)管理

主要包括BIM模型創(chuàng)建，華潤項目BIM模型由設(shè)計院創(chuàng)建，我司在完成設(shè)計BIM模型審核后，各單位對設(shè)計BIM模型進行深化優(yōu)化，完成設(shè)計BIM模型向施工BIM模型轉(zhuǎn)化，隨后總承包在Naviswork集成平臺上完成各單位BIM模型的數(shù)據(jù)交換和集成。各專業(yè)在集成后的BIM模型上完成圖紙會審與核對，深化設(shè)計、施工模擬等。如土建復雜部位(萬家電影院弧形斜板、鋼筋與鋼結(jié)構(gòu)連接的復雜部位、華潤春筍總部大樓M600D動臂塔吊支撐架與鋼構(gòu)柱連接)的深化設(shè)計，鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計、機電的管線綜合等；各項復雜施工方案的模擬，如頂模的爬升工序模擬，春筍塔尖鋼結(jié)構(gòu)M600D塔吊拆除模擬，B區(qū)土方消除方案模擬等等(如圖4所示)；通過技術(shù)層面BIM應用，大大提升了項目施工BIM深化設(shè)計效率，優(yōu)化了項目施工組織設(shè)計，減少了施工中常見的各類錯誤。

(2)BIM技術(shù)輔助商務管理

主要從BIM技術(shù)輔助工程算量、資源協(xié)調(diào)、成本管理三個方面進行[2]；我們直接應用BIM模型導入到商務的算量軟件中，技術(shù)商務使用同一套模型(如圖5)，避免了重復建模，且保證了技術(shù)商務使用同一套模型，同時我們又將商務的算量模型導入到廣聯(lián)達BIM 5D平臺中，從人、材、機方面進行成本進度5D分析，從源頭上管控施工進度，從不同的角度進行成本分析管控；通過商務成本管理，通過技術(shù)商務模型一體化，節(jié)約了商務建模時間，增強了商務技術(shù)的同步性[3]。

(3)BIM技術(shù)輔助現(xiàn)場管理

一是BIM輔助質(zhì)量安全進度管理，項目采用廣聯(lián)達BIM 5D管理平臺，我們將項目BIM模型同步到廣聯(lián)云端，在現(xiàn)場工長和安全員的手機客戶端上安裝廣聯(lián)達BIM 5D客戶端，現(xiàn)場管理人員直接通過手機客戶端將現(xiàn)場問題反饋到BIM模型中，我們直接在模型查看現(xiàn)場問題，及時解決現(xiàn)場質(zhì)量安全問題(如圖6)；通過移動客戶端→5D管理平臺→云端協(xié)同平臺的一體化應用，完成了從現(xiàn)場→項目管理團隊→企業(yè)管理團隊的無障礙溝通，施工現(xiàn)場管理從原有的粗放式管理模式轉(zhuǎn)變成集成化、信息化管理模式。另外我們通過項目的動態(tài)樣板引路系統(tǒng)，在現(xiàn)場建立BIM動態(tài)樣板展示間，通過BIM模型樣板引路，提高施工質(zhì)量[4]。

現(xiàn)場管理的第二個方面是進度計劃方面的應用，我們在每周的監(jiān)理例會上采用BIM方式匯報進度，制定每月的進度施工演示和年現(xiàn)場總進度施工演示，從周、月、年三級對項目進度計劃進行管控。通過進度計劃BIM運用，我司進度計劃管控水平大幅提升，目前已經(jīng)全部完成了業(yè)主要求的全部節(jié)點。

現(xiàn)場管理的第三個方面是BIM云平臺與現(xiàn)場管理結(jié)合應用，由于本項目施工體量大，我司設(shè)置由總包管理層和團隊項目管理層構(gòu)成的矩陣式總承包管理模式，在云平臺上對應設(shè)立總包項目和團隊項目對應的矩陣式項目云空間，總包管理層通過總包項目部管理，團隊項目部通過各分項目管理，同時實現(xiàn)了項目數(shù)據(jù)的集成和精細化管理(如圖8)。同時通過云平臺將BIM工作與現(xiàn)場完美結(jié)合在一起，現(xiàn)場管理人員通過手機上的5D移動客戶端及時的反饋現(xiàn)場的施工問題，同步更新到模型，項目領(lǐng)導團隊第一時間接受并處理現(xiàn)場問題，實現(xiàn)了遠程現(xiàn)場管理監(jiān)控，并在模型中儲存了項目全部的施工數(shù)據(jù)。公司決策層通過在云平臺查看經(jīng)云平臺集成處理后的質(zhì)量安全、形象進度、成本預算等內(nèi)容，全方位地了解項目施工進展情況，及時對項目管理作出宏觀決策[5]。

2項目重點BIM應用方案介紹

2.1 基于Tekla、Naviswork、Midas的頂模設(shè)計施工一體化應用

華潤大廈微凸支點智能控制頂升施工平臺由我司自主獨立設(shè)計，在設(shè)計之初，我司直接在Tekla中建立1： 1三維模型，設(shè)計深化，后導入midas軟件中進行結(jié)構(gòu)驗算；然后在工廠中進行預制化加工，最后進行現(xiàn)場拼裝。頂模施工前在naviswork中做了頂升工況仿真分析(如圖9所示)，在分析過程中發(fā)現(xiàn)，頂模的2#、3#承力件對拉螺桿與核心筒鋼柱產(chǎn)生碰撞，我司及時進行了深化，節(jié)省了對拉螺桿數(shù)量超過10t，避免現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)開孔超過200個，大幅提升現(xiàn)場施工質(zhì)量，并在頂升過程中及時檢查頂模平臺與鋼結(jié)構(gòu)之間可能產(chǎn)生的碰撞，及時進行了調(diào)整。同時我們在規(guī)劃頂模工作面時充分利用三維可視化模型，將頂模平臺上的工作間全部移至頂模平臺以下，大幅提高了頂模平臺的有效面積超過30%，核心筒施工進度提高10%以上。

在頂模爬升施工過程中，我們在naviswork中對頂模的每個爬升周期進行全真模擬，確保頂模在施工時順利爬升；在分析頂模和三臺同步爬升的動臂塔吊時，我們通過長時間在5D平臺中觀察頂模的爬升時間曲線和資源曲線對比，提出將三臺動臂塔吊和頂模同步爬升的方式改為錯位頂升方式，頂模每頂升一次，與其對應的動臂塔吊需要爬升四次，之前三臺動臂塔吊同步爬升，我們需要三臺的塔吊爬升安拆工人，工耗時三天，優(yōu)化后，三臺動臂塔吊錯位爬升，兩臺塔吊先行爬升，頂模頂升時只需要第一臺塔吊爬升完成后即可進行爬升，并在Naviswork中進行仿真分析模擬，證實了設(shè)想的可行性，最后成功的應用到了頂模施工。如圖10所示，通過優(yōu)化，頂模每一個爬升周期(18天)，即可節(jié)約3天的工期，同時節(jié)省了一個動臂塔吊的安拆勞動力。

2.2 BIM技術(shù)輔助項目成本進度管控

將Revit模型導入廣聯(lián)達BIM 5D平臺中，關(guān)聯(lián)進度計劃與工程量清單，通過實時的對比分析計劃進度與實際進度的差別，提前對項目進度偏差進行預警，一方面通過預演現(xiàn)進度與實際進度總進度的偏差，供項目決策層實時更改項目進度計劃，另一方面通過BIM 5D管理平臺的人、材、機量分析，查找現(xiàn)場進度計劃偏差原因，合理更正現(xiàn)場進度計劃。在成本管控方面，通過5D平臺與廣聯(lián)達軟件的數(shù)據(jù)互倒，清單匹配，結(jié)合進度計劃，分析現(xiàn)場的月、季實際產(chǎn)值與計劃產(chǎn)值的差別管控現(xiàn)場的成本(如圖11所示)。項目成本管控的第三個方面是BIM技術(shù)輔助勞務績效考核管理，在分包給勞務隊伍的工作量時，直接通過BIM模型測量出工程量，精確的統(tǒng)計勞務隊伍的工作量，通過5D時間資源結(jié)合，測算出勞務隊伍的工程產(chǎn)出比，通過協(xié)同云平臺比較同一個項目之間勞務分包、不同項目之間勞務分包的工作效率，對其進行考核，為公司勞務管理提供直接的參考依據(jù)[6]。

2.3BIM與智能硬件結(jié)合應用

2.3.1智能測量放樣機器人的使用

如圖12所示，在結(jié)構(gòu)建筑驗收時，通過探測的方式確定建筑結(jié)構(gòu)的實際標高、預留洞口的尺寸大小及位置、建筑結(jié)構(gòu)特殊位置坐標等信息。獲取誤差信息后，我們同步更新到BIM模型。通過測量機器人實測數(shù)據(jù)的往返和BIM模型的同步跟進來減少誤差，指導現(xiàn)場施工。在機電安裝放樣時，將BIM模型導入全站儀手簿，將模型中的點位放樣到現(xiàn)場，以點對點方式完成現(xiàn)場構(gòu)件定位。同時，利用測量機器人對管線安裝情況進行實測實量，快速核查機電管線、支架標高，查錯糾偏，達到精確高效地檢查驗收的目的。

2.3.2三維激光掃描儀的應用

如圖13所示，通過激光三維掃描，將春筍的外部信息進行掃描，然后將三維激光掃描生成的點云數(shù)據(jù)，經(jīng)過專業(yè)軟件Trimble RealWorks處理，即可轉(zhuǎn)換成Rcp模型即可導入Revit中，與BIM模型形成完整對接。在本項目中，我司應用激光掃描儀進行的工作主要有以下幾項：

(1)通過全專業(yè)云點掃描，與BIM虛擬性模型進行對比分析，校正BIM虛擬模型，確保竣工模型與施工現(xiàn)場一致性，我司對春筍鋼結(jié)構(gòu)外框進行掃描，在掃描其外框模型后，對鋼結(jié)構(gòu)安裝的偏差BIM模型進行對比，標記處超出幕墻尺寸調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)的幕墻，提交給幕墻加工單位進行工廠化加工，保證現(xiàn)場幕墻施工時不出現(xiàn)返工；

(2)保存建筑數(shù)字化點云數(shù)據(jù)庫，以便后期虛擬化修正或損壞修復提供數(shù)據(jù)平臺；

(3)三維激光點云模型、BIM創(chuàng)建模型及全站儀應用互補論證，對特殊構(gòu)造，復雜的節(jié)點進行三維掃描，通過與全站儀坐標復核，校正施工測量定位。

3實施總結(jié)

華潤國際商業(yè)中心項目BIM實施時，取得了較好的社會收益與經(jīng)濟收益[7]，業(yè)界同行來項目進行BIM調(diào)研交流80余次，外界各協(xié)會組織邀請項目進行各類演講交流十多次，同時項目也榮獲國內(nèi)外多項大獎。項目應用總結(jié)主要有以下幾個方面：

3.1實施效益分析總結(jié)

項目BIM應用取得了各方面的效益，下面主要從經(jīng)濟效益和時間效益來分析，如圖14所示。

3.2實施經(jīng)驗總結(jié)

(1)BIM技術(shù)運用對項目管理有較大的提升，但很多方面是隱性的，從不同的方面對項目產(chǎn)生影響。BIM使用在項目上是逐漸深入到項目管理的各個方面，很大一部分的影響都是隱性的，比如可視化，管理流程信息化，溝通效率提升等。

(2)BIM運用在深化設(shè)計等方面效果較為顯著，其他方面則還需要進一步探索。項目應用BIM技術(shù)在深化設(shè)計，發(fā)現(xiàn)了大量的碰撞等設(shè)計問題，極大地提升了深化設(shè)計效率和質(zhì)量，基本做到現(xiàn)場零返工；在提升可視化、加強專業(yè)協(xié)調(diào)、提升商務成本管控等方面效果較為顯著；但這些工作方法改變了傳統(tǒng)工作模式，部分管理人員抵觸心理較大，推廣較為困難。

(3)BIM技術(shù)推廣使用的困難已由技術(shù)方面轉(zhuǎn)換為管理方面，關(guān)鍵在于管理難度而非技術(shù)應用。BIM技術(shù)的使用不能僅僅依靠一個部門或者一部分人，必須有大部分管理人員參與進來，調(diào)動大部分管理人員使用BIM才能讓BIM技術(shù)廣泛的與項目管理相結(jié)合，由項目經(jīng)理牽頭的BIM管理部是本項目BIM成功的關(guān)鍵。

(4)施工現(xiàn)場效益提升從管理方面實現(xiàn)比技術(shù)方面實現(xiàn)可行性更高；提升施工效益，從管理方面實現(xiàn)效率更高，BIM的應用不應僅僅著眼于技術(shù)的提升，更多的是應該與項目管理相結(jié)合。

華潤深圳灣國際商業(yè)中心BIM技術(shù)應用開啟了中建三局大型施工總承包項目BIM應用的新局面，創(chuàng)造了三局BIM的新模式。

參考文獻

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Integration Application of BIM Technology in Shenzhenwan International Commercial Center of China Resources

Ding Huaying，Liang Qingmiao，WuYanhong，Bai Baojun

(ChinaConstructionThirdEngineeringBureauCo.,Ltd.,Shenzhen518000,China)

Key Words：BIM Coordination; Standardization; Information Technology; Refinement Management

Abstract:In order to promote information technology management and to improve construction management technology, the project realizes information technology management through the establishment of BIM5D application platform, connection of cloud coordination office platform, and BIM virtual model guiding system. Through the application of BIM technology in intelligent backform platform and supporting on-site resources progress control, the project improves the management of on-site quality, safety, progress and cost, improves the quality and efficiency of project managers, realizes on-site data summery, builds up database for the company and greatly improves the project construction management technology. Based on BIM cloud platform, the project realizes standardization through information technology, specialization through standardization, refinement through specialization, which improves construction efficiency, realizes refinement management and the general contract management of the project.

【作者簡介】丁華營(1988-)，男，助理工程師，主要研究方向：BIM與施工管理；

【中圖分類號】TU17

【文獻標識碼】A

【文章編號】1674-7461(2016)02-0054-06

白寶軍(1982-)，男，高級工程師，公司技術(shù)部經(jīng)理，主要研究方向：建筑工程施工管理。