基于BIM技術應用的施工管理分析

尹凱旋，江敏，余翔，王向前

（中國建筑第八工程局有限公司總承包公司，上海 201204）

近年來，隨著建筑行業的飛速發展，異型結構的建筑開始逐漸興起，同時機電施工管理的難度和復雜性也大幅提高。與傳統的機電安裝施工管理相比，管線優化與協同管理顯得尤為重要。BIM技術作為新型建筑信息化進程中的重要環節，因其綜合性的協同功能，能夠較為有效地服務于施工管理。本文以舟山觀音圣壇項目作為研究背景，將BIM技術主要應用于管線綜合、預制化加工、施工指導、施工模擬及協同管理等方面，幫助現場專業工程師在設計階段及時發現碰撞問題，降低成本浪費，提高工程質量。

1 工程概況

舟山觀音法界1期觀音圣壇項目位于浙江省舟山市普陀區朱家尖白山景區一帶，項目總建筑面積65846m2，其中地下建筑面積約為63124m2，圣壇地下建筑面積約為2722m2，地上10層，局部地下1層，建筑高度98．24m2。功能包括觀音圣壇、善財樓、龍女樓和廣場。工程于2015年6月開工建設，目前主體結構階段已結束，正在進行機電安裝工程。中建八局總承包公司在采取協同管理的模式下，以BIM技術為基礎，打造BIM+新型勞務關系，為施工管理做出合理的技術指導。

2 BIM技術應用點的分析

2.1 管線綜合

結合施工情況，用revit軟件分專業創建的給排水、消防、電氣、暖通等三維信息模型，進行多專業綜合性的碰撞檢測，根據碰撞檢測報告，調整模型、消除碰撞，完成模型深化設計。

2.2 構件預制加工（參數化建模）

本項目圣壇主樓內設4個鋼筋混凝土束筒作為“巨型柱”，由地面層貫通至9層，內設H型鋼柱，異形的結構給機電安裝工程施工帶來了不利因素，圖紙深化綜合布置難度加大。針對本項目的異構特點，對復雜處機電管件或路由等，利用犀牛或GH或DYNAMO等軟件進行參數化建模，導入到Revit等BIM軟件中生成相應模型，可用于繪制加工大樣。基于BIM技術，能夠提前對重要部位的安裝進行動態展示，提供施工方案討論和技術交流的虛擬現實信息。

2.3 施工指導（機房、節點VR展示+接管）

利用三維模型、VR視圖等，對施工現場進行直觀的展示。運用BIM三維可視化功能再加上時間維度，利用碰撞優化后的方案，可以進行施工交底、施工模擬，發現本工程的重難點施工部位，按照場地特點、國家規范制定詳細的施工方案，有效指導現場施工。

2.4 設備與材料管理（物料追蹤統計+二維碼）

利用已經建立的模型，結合二維碼技術，可以準確快速地統計到每個區域和構件的材料用量，點對點的材料運輸，使得材料一次性到位，減少材料的二次搬運，進而有效提高各工序的配合程度，加快施工進度。

2.5 E-BIM協同管理

業主、設計、施工、BIM在同一平臺進行操作，對所有問題進行實時更新和追蹤。將三維信息模型集成、項目進度計劃、成本信息、質量安全信息等集成于BIM5D平臺，借助E-BIM協同管理，實現PC端、Web端、手機端的數據共享，對本工程進行流水段劃分、實現工程量統計、物資提取、施工場地布置、質量安全管控等應用。

3 基于BIM技術的模型管理

3.1 深化設計管理

結合設計院圖例、設計說明、施工說明編制針對本項目的BIM深化策劃（見表1）。根據設計藍圖和項目BIM策劃進行模型搭建，結合BIM工作進度，進行管道綜合。由各專業工程師與BIM建模師對各專業的深化設計圖紙進行會審，協調各專業的綜合布局，同時對關鍵部位和重要節點要繪制剖面圖和詳圖。深化后的綜合圖需要通過各專業的審查，并在與精裝公司溝通或與精裝圖紙核對無誤后，按照深化設計的要求簽字確認，提交給建設單位(顧問)進行審批。

表1

3.2 協調會議制度

每周例行組織周例會和專項協調會議，項目專業工程師及BIM建模師參與會議，BIM建模師總結本周的模型深化進度，反饋深化過程中出現的問題，專業工程師根據現場的實際情況討論管線的優化方案。建立協調會議機制，高效的協調解決問題，加快模型報審進度。同時，例行協調會議形成會議紀要，記錄過程中做出的各項決定及優化方案，并歸檔留存。

3.3 模型文件管理

建立專門的項目模型云盤，由項目BIM負責人進行定期維護，每周將各樓層模型過程的版本文件上傳至云盤，能夠更直觀的反映所完成的工作量，對比分析模型的深化進度。同時，建立單獨的管理文檔，包括BIM深化策劃、設計說明、會議紀要、模型報審計劃、模型報審設計回復意見等。模型管理機制貫穿整個工程工期，便于各工程師瀏覽、交流，減少過程中存在的“空白盲區”，有效的提高工作效率。

4 基于模型管理的施工管理

4.1 泵房及設備機房綜合深化

本項目圣壇地面層主要為熱力泵房、消防泵房、設備機房的集中區域，其中排煙機房、空調機房、精密空調機房共22間。考慮到本工程體量大，機房內設備較多，如果按原圖紙安裝，可能會出現管線過于密集無法排布或采購的設備尺寸較大無法安裝等問題。因此，在設備選型時需要考慮諸多因素。首先根據設計單位提供的機房詳圖進行初步綜合深化，生成多方位剖面圖進行視圖分析，根據每臺設備的具體參數進行初步選型。其次結合選型后的設備尺寸大小、進出風口位置，需要進行二次深化。設備的布局及機房內管線的排步將影響到后期設備及管線的檢修，因此需要根據機房結構優化設備排布，合理布置管線。最后提前與土建方進行技術交底，防止其按照原圖紙進行設備基礎澆筑及造成拆改。

4.2 Trimble BIM放線機器人定位放線

BIM結合Trimble BIM放線機器人將BIM模型中的數據直接轉化為現場的標準點位。可實現單人放樣操作，對室內管線安裝及室外管網施工進行施工輔導與指導，極大程度提高了工作效率與施工進度。

4.3 E-BIM平臺指導現場施工

在施工安裝階段，BIM技術應用的優勢開始逐步體現。為使模型更好的指導現場施工，需要把模型從電腦端轉換到平板或手機移動端。本項目充分利用EBIM協作平臺，提前將模型文件轉換格式，共享至平臺，將模型從辦公室帶到施工一線。在安裝項目的施工階段，施工員提前優化模型，班組長根據現場情況參與模型調整，工人根據模型進行現場安裝，充分發揮模擬性與協調性的優勢，打造“施工員-班組長-工人”三位一體的協作體系，形成BIM+新型勞務關系。

5 結語

舟山觀音圣壇項目由于自身異型結構及復雜的管線安裝環境，BIM技術的應用能夠充分指導現場施工、技術創優、材料管控、節點控制等，體現了協同管理的優勢。BIM技術作為建筑業改革的核心，與傳統的施工管理模式相比，基于BIM技術應用的施工管理模式能夠將施工階段的問題前置，縮短施工周期，在設計階段將問題解決，減少施工管理過程中的拆改和返工。