BIM 技術助力施工精細化管理

高晟偉（上海市浦東新區建設（集團）有限公司，上海 201206）

隨著建筑業信息技術的不斷發展，越來越多的建筑施工企業將建筑信息模型（Building Information Modeling， BIM）技術用于施工過程的成本、安全、質量、進度等方面的管理，通過 BIM 技術的應用改善傳統的項目管理模式中的管理低效、效益低下等情況。應用 BIM 技術的核心是利用信息技術優勢，助力施工管理方式的信息化轉變。根據相關建筑業 BIM 應用分析報告，以 BIM 技術為核心的建筑業信息化技術在施工管理的過程中，具體效益很難進行量化，施工企業在應用 BIM 技術的過程中很容易出現技術投入增加、成本增加、工作內容增加等“負收益”性質的情況。主要原因是多數施工企業在應用 BIM 技術時，未將其融入工程項目管理的流程中，而是將 BIM 工作作為一個位于管理流程之外的獨立的工作流。為了特定的管理工作需求而開展 BIM 技術應用工作，如：投標、工程評優及應付國家政策及當地政府政策等，并由此聘請第三方 BIM 咨詢公司或者招聘相關人才等，增加了企業成本，但并未給施工企業創造實質性的效益。因此，如何有效利用新的技術資源改善傳統的項目管理模式，是擺在建筑施工企業面前的一個亟待解決的問題。本文以某大道改建工程項目為例，通過傳統施工管理與 BIM 等建筑業信息技術的流程結合，使得項目管理效率得以提升。

1 工程概況

某大道改建工程項目（4 標）位于上海市浦東新區，沿線經過張江鎮、金橋鎮、唐鎮、合慶鎮，工程范圍西起內環線張江立交以東，與現狀 G 1501 立交相接，路線全長 13.85 km，主線等級為快速路，高架采用雙向 6 車道規模，沿線共設 8 對出入口，地面以上采用全預制結構。項目規劃、建設、運維各方對運用 BIM 等信息化技術，增強規劃管理、提升建設品質，改善管理效率等提出了不同需求。 BIM 應用過程中，由建設方組織各方參與形成項目 BIM 實施的整體流程及制度，由建設單位委托的設計單位進行初始 BIM 模型創建，經施工單位 BIM 團隊根據實際施工工藝審查完善后，形成精度為 LOD 400 的 BIM 模型，用于施工指導，并引入基于 BIM 模型的項目管理平臺，以此為基礎實現對工程施工過程的各項目標進行有效管理。

2 管理目標及實現方式

本工程屬于市屬重點道路拓寬改造工程，交通流量大，需在保證車輛正常通行情況下組織施工；地下綜合管線復雜，全線施工總平面布置、材料及二次搬運工作量大，為貫徹相關建設方對質量、安全、工期、文明施工、環境保護等各方面要求，推進項目施工，確保工程優質、安全、快速完成，我們對 BIM 技術在提升各項施工管理目標中的作用進行如下分析。

2.1 質量與安全管理

工程采用預制拼裝方案，施工過程要嚴格保證主要構件的施工安全及坐漿質量、材料質量、施工放線及安裝、套筒灌漿作業質量，在制訂各項質量管理措施同時，將信息化手段融入傳統管理流程中，加強了各項質量和安全管理的監督與執行力度。

施工工長通過手機端錄入現場照片及施工過程視頻記錄，管理人員通過現場施工情況與 BIM 模型的比對，把現場施工過程中出現的質量、安全問題與 BIM 模型相應構件及設備進行關聯，并標記質量與安全問題的部位及工序，通過項目 BIM 協同管理平臺發送給責任人員，讓其限期整改。通過照片、視頻等方式進行實時記錄，擺脫了抽象的文字，豐富了溝通媒介，更能有效幫助負責整改的人員理解現場質量問題與危險源識別等，避免由于理解偏差而引起的整改不到位的情況出現，實現了項目質量、安全管理的目標可控。

2.2 進度管理

工程總工期 884 d，在堅持月平衡、周調度，確保總進度目標實現前提下，運用 BIM 及 BIM ＋ 無人機等技術，充分分析和利用施工空間，科學組織立體交叉作業，實現管理增效。

采取數據處理手段，將施工模型各預制構件與總進度計劃相關聯，運用進度管理系統整合 BIM 信息模型及相關施工機械、材料及資金等資源信息。施工計劃進度可通過 BIM 模型動態展示，將其與無人機實時拍攝施工現場進度情況進行分析對比，及時對工程進度偏差進行動態調整，從而有效管理工程進度。與傳統的工程進度管理模式相比較，本項目基于 BIM 技術的工程進度管理支持管理人員實現“先試后建”的管理流程，擺脫了傳統模式的被動管理現狀，實現主動管理，降低了項目進度風險。

2.3 預制構件管理

工程重要構件采用工廠化預制，且構件超長、超重，道路運輸、存儲、施工等存在很大的限制。為保證生產、運輸、施工等過程的連續性，充分利用 BIM 等信息技術進行過程信息管理，實現高效高質。

通過對 BIM 模型預制構件進行編碼，預制構件管理平臺按編碼記錄預制構件的訂單、計劃、生產、倉儲、運輸、吊裝等信息。施工管理人員將施工進度計劃及實時施工進度上傳至管理平臺，預制構件生產廠商按照現場施工進度進行構件生產及運送，有效減少了施工現場的材料堆積，并能進行管理溯源。

2.4 協調管理

2.4.1 交通組織管理

某大道主線交通繁忙，重型集卡較多，施工期間交通組織是本工程施工重難點之一。交通組織需要保證現有機動車、非機動車及行人通行，在確?，F有流量和行車安全的基礎上壓縮車道，進行施工作業。開工前期，根據施工組織方案，利用 BIM 技術預先對施工道路交通組織方案進行動態模擬（圖 1 ），進行方案比對，并不斷優化組織方案，確定合理交通組織方案，提升方案可行性，從而確保了施工道路交通安全暢通。

圖1 交通組織方案模擬

2.4.2 信息管理

傳統施工管理模式在信息溝通、傳遞及管理過程中，存在會議周期長，內容冗雜等問題，為充分提高內部管理效率，提升管理質量，信息管理過程中要充分利用 BIM 及 BIM管理平臺。在項目例會上，將 BIM 工作列為例會討論議項， BIM 團隊直接拉取管理平臺內的工程數據匯報 BIM 工作。結合 BIM 數據的匯報方式，直觀展示各分包方的施工進展及在施工過程中遇到的問題，加強了各方溝通效率?；?BIM 管理平臺的匯報模式（圖 2），方便快捷，也進一步實現了“無紙化”“透明化”“高效化”辦公。

圖2 基于 BIM 管理平臺的匯報展示

通過 BIM 管理平臺，對項目各參與方的施工過程資料及數據進行統一協調和管理，大大提高了信息傳遞的效率，提升了管理水平。項目各參建方通過管理平臺發布與項目相關的各項指令，處理與自己相關的工作，有據可依，有責可追。

3 BIM ＋ 智慧工地

建立“智慧大腦平臺”，實現施工管理各目標信息的有效、及時傳遞，并將 BIM 技術融入平臺建設中來，促進管理信息的可視化表達。一個完整的項目信息管控中心，將施工全過程數據數字化，以文字、圖表、視頻等形式，實時展示項目進度、安全、質量、人員、材料、設備、環境等各方面的信息（圖 3），實現對項目關鍵信息的實時監控與管理，提升管理決策的及時性與有效性。

圖3 BIM ＋ 智慧工地管理平臺

3.1 人員管理系統

為加強施工現場勞務實名制管理，如作業人員的日?？记诤瓦M出、折返等行為的安全管理，要充分利用物聯網及平臺功能。勞務實名制管理下，進場人員信息通過 RFID 電子標簽粘貼在安全帽內，項目現場搭建配套的軟、硬件系統，進行施工區域入口人員人臉及安全帽佩戴情況識別，實現對施工人員入場信息與行為的規范管理，對不符合要求的情況進行預警，提升施工人員考勤管理及安全管理信息化水平。

3.2 施工現場數字化監測

該工程擬創建區、市“文明工地”和上海市示范工地，為提升現場環境保護智能化水平，項目現場借助先進的監測設備及傳感技術，結合 BIM + 智慧工地理念實現管理人員對施工現場在整個施工過程中的噪聲、揚塵等情況進行實時監測和設備物聯控制，加強綠色施工管理，提升文明管理形象。

3.3 “端云一體”的實現

BIM + 智慧工地實現 “端云一體”的應用思路，管理人員通過手機 App 端對項目實際情況進行實時查看、接收施工現場作業人員、環境、安全報警等各種信息，及時掌握施工現場的狀況?；?BIM 云平臺的項目管理模式和智慧工地 App 的完美結合，使得基于 BIM 的項目管理系統從平臺（PC）端延伸到了手機端，很好地解決了施工人員工作場所不穩定的問題，提升了管理工具的適用性。

4 結 語

以 BIM 技術為核心的信息技術為施工精細化管理帶來的提升主要有以下 4 個方面：

(1) BIM 技術與傳統施工管理方式融合，促進了技術進步的實用性和管理方式的數字化便捷性。BIM 技術的項目管理和傳統的項目管理模式是相互融合的，將 BIM 模型作為開展各項管理工作的基礎，提高了各項管理決策的科學性和合理性。

(2)“BIM ＋”讓 BIM 成為施工管理方式上的各種信息化工具的承載體，更多的信息化工具的出現為施工質量、安全、成本、進度以及環境等方面管理手段的改進帶來了可能。

(3) BIM 技術的項目管理需要借助媒介發揮效用，BIM 應用平臺在充分發揮信息化工具整合作用，創造和提升施工精細化管理可能性上具有優勢。

(4) 智慧工地的建設實現了從以前的比較粗放式的管理模式向精細化管理方式的轉變，需要管理者改變傳統的管理理念，這對管理者提出了新的要求。