BIM協同平臺在高速公路項目全生命周期中的推廣與應用

胡風明 王 東

（1.華東交通大學，江西 南昌 330013 ；2.中交一公局重慶萬州高速公路有限公司，重慶 404188 ）

0 前言

BIM(Building Information Modeling)技術是Autodesk 公司在2002年率先提出，經過近20年的推廣與發展，目前已成為建設行業發展的一項重要技術，助力行業轉型升級[1-3]。伴隨著互聯網等技術的快速發展，BIM 技術的應用范圍也越來越廣，應用深度也在不斷發展。隨著各項技術的成熟與新技術的出現，BIM 必將融入建設行業的各項技術實施和管理過程中。BIM 技術在我國得到快速發展，在各類工程中已得到大量應用[4-5]。為了更好地應用BIM 模型，近些年開發了大量的協同管理平臺，在設計和施工階段實現更好的協同與溝通[6-8]。

為了更全面地理解BIM 協同管理平臺的應用價值，本文結合萬州環線項目對BIM 協同管理平臺的推廣應用進行闡述，然后對協同管理平臺開發現狀及相關應用進行分析，最后基于BIM 的內涵分析協同管理平臺應用的發展趨勢，分析結果可為BIM 推廣應用提供參考。

1 工程概述

恩施至廣元國家高速公路重慶新田至高峰段是國家高速G5012 恩廣高速中的一段，是G42 滬蓉高速與G69 銀百高速的連接線，是萬州地區“一環八射”高速公路網“一環”中的重要組成部分。全長23.056 公里，新田長江大橋是其關鍵控制性工程，橋址位于萬州主城區上游19 公里處。新田長江大橋全長約1.7 公里，主橋采用主跨1020 米雙塔單跨鋼箱梁懸索橋，南塔柱上游側高177.5 米,下游側高161.5 米，南塔柱高均為177.5 米，主塔單肢塔柱基礎采用18×18 米的矩形承臺，下設9 根直徑3 米的灌注樁，兩岸均采用重力式錨碇，其中高峰岸錨碇開挖方量約11 萬方，新田岸錨碇開挖方量約為17 萬方，全橋共計鋼箱梁節段57 榀。鋼箱梁標準節段長18 米，梁寬30.5米，梁高3 米。項目效果圖如圖1 所示。

圖1 項目效果圖

2 BIM 應用模式

萬州公司與數字公司共同打造了“萬州環線項目BIM+綜合指揮調度平臺”，參照萬州環線的建設模式，將項目公司、總承包部、監理以及四個分部統一納入管理平臺。通過BIM 協同管理平臺，我們在線上對人員、質量、安全、進度進行全方位管理，替代了以前部分線下工作。線上的數據傳輸更加及時、便捷，將以前各部門離散的數據進行協同管理，大大加強部門間數據傳遞效率，方便了相關人員查閱數據。協同管理平臺界面如下圖2 所示。

圖2 BIM 協同管理平臺

3 BIM 協同管理平臺應用

BIM 協同管理平臺承接設計優化后BIM 模型為基礎，以自主研發模型輕量化引擎展示業務數據，以BIM 模型數據驅動業務作業。通過實時數據錄入，實現施工階段所有過程數據的同步、共享，對項目人員信息積分管理、產值進度展示、進度模型可視化（信息關聯考慮可追溯性）、工序報驗線上留痕、工程關鍵節點線路、統計分析、安質問題線上填報整改、資料分類關聯構件管理、智慧工地系統對接配置、BIM 平臺專屬移動端APP 實時跟蹤管理。本平臺應用了行業領先的技術架構體系，采用了BIM+GIS 底層技術，并與管理業務有機關聯。系統按照一公局集團業務模式進行功能模塊設計，以現場生產進度為主線，考慮人、機、料、環、法五大因素，協同調度生產資源；結合公司管理方式創新，業務部門信息實現流程再造，聯動各參建方，有效的管控工程進度、質量、安全。基于業務的BIM 協同管理平臺，改變、代替原有部分線下繁瑣流程，真正意義上為各業務部門提供全面的數字化系統支撐。采用課題研究的方式，提前考慮、謀劃了項目運營階段的數字化建設方案，通過項目前期數據架構頂層設計，統一數據標準，實現設計、施工階段重要數據留存、繼承，高效實現公路運營階段資產數據初始化，并打通實現BIM 協同管理平臺建管養一體化管理。

3.1 人員管理

工人實名制管理，將項目所有工人信息，如身份證號碼、電話號碼、血型等基礎信息，導入平臺，完成實名制驗證，通過進退場和制卡功能，對工人進入場施工場站進行管理，沒有權限的工人不能進入施工場地。工人培訓教育對接項目部安培魔盒數據，讀取魔盒中工人培訓教育情況，通過平臺能查看工人接受教育情況，打通了硬件設備屏障，充分利用已有數據，減少重復工作量。

3.2 進度管理

計劃和進度控制主要負責進度計劃的編制、實際進度的匯總、進度偏差的對比分析等。通過BIM 輕量化模型可以形象的展示已完成構件、未完成構件的情況，也可以動畫模擬構件的施工完成情況（依據進度計劃或者實際進度數據）。施工中成功的進度控制要求進度控制人員能夠編制合理準確的進度計劃，及時了解施工進度，及時發現進度偏差并迅速的采取有效的糾偏措施。

3.3 安全質量管理

通過現場巡查，現場安全質量人員在發現安全或質量隱患時，用照片的形式上傳至平臺，同時在平臺上標明發生問題的地點以及相關的模型進行標注。將施工現場發生的質量問題通過拍照上傳BIM 平臺的方法傳達給相應的負責人，責令限時整改，整改后拍照回復留存歸檔形成閉環。在實施過程中，通過模型與現場照片數據以及標注的信息的聯動下，積累現場施工發生的質量安全問題進行整合，形象化的展現具體定位以及施工區域的相關模型信息。

3.4 技術管理

BIM 協同管理平臺按照WBS 清單最小施工構件，結合現場實際施工報驗工序，形成施工工序清單表，經審核通過后，在平臺中形成工序工藝庫；明確線上工序報驗工作流程，使工序報驗標準化、規范化，規避現場人員對施工工序不清楚作業。并對施工構件提前關聯施工圖紙、技術方案、交底記錄、質檢合格資料，為運維階段提前做好信息傳遞、數據共享等工作。

BIM 協同管理平臺嚴格執行線上工序報驗，由技術員發起報驗、質檢員質檢、現場監理復檢，并報驗完成后于模型中顏色高亮區分，點擊構件后可直觀顯示施工信息，進度狀態；做到線上工序報驗信息流轉，責任到人，杜絕了報驗流程不規范問題。

3.5 資料管理

將工程建設有關質量、安全的相關資料上傳至平臺，與模型掛鉤。在施工完成提交數字交付，通過WBS 構件清單唯一編號，可以跟運維數據掛鉤起來。運維人員，在運維過程中通過平臺，直接能夠查看到構件設計圖紙及相關施工信息。當發生病害時，能夠查看它的設計信息，施工方案以及最終施工完成的質量資料，相關人員就能夠迅速了解這個構件的特點，然后有針對性的出具修補方案，保證修補材料，方法和以前一致，保證結構物的整體性和質量，減少反復的修補，節約修補費用。結合本項目特點，在建設階段就考慮到運維階段，我們在建設階段提前將各項事情做好，雖然可能會增加一部分工作量和費用，但是對于整個項目生命周期，費用反而會減少。

3.6 手機移動端APP

為方便現場BIM 技術應用，除電腦客戶端外，還同步開發了手機APP。將三維模型與施工現場相結合，現場技術員、監理可通過選擇平臺上的模型構件進行報檢、查看。項目參與人員可通過手機端進行相關代辦事項的實時查看、處理、閉合。施工作業人員可以直接通過手機終端查看三維可視化模型，并進行施工構件信息的查詢，同時對現場發現的安全質量問題可直接通過手機端進行反饋，體現了信息的共享性、實時性。

施工技術人員直接通過手機端進行施工信息的采集、錄入及查詢，極大的方便了現場施工管理，提高了BIM 應用的便捷程度，解決現場可以直接利用手機終端進行資料的采集、錄入、查詢及施工過程的管理，方便了現場施工管理，提高了施工信息化管理水平。

3.7 運維階段-公路全資產運營管理平臺

公路全資產運營管理平臺中可視化平臺模塊，利用BIM+GIS 展示理念，達到精細化、可視化管理標準，建立綜合性展示平臺。承接施工階段BIM 協同管理平臺業務數據，對BIM 模型相關信息進行數據分析，包括設施設備管理、橋梁健康監測、養護工程管理、動態評估預警、統計病害分析、智能巡檢等。

4 結論

目前，萬州環線項目基于BIM 的信息化生產管理平臺已經建立完成，并在項目投入使用，現場施工人員可以利用該BIM 平臺系統通過手機終端進行施工過程信息的采集及錄入，可以通過該系統進行項目信息瀏覽、施工過程信息完成保存、施工形象進度管理、項目施工過程質量安全管理及人員信息安全管理等應用，實現了對山區高速公路施工全過程的信息化管控，有效的提高了項目信息化與項目管理的深度融合。