淺談BIM技術在工程施工管理中的應用

李云龍

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

淺談BIM技術在工程施工管理中的應用

李云龍

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

以河南城際鐵路綜合調度指揮中心項目為例，采用BIM技術，進行圖紙審核與施工方案優化。通過現場實際情況和BIM模型對比，實現三維交底，及時發現施工錯誤，及時更正，保證了工程的工期和質量，取得了良好的經濟效益。

BIM技術；信息化；施工過程；產生效益

1 工程概況

河南城際鐵路綜合調度指揮中心位于鄭州市鄭東新區龍子湖地區，本項目含城際鐵路線調度指揮中心、通信中心、清分清算中心、通信機房、供電調度中心、維修中心、鐵路技術資料中心、客運營銷中心、運營管理中心、信息管理中心及相應的配套設施。本項目占地28 439.10 m2，投資約11.97億元,總建筑面積約9.67萬m2,其中地上6.3萬m2，地下3.3萬m2。主體建筑地上建筑23層,裙樓5層，地下2層。

2 BIM技術在施工過程中的作用

2.1 前期施工策劃及場地布置

在施工前利用BIM技術創建三維場地布置模型，通過三維模型，可以直觀判斷現場各功能區的布置是否合理，施工道路布置是否滿足要求，有效解決了施工場地狹小帶來的問題。三維模型還可以優化現場布置，節約施工用地，塔吊、機械位置設置更合理，減少材料場內運輸及二次搬運，大大降低成本。對高空作業進行吊裝模擬，大大提高方案的合理性和安全性。

2.2 實時三維渲染，實時形象展示

三維渲染動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。BIM技術可以在計算機上將地下各種隱蔽工程、軌道交通盾構保護工程、交通樞紐的綜合換乘功能進行詳細的實時展示，能起到很好的宣傳效果。建好的三維模型還可以大大提高了三維渲染效果的精度與效率，可以進行更為直觀的、實時的宣傳介紹。

2.3 基坑開挖與支撐方案比選

河南城際鐵路綜合調度指揮中心工程初期就涉及到基坑開挖,施工前對地下支撐維護模型進行碰撞檢查,不僅校驗支撐維護方案的合理性，還能檢驗出支撐結構與主體結構間存在的碰撞點，避免在主體結構施工時支撐圍護影響主體結構施工。

2.4 關鍵部位的可視化施工方案交底

BIM技術可以模擬項目關鍵節點的施工工藝，直觀、形象地展示施工關鍵節點中的技術要點，用于技術交底并指導施工作業，避免因語言文字描述帶來的理解誤區，保證技術指導的正確性。

2.5 施工作業面上的工序模擬，協調施工

對于多方交叉施工或多工序交叉施工環節，利用BIM模型在當前施工界面上進行工序模擬，利用模型結果來促進總包與各專業施工之間的溝通與協調，有效解決各專業交叉配合施工過程中的難點和施工順序,最大程度地優化施工效率，減少返工，節約工期。

2.6 主體碰撞檢查

BIM最直觀的特點在于“所見即所得”，本項目地下二層為停車場,利用BIM技術制作的三維模型,添加各種管線、停放車輛的參數，在前期進行上下匝道車輛限高、車輛轉彎、停車等待等交通模擬碰撞檢查，避免結構物如梁柱等前期完成施工后因影響后期其他施工而拆除的情況發生，提前發現設計中存在的問題，減少在建筑施工階段因設計原因造成工期延誤的風險或損失。

2.7 虛擬施工推演

河南城際鐵路綜合調度指揮中心的重點項目或者關鍵工序，采用BIM技術進行施工模擬推演，可快速、直觀地將施工計劃與實際進展進行對比，同時進行有效協同，讓施工方、監理方對工程項目的各種問題和情況了如指掌。結合項目施工方案、施工模擬和現場視頻監測等輔助措施，虛擬施工推演大大減少了建筑質量問題、安全問題，也減少了返工和整改。

2.8 工程變更的動態管理與控制

工程中的變更在所難免。在施工過程中對變更方案及時利用模型進行推演，驗證變更方案的可行性，分析變更方案對其他專業的影響，可有效解決以往變更處理過程中發生的各專業間因溝通不及時造成的二次變更或多次變更的問題，避免或者減少工期損失；同時，技術人員可以通過軟件對變更方案進行更直觀的優化比選，選擇合理的變更方案。

2.9 借助廣聯達BIM5D實現進度、工程量的管理

借助廣聯達BIM5D平臺，集成BIM模型和相關專業軟件信息，實現項目要素可視化，提升項目的進度、資金、質量、安全的控制能力。通過集成各專業BIM模型，建立起系統所需的設計模型、算量模型和項目管理模型，為各個業務子系統提供的BIM數據支撐。項目管理人員通過模型數據查詢、可視監控和項目控制臺及時掌握項目狀態，做出科學決策。完成基于項目過程中積累的工程數據，為項目運營階段篩選出必要的數據,實現數字化交付。

2.10 項目資金計劃

BIM技術導出項目的工程清單，與四維進度計劃相結合,可編制項目的資金使用計劃，有利于項目的資金周轉，更加合理地組織人、材、機的使用，避免資金浪費或因資金到位不及時而引起的工期拖延。

2.11 項目材料控制

BIM技術可以對現場所需人、材、機的量進行核算，確定施工所需的人、材、機的資源計劃，減少因組織不當造成不必要的材料浪費。同時將實際消耗量與計劃量進行對比，了解當前項目材料消耗是否超標，將實際消耗量與清單進行對比了解項目運營盈虧情況等。

3 預計將產生的效益

3.1 圖紙會審，減少錯誤

通過對設計院給出的調度中心施工圖紙進行BIM建模，對設計圖紙進行校核和深化，對建筑、結構、機電安裝各專業圖紙進行審核，可以提前發現圖紙的缺陷，在施工前解決圖紙的錯漏問題，避免返工，節約工期。如果在施工過程中才發現圖紙問題，會造成不必要的返工，在費材、費工的同時施工進度也相對滯后。

3.2 快速算量，精度提升

河南城際鐵路綜合調度指揮中心BIM數據庫的創建，可以準確快速計算工程量，對已有預算進行輔助證明，提升施工預算的精度與效率。BIM數據庫的數據粒度能夠達到構件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數據信息，有效提升施工管理效率。

3.3 數據調用，決策支持

BIM數據庫中的數據具有可計量的特點，可以為工程提供數據后臺的巨大支撐。BIM模型中的項目基礎數據可以在各管理部門進行協同和共享，工程量信息可以根據時空維度、構件類型等進行匯總、拆分、對比分析等，保證工程基礎數據及時準確地提供，為項目建設的管理者制定工程造價項目群管理、進度款管理等方面的政策提供依據。

3.4 精確計劃，減少浪費

施工企業精細化管理很難實現的根本原因在于無法快速準確獲取海量的工程數據，BIM技術的出現為相關管理部門快速、準確地提供工程基礎數據，為企業制訂精確的人、材、機計劃提供了有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環節的浪費，為實現限額領料、消耗控制提供了技術支撐。

3.5 多算對比，有效管控

管理的支撐是數據，項目管理的基礎就是工程基礎數據的管理，及時準確地獲取相關工程數據就是項目管理的核心競爭力。BIM技術可以實現任一節點上工程基礎信息的快速獲取,通過合同、計劃與實際施工的消耗量、分項單價、分項合價等數據的多算對比,可以清楚了解項目運營是盈是虧、消耗量有無超標、進貨分包單價有無失控等問題，實現對項目成本風險的有效管控。

4 結語

BIM技術目前在建設工程領域突飛猛進，施工企業應緊跟新技術發展趨勢，學好BIM技術，并將這一新技術應用到工程實踐中去。同時將BIM技術和施工組織設計相結合，將施工組織設計及專項方案圖形化、數字化，逐步向3D、4D、5D方向發展。