BⅠM技術在施工項目管理中的應用研究

楊建林，王慧萍

（江蘇城鄉建設職業學院，江蘇 常州 213147）

某高層住宅小區工程項目（圖1）位于烏魯木齊市。項目總建筑面積約為21.5萬m2，其中地上面積17.8 m2，地下面積3.7萬m2，由4棟超高層住宅樓、4棟商業樓及1棟服務型公寓組成，建筑高度最高為150.25 m，建筑層數最高為地上47層。

圖1 項目效果圖

1 項目施工難點分析

項目超高層建筑帶來基坑、支模、型鋼混凝土和機電綜合等諸多難題，主要表現在：

（1）4棟住宅樓均為超高層建筑，型鋼混凝土結構，體積龐大、功能復雜，施工專業隊伍多，施工工期長，施工精度要求高。

（2）住宅主體結構成型表面要求采用免抹灰工藝，墻面直接進行二次精裝修。需采用定型大鋼模及鋁模板施工工藝，對模板的深化設計、成型質量及現場拼裝作業要求嚴格。

（3）機電安裝涉及的專業多，管徑大，地下車庫可利用有效凈空較低，特別是給排水管道、空調管道、采暖管道、消防管道、電纜橋架及風管之間相互穿插交織在一起，錯綜繁雜，相互影響，給后期的施工質量及銜接、配合帶來很大難度。

（4）項目設備安裝包含變配電室、水泵房、水箱間、中水站、熱力交換站、空調機房、通信機房和建筑智能化系統設備用房等。很多設備體積大、重量重，運輸吊裝困難。

另外，項目參與單位眾多，涉及建筑、市政、機電和鋼結構等專業，參與工種多，作業面廣，多工序平行流水立體交叉作業。項目各參建單位間的協同管理是項目管理的核心之一。

2 項目BⅠM技術主要應用點

為了高質量地解決項目的難點，做好項目現場的多方協同管理，項目BⅠM團隊綜合采用各類BⅠM技術開展項目的精細化管理，在施工場地布置等10個BⅠM技術應用點上取得良好的應用效果。

2.1 施工場地布置

利用廣聯達BⅠM施工現場布置及Lumion軟件，結合不同施工階段的場地需求，合理規劃布置項目場地。

項目基坑深度大、周邊建筑物距離近、施工現場作業面廣，場地高差大，綠色施工和安全文明施工要求高等給BⅠM場布軟件應用帶來了挑戰；項目團隊利用BⅠM三維場布軟件形象直觀地模擬各個階段的現場情況，綜合考慮二次騰挪成本，實現現場平面布置科學合理和井然有序，如圖2所示。

圖2 BⅠM平面及三維場布

2.2 項目全專業BⅠM建模

以Revit軟件為基礎，輔以MagiCAD及橄欖山快模等軟件建立符合項目現有條件和使用用途的BⅠM模型。依據建模標準，按專業劃分為建筑、結構和機電綜合等專業模型，確保信息的完整性和邏輯性。通過多專業模型集成，利用BⅠM模型檢查預留孔洞的準確性，及時發現預留偏差問題，出具精確綜合結構留洞圖（圖3），有效避免結構施工的返工。

圖3 預留孔洞BⅠM出圖

2.3 管線綜合排布

通過BⅠM模型對項目安裝工程進行綜合優化設計。利用Revit2019及MagiCAD等專業BⅠM軟件對所有安裝管線統籌排布，合理布局，確保管線排布橫平豎直，整齊有序，設備間距及檢修空間符合規范要求。

由于地下室消火栓管線、噴淋管線、消防及動力橋架、弱電橋架、采暖管線、排水管線和排煙風道等管線集中敷設較多，相互間排列緊密，相互碰撞，給施工造成較大不便。項目團隊經過BⅠM優化后，將所有管線保持合理間距且單層敷設（局部雙層），同時共用支吊架（圖4），在保證排列美觀的同時滿足凈高需要且不額外增加經濟上的支出。

圖4 三維管線標高示意圖

2.4 項目BⅠM審圖

通過BⅠM三維模型進行多專業集成后的碰撞檢查，確保建筑工程從設計端到施工端的良好過渡。通過審圖，提前預判建筑構件之間的相互沖突和可能出現的問題。

通過BⅠM審圖，導出碰撞報告，通過報告中坐標位置修改模型中對應位置的碰撞。經過碰撞處理后實現零碰撞，使現場施工更加順暢。針對管線的功能需求合理進行翻彎避讓，優化管線排布（圖5），盡可能提升空間的綜合利用，達到滿足設計標準下技術經濟合理平衡。

圖5 BⅠM審圖后復雜節點三維優化

2.5 智慧化平臺應用

2.5.1 在線模型預覽應用

BⅠM最令人頭疼的問題就是無法解決項目文件大，模型加載緩慢，電腦配置要求高，沒有專業軟件及專業人員很難操作查看，無法將自己想表達的意圖準確傳遞給建設單位及一線施工人員，經常造成BⅠM模型“中看不中用”。

項目管理團隊將BⅠM模型上傳到智慧工地輕量化平臺模塊，經過平臺特殊的壓縮和信息轉化，使施工人員可以通過手機APP、微信或電腦網頁端隨時隨地在線、離線查看，不受場地網絡的限制，也無需安裝BⅠM軟件，直接查看構件的位置、點到點、面到面、長度、角度、體積、面積及文字等構件信息。

2.5.2 關鍵構件信息應用

項目實施中將BⅠM模型按專業進行拆分，分別生成各自專業的二維碼信息，再將二維碼傳遞相關作業人員手機中，通過微信掃描二維碼，便可直觀生動地查看復雜節點做法及管道線路較多部位施工三維模型，方便施工人員在查看模型、圖紙的同時與現場實際情況進行對比，更加容易發現問題，提前避免返工，節省工期成本。

在現場工作中發現質量缺陷、安全隱患等問題時，將實時的現場照片以及文字資料上傳到平臺，及時與BⅠM模型和圖紙相關聯，將問題可視化，并通知相應人員進行處理，并將問題整改情況及時傳回平臺。同時可以在協同管理平臺上直接調取與該構件相關的設計、施工、驗收和技術交底等資料信息，實現問題的可追溯性、明確責任。

2.6 項目BⅠM5D應用

2.6.1 BⅠM進度管理

利用BⅠM5D軟件將模型進行整合，對整合后的模型進行流水段劃分，通過流水段與施工進度計劃進行關聯達到可視化模擬現場施工。同時通過BⅠM5D軟件進行工程量提取，對現場施工物資進行精細管理。

項目生產經理按照總進度計劃快速派分周計劃，責任到人，明確任務，對超期計劃自動預警，提前避免工期滯后風險。項目管理人員在BⅠM平臺錄入實際進度情況，通過手機端可將實際進度與計劃進度實施對比，全面掌握施工進度，按周計劃收集數據并召開線上周例會，自動生成數字周報，便于項目管理人員查看。

2.6.2 BⅠM質量管理

通過BⅠM5D手機端現場檢查、整改通知、增強質量意識、提高現場效率以及將質量管理履職履責全程線上進行；同時掌握項目部各關鍵部位實測實量情況和質量驗收情況，為項目管理人員搭建質量監管平臺。

通過質量檢查→質量整改→質量復查→整改校驗完成工序質量的PDCA閉環管理。利用BⅠM三維可視化實體模型，二維碼技術交底，使交底更科學，更直觀，有利于科學組織施工，提高施工技術質量。

2.7 模板深化設計

2.7.1 組合定型鋼模板施工技術

項目組合定型鋼模板體系，經BⅠM深化設計，根據工程特點定制化配置每塊模板，使其整體性更好，接縫少，便于吊裝、安裝和拆除。利用BⅠM技術對鋼模板集中管理，統一下料，標準化施工，減少材料浪費。三維空間動畫演示，模擬施工，直觀、多角度、局部位置特寫地對工人進行交底。采用組合定型鋼模板成型效果好，垂直、平整度均能保證在±3 mm以內，表面達到清水混凝土效果。

2.7.2 鋁模板施工技術

鋁合金模板體系根據工程建施及結施圖紙，經BⅠM定型化設計及工業化加工，定制完成所需的標準尺寸模板構件及與實際工程配套使用的非標準構件。

鋁模施工作為結構主體施工的一部分，由于工作量大、工期緊等因素影響，運用BⅠM技術對鋁模進行施工模擬，提前發現施工過程中的重點、難點部位，及早采取相應措施，合理安排施工組織，以保證進度、質量、安全和成本等目標的順利實現。

2.8 設備安裝深化設計

2.8.1 地下室BⅠM機電深化設計

工程地下室設備安裝過程中因其工藝性強、技術參數多、精度要求高、涉及專業多、施工交叉面廣、協調工作量大，以及安裝空間擁擠導致設備安裝困難（圖6）。項目管理中打破傳統施工模式的被動局面，根據實物尺寸進行高精度的對應的模型設計（圖7），并最終形成圖紙，達到模塊化施工的要求。

圖6 BⅠM設備間俯視圖

圖7 設備間機電安裝模型

2.8.2 標準層機電安裝深化設計

對項目給排水、暖通、消防、電氣和空調幾大專業進行BⅠM建模，通過BⅠM技術進行碰撞檢查，優化設計，并輸出機電專業深化設計平、立、剖現場施工圖，指導現場施工人員施工，減少碰撞，節省成本和工期。由于項目多為超高層建筑，對消防、空調、通風要求較高，針對項目特點充分利用BⅠM技術，對管線進行優化、二次排布，提前規劃安裝方案、材料進場和加工，嚴格把控材料消耗，合理組織施工，保證施工周期，盡可能提高凈空，以滿足居住舒適度。

2.8.3 設備層機電安裝深化設計

BⅠM技術作為三維信息化建模深化設計的工具，較好地解決了機房在實際施工之前對機電管線綜合和碰撞檢測，其三維可視化功能可直觀有效地指導機電設備及管線安裝，有效地實現了各專業之間的協調配合，降低了成本投入與資源浪費。BⅠM技術不僅在機房工程深化設計中應用廣泛，在現場材料精細化管理、進度可視化管理、機電工程預留、預埋、管線支吊架的設計計算同水力平衡計算與分析等方面也有更多的運用。

2.9 裝配式預制樓梯深化設計

剪刀式分段預制樓梯主要由3部分構成（圖8），由①下部樓梯梯段，②上部樓梯梯段，③預制梯梁構成。主要適用于剪刀式雙跑樓梯。

圖8 剪刀式樓梯單元拆分

由于目前預制樓梯多為平板樓梯，而項目設計的剪刀樓梯體積大，質量重，現場塔吊無法吊裝，為此，發明了分段式預制剪刀樓梯較好地解決了結構安全與施工現場的安裝問題。

由于裝配式樓梯成型質量好，施工周期短，省去現場支模、養護環節，能迅速形成上下人通道，免去二次抹灰，既節約了材料成本，還節約了人工成本。

2.1 0鋼結構安裝深化

項目工程1、2、3、4號樓設計外墻均采用弧形鋼板剪力墻結構，所有鋼構件需經過二次深化設計、工廠加工生產、預拼裝等過程后才可以進入到施工現場進行安裝作業，因此有非常高的鋼結構的深化設計工作要求。通過Tekla、Revit等專業軟件建立BⅠM三維模型，對鋼結構整體構件進行拆分切割，將構件中各零件的尺寸和要求及復雜節點部位的連接方法等，詳細地創建BⅠM三維模型，提前進行預拼裝碰撞檢測，發現問題及時解決，避免將問題帶入施工現場，確保現場的組拼安裝順利進行。

3 BⅠM應用效益分析

項目管理過程中，注重項目實施的重點、難點分析，注重BⅠM技術在場地布置、BⅠM審圖、碰撞檢查、可視化交底、輕量化應用、管綜深化設計、節點深化設計、模板深化設計和鋼結構深化設計方向的落地使用，產生了較好的管理效益。通過三算對比，通過BⅠM技術嚴格控制現場材料用量，實現毛利潤率約4.5%。通過安裝工程BⅠM綜合排布，解決碰撞問題，同時確保結構預埋精確率100%，預留洞口精確率達到97%。通過裝配式預制樓梯的BⅠM深化設計，節約工期約32 d，直接節約成本近8萬元。BⅠM場布的精心設計，使有限場地條件下的材料設備堆放排布取得了井然有序的效果，項目各參建單位圍繞項目管理目標實現了最大限度的多方協同。