摘要：基于BIM的项目管理技术，将建筑物及其施工场地的3D模型与施工进度计划相关联，并与施工质量、安全等信息集成为一体，形成5D施工信息模型，实现基于BIM技术的工程项目精细化管理。监理作为建设工程五方参与主体之一，在工程建设的管理中发挥了重要作用，也是BIM技术项目管理应用的主要参与者之一。通过BIM技术在某复杂工程监理中的应用，探讨了监理单位运用BIM技术对大型复杂工程进行管理的价值和意义。
关键词：BIM技术；复杂工程；监理
大型复杂工程是一个系统工程，涉及的专业条线和系统非常多，接口复杂，施工过程中经常出现场地冲突、孔洞遗漏、预埋件错位、管线碰撞等问题，影响工程施工的进度和质量。质量安全方面，大型复杂工程施工技术复杂、重大危险源多，大型构件吊装、高空作业、多专业立体交叉施工等给工程安全带来了潜在的风险。运用BIM技术辅助大型复杂工程进行项目管理，无论在施工进度管理和项目质量安全管理等方面，均具有独特的优势。监理单位在项目现场主要完成“三控两管一协调”的工作，BIM技术的引入有助于提高监理单位进行进度管理、质量安全管理的全面性、及时性和有效性。
一、工程概况
某大型商业综合体项目位于某地区。工程总占地面积13587m2，总建筑面积131291m2；由1栋30层办公楼、1栋24层公寓式酒店、1栋3层商业用房以及3层地下室组成。工程平面如图1所示。
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根据项目设计方案，项目施工阶段有如下的特点和难点。
(1)基坑紧邻运营地铁结构，环境保护要求高。本工程最近处离地铁仅13.3m，基坑位于地铁50m保护区范围之内，且四周道路下方埋藏有多条市政管线，环境保护要求极高。为了保护地铁及周边环境安全，设计要求将1.3万m2的施工场地分为5个区(其中最小分区仅760m2)，给项目现场的有序组织造成一定的难度。
(2)49m超深三轴搅拌桩施工难度大。因为项目临近地铁线路，坑外止水帷幕施工质量要求高，设计要求采用49m超深三轴搅拌桩施工，加固范围是2区、3区、4区和5区。水灰比对于超深三轴搅拌桩施工影响极大，水灰比过小极易造成设备电流过大产生跳闸现象；同时因钻杆提升过程中也须喷浆。为此，监理人员必须24h实时监控现场水泥用量、水灰比以及钻杆提升速度等关键施工参数，确保三轴搅拌桩的成桩质量。
(3)钢支撑结构形式多样，施工要求高。为了满足地铁保护需要，2区～4区平面采用对撑+角撑的支撑体系，竖向设置1道钢筋混凝土支撑+3道钢支撑；2区和4区钢支撑采用自动应力补偿系统，3区钢支撑采用千斤顶施加预应力。钢支撑安装紧随挖土进度进行，基坑开挖和支撑安装紧密配合，严格按照“时空效应”理论，采用分层、分段挖土。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。监理组安排专人24h跟踪督促施工单位及时安装支撑；安装完成后尽快对支撑施加轴力，确保基坑安全和地铁结构安全。
(4)进度要求高。为了保证基坑工程施工期间地铁结构安全和正常运营，地铁运营主管部门对邻近地铁侧的2区和3区从第二皮土方的开挖至底板完成时间，有明确的时间要求。施工单位进行24h不间断施工，监理单位24h跟踪检查验收。(5)主体结构形式复杂。1号楼为型钢混凝土框架和钢筋混凝土核心筒结构，2号楼为钢筋混凝土结构和劲性结构，主体结构形式相对复杂，节点施工难度较大。
二、BIM技术在监理工作中的应用
2.1项目BIM技术应用组织
本工程是2016年某市BIM技术应用试点项目。业主单位亲自牵头进行BIM技术应用，负责对BIM的实施提出要求、审核实施标准；施工总包单位负责实施；项目管理公司、设计单位、监理单位及各家分包均参与其中。监理单位主要负责协助业主审核BIM工作计划、督促总包方按照计划提供工作成果、协助业主进行核查工作并协调项目各参与方，参与整个施工过程的BIM技术应用，确保BIM技术成果的准确可用。
2.2BIM技术监理应用
根据BIM技术应用组织安排和职责要求，监理单位结合工程的特点和难点，重点开展了以下与BIM相关的工作。
(1)编制监理规划时增加BIM技术服务专项规划，并在第一次工地会议前报业主批准。针对本工程危险性较大分部工程和分项工程，如临近地铁深基坑的开挖，对影响地铁变形的控制非常严格。在监理实施细则中，专门编制了BIM技术服务实施要点；邻近地铁侧基坑开挖前，组织监理实施细则的交底，优化施工组织设计，进一步提高现场施工生产的效率和效能。
(2)参加业主组织的基于BIM模型的图纸会审和设计交底会议，并针对会前审核模型中的复杂节点等问题进行重点提问。在会前认真检查BIM模型后发现：劲性结构的钢柱与梁钢筋连接方式的施工可行性存在问题。设计模型要求全部用连接板和钢筋焊接，但是由于大梁主筋钢筋数量太多，现场施焊难度可能会非常大。会上经设计论证后，修改为采用弯锚和焊接组合的办法，解决了此项质量问题。超高层结构存在着大量类似的复杂节点。运用常规手段展现这些复杂节点的具体情况存在相当的难度，而运用BIM技术进行建模和审核有效避免了施工的返工，有效地提高了工程的进度。
(3)运用BIM技术审查施工单位提交的施工组织设计。
重点审查其中的质量安全技术措施、专项施工方案与工程建设强制性标准的符合性，以及施工承包人提交的施工进度计划的合理性。
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根据地铁保护区内深基坑的施工要求，本工程靠近地铁一侧的2区和3区的基坑开挖，必须分别在50d和60d内完成。根据施工单位提交的进度计划和4D进度计划模拟文件(如图2所示)，要求基坑开挖和支撑安装严格按照“时空效应”理论，遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则进行施工；施工单位24h施工，监理24h跟踪检查验收。监理单位通过在手持式移动设备中加载BIM模型，将模型带入现场施工质量检查的环节当中。通过直观的对比测量，可以快捷地发现现场存在的质量问题，并运用拍照、邮件和平台协同等技术手段，对现场质量问题进行发布、处理和跟踪，确保现场的施工质量可靠，避免整改返工。经过各方协同努力，最终2区和3区实际施工天数分别提前了15d和13d。
2.3 BIM技术的可视化管理
科技的过程，也是在建筑工程技术中一直追求更高目标的过程。建设工程监理只有运用科学计划，严格控制好工程施工的技术质量，才能最终确保该工程的施工进度甚至是提前全面完工。由此可见，建设工程的施工进度与其施工技术的保障工作密不可分。换句话说，新型施工技术能更有效地保证该工程的施工进度，甚至是提前全面完工。
2.4监理在加强对工程质量的监督中获益
建设工程质量的达标是非常重要的，也是检验监理工作的一个重要方面。监理人员要严格做好质量方面的监督工作，防止施工企业做出偷工减料的违法行为，保证工程高质量地竣工。监理人员也能在科学合理的监督工作中获得很多经验，提高自己的监理水平，进而提高监理企业的声誉。施工企业也能在监理的严格监督下，提升施工人员的施工技术水平，同时给施工企业带来好的影响力，进而二者都从中获得最大的收益。
三、三保一控严要求，创新管理寻突破
项目开工之初，部市领导会议确定本工程以“三保一控”作为建设目标，即保质量、保安全、保进度、控投资。
3,1质量控制
1)补充制定质量管理制度。
质量管理制度方面，在常规制度的基础上，根据本项目实际，先后又补充制定了首件样板验收制度、现场关键岗位操作人员技术考核制度以及进场成品钢筋红绿牌制度。
2)制定工程材料、设备及构配件质量管理办法。针对项目中经招标以及未经招标确定的材料和需特殊处理的材料制定范围界定和管理程序，并针对材料进场、供货商符合性审查考察、部分材料质量控制要点清单、封样、材料检测制定质量管理办法，并确立施工质量处罚规定。3)加强质量管理措施。本项目建设体量大，原材料及钢结构的质量管理是确保工程质量的源头。故在材料进场前，除严格审查材料供应商的资质外，还需对重要材料设备进行实地考察。另外，对影响结构安全和功能使用寿命的材料设备，采用取样封存的管理办法。同时，针对钢结构生产，监理项目部在每个生产工厂指派富有钢结构生产经验的驻厂监理进行监督管理。
3,2安全控制
1)建立安全监理保障体系。
针对本项目特点，设置专门的安全文明监理组，建立安全周检、月检、专检制度，每周一有业主高层参加联合大检查，并形成检查记录。组织所有施工方生产经理及安全员参加安全工作会议，通过对现场安全问题进行讲评宣传，树立整个工程安全大家齐抓共管的氛围。
2)施工过程安全监理措施和手段。
a,吊篮的安全监理。由于本项目所有展厅屋面檐口、结构外墙涂料全部采用吊篮进行垂直立体施工，现场吊篮的安装总数量高峰时达到420台，监理项目部特针对国家会展中心项目中高危作业设备吊篮的安装、移位创建样板示范管理措施，吊篮的样板安装还必须符合验收合格要求，验收结果应量化，作为样板执行。
b,高支模的安全监理。本项目四个展厅高支模排架搭拆面积约17,7万m2，分别为碗扣式和钢管扣件式高支模排架，其中钢管扣件式高支模排架占到85%，同时高支模排架搭设高度最高达到15,9m。针对高支模搭设存在的安全风险，安全监理专业组制定了高支模二步一验收即加强过程验收的监管措施，严格控制高支模排架支撑搭设及浇筑施工管理，使得本工程无一例模板排架支撑坍塌事故的发生。
C,大型机械设备的安全监理。在本次项目中，共计55台塔吊，近百台汽车吊履带吊等移动起吊设备，监理项目部对每辆流动起重设备采取挂准入启用验收牌的管理措施，将流动起重设备纳入管用结合、人机固定的监管之中。
3,3进度控制
在工程实施之初，监理项目部配合和协调参建各方制定设计出图进度计划、招标进度计划和施工进度计划，并进行了三个进度计划的统一，确保设计出图进度满足招标和施工进度，招标进度满足施工进度。
3,4造价控制
在对材料、设备、构配件的选取过程中，协助业主进行材料比选和把关，积极提供监理单位意见，在满足设计和规范以及本工程要求的基础上，选取经济合理的材料。
3,5创新管理
1)微信平台。由监理项目部组建用于工作交流、情况通报、问题研究、经验介绍、进展汇报、共商决策等事项的微信平台。监理项目部制定并发布《中国博览会会展综合体项目(北块)工程安全管理微信工作群管理办法》。通过这一创新管理方法的提出，施工单位安全隐患整改效率显著提高。
2)监理测量组联测复核。
测量小组对每一个单位工程开工进行联测复核，监理每月联测一次，对整个项目的控制点及现场两大总包的结构进行联测，确保整个工程施工误差控制在规范允许的范围内。
3)总工关键技术方案把关。
监理部项目总工除对监理工程师审批的一般性施工方案审批进行必要的了解复查外，还对关键的牵涉到结构质量、施工安全的重要施工方案进行亲自审批，必要时进行核算，实际审查过程中也确实发现过荷载取值与规范不符，计算工况与施工实际工况不符及计算错误等，确保了监理审批施工方案的质量。
四、增值服务同管理，高新技术共协调
4,1想业主所想，提合理化建议
监理项目部为提高服务质量，根据自身对项目的理解，向业主提出切实可行的合理化建议，以提供业主满意服务。主要合理化建议如下:
1)关于大体量施工吊篮的安全监管形式。由于本工程吊篮采用非正常安装和正常安装两种，监理项目部针对这一特点，及时重新调整其管理结构，加大监理项目安全专业管理配置，并将吊篮的安全监督管理逐一分解为进场把关、移位把关、安拆把关、使用把关、检查把关，并建立起吊篮的安全管理细分、安全标准细分、安全流程细分体系。
2)关于建设风险动态管控技术研究与示范。
本工程建设体量大、工期紧、投资控制难、质量要求高、安保压力大，在诸多因素的交叉影响下，项目建设的质量风险、安全风险、进度风险、投资风险非常突出，使得项目管理“三保一控”的形势相当严峻。基于对收集的类似工程风险案例的分析，建立项目建设风险知识库，对项目建设的投资、进度、安全和质量风险进行全面的识别和评估，建立多目标、全方位的风险动态管控体系。
4,2急业主所急，实现监理管理一体化
针对本项工程，公司配合建设单位组建了专门的项目管理团队，与建设单位工程管理人员一起参与工程项目管理。
4,3提供技术支撑，实现三维可视化管理
本工程采用航拍技术对现场的场地布置和工程施工进展情况进行整体了解，通过不定期的航拍照片，实现了施工全程三维可视化管理。航拍技术的应用对项目施工过程中的质量、安全、进度控制都起到积极作用，此项手段可为今后大型项目的施工提供监理管理思路。
结束语
建设行业的快速发展促进了监理行业的不断改革和进步。一方面，施工企业需要专业化的监理企业，促使监理企业不断提高自己的监理水平和专业技术。另一方面，监理水平的提高，也促进了施工技术和工程质量的提高，监督和规范了施工作业。监理行业的发展促进了施工技术水平的创新和提高。二者在协调配合中得到相互促进和发展进步，达到共赢的目标，一起为建设行业的发展做出贡献。监理工作水平的提高与施工技术的创新过程存在着相互推动的密切联系。我们分析和研究现阶段建设工程监理的情况及发展态势，很明显的一点就是，工程中的监理人员本身综合素质的提高、监理工作机制的不断完善及相关的工程新技术标准的不断更新，对于建筑工程施工技术的提高具有非常巨大的推动作用。
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论文作者:梁雄
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
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