中交二航局建筑工程有限公司 湖北省武汉市 430056
摘要：BIM技术在施工阶段的应用尚处于起步阶段，阳逻实验基地是国家重点结构实验室项目，工期紧，埋件施工难度大，组织要求高是本项目面临的主要问题，在本项目中引入BIM技术，结构实验大厅功能区对预埋件施工精度高，通过BIM技术对预埋件施工流程进行模拟。
本项目于2014年12月开工，首次将BIM技术应用于施工过程管理，本文作者在该项目中负责BIM应用实施，利用BIM技术辅助项目进度、质量、技术等管理活动，助力企业管理提质增效，打造核心竞争力。
1、项目概况
中交二航局实验基地为二航局技术中心和武港院共建项目，位于中交二航局武汉新港阳逻生产基地，隶属武汉市新洲区阳逻双柳街，在武汉新港核心腹地的新洲双柳古龙产业园内。实验基地占地约20亩，总建筑面积为17508.04㎡，包括结构实验楼和综合实验楼。结构实验楼建筑面积11804.52㎡，平面尺寸为126×24m，高17.8m。主要包括结构实验大厅和结构大厅里的四层附楼；综合实验楼建筑面积5703.52㎡，平面尺寸为50.4×18.4m，共5层，总高度23.0m。
2、工程重难点
埋件施工难度大：本工程重难点主要为结构实验大厅功能区专项工程，包括反力墙、反力槽道、土槽、设备基础。预埋件数量多且最高要求精度为1.5mm，从加工制作到安装，远超正常的土建施工范畴，且可借鉴同类工程极少。
施工组织要求高：结构实验大厅区域内基础标高错台多，相邻最深高差3米多，基础施工难度大，并且需要同主体结构同时施工，专项施工距主体建筑距离近，给施工组织安排带来很大难度。
工期紧：本工程工期紧，只有同类型工程的三分之二左右。项目准备时间短，前期边设计边施工，有效工期不足12个月。
3、BIM技术应用内容
阳逻实验基地项目是通过制定统一的BIM建模标准及工作规范，协同构建不同专业的三维信息模型，再通过统一的软件平台进行各专业模型的整合，对模型开展碰撞检查、设计优化、施工模拟、进度模拟等各方面的应用。
3.1标准制定及模型创建
阳逻实验基地在前期的标准制定过程中，建筑公司BIM中心制定了BIM模型创建与交付标准、BIM应用标准、BIM整体实施方案等，为BIM实施推动奠定了良好基础。阳逻实验地项目采用行业内较为领先成熟的专业BIM建模软件进行专业模型的创建工作。土建和结构专业采用Revit软件进行建模，并根据新版本图纸、施工变更等信息进行BIM模型的维护、更新。
3.2施工总平面布置管理
为了实现施工现场平面布置图快速合理的绘制，BIM中心利用场地布置软件，导入由工程管理部提供的CAD施工平面布置图，确定施工用地范围、施工道路；加工厂、制备站及有关机械位置；办公室、宿舍位置；水源、电源、变压器位置；临时给排水、供电及动力设施位置；机械、停车场位置；一切安全、消防设施位置等。
3.3施工进度计划动态模拟
阳逻实验基地项目部使用广联达BIM5D软件，将进度计划与BIM模型结合起来，通过施工过程的动态模拟，可预演项目的施工全过程，评测其过程中施工组织方案的合理性及交付的里程碑等指标是否符合项目目标，不断调整优化施工组织设计与计划，直至动态施工模拟的预演与结果符合项目要求为止。通过BIM模型与实际进度关联显示，将整个项目的进度完成情况形象直观地展示给项目参与各方，优化施工方案，减少人力和材料的浪费，提升项目整体效率，有效降低项目成本。
3.4设计碰撞检查
结构试验大厅功能区，将预埋件模型导入碰撞检查工具（navisworks），进行碰撞检查分析，发现设计碰撞问题并生成碰撞检查报告，在工作例会上通过模型浏览提出修改建议。
3.5预埋件施工模拟
利用BIM模型制作预埋件施工总体和关键工序内容的动画演示，建筑公司BIM中心制作完成了预埋件整体施工模拟、模板支撑体系、埋件调位以及埋件厂内加工等视频文件，在项目施工协调会及交底会上成功运用BIM模型模拟视频替代传统的图纸交底模式，使施工人员更直观地对工程设计进行了解和分析。
4、项目实施流程
阳逻实验基地项目在实施与应用BIM技术的过程中及时总结了流程与方法，BIM项目组按照“准备工作、需求分析、制定标准和规范、实施应用”四个步骤循序渐进地推进。同时配备了组织保障、标准保障、制度保障、资金保障四方面的支持。
4.1准备工作
在准备阶段，以阳逻实验基地项目为主体，成立BIM项目组，培训BIM技术基础知识，制定BIM技术应用目标及实施计划。
4.2需求分析
在需求分析阶段重点是明确要解决的业务问题，按照优先级，找到合适的应用切入点。从BIM技术的单项应用做起（例如：碰撞检查、工程算量等），再到多项应用，再到集成应用。先解决核心业务点的需求，再解决业务线的需求，再满足项目全过程的需求。
4.3制定标准和规范
要想BIM实施推进顺利，标准规范是保障。阳逻实验基地项目BIM应用的实践也为建筑公司自身BIM实施推广积累经验和总结方法。因此，制定标准规范是基础工作。该项目主要从建模规范、数据交换标准、应用标准三方面制定标准和规范。
4.4实施应用
实际应用工作包括：各专业模型的创建、流水段的划分，4D、5D模型的创建，施工现场数据采集和录入、BIM集成信息平台实际应用于工程项目施工管理、系统维护等。
5、主要应用难点及解决办法
5.1模型与进度管理复杂难度大
阳逻实验基地项目总进度计划复杂，任务条目众多，与模型关联工作量大，极大地耗费项目人力成本，进度计划关联工作如果不提前做好，影响后期BIM技术应用，无法对项目的进度做到合理管控。
对此，应用广联达BIM5D软件的模型关联流水段功能，关联与先绘制好的流水段，快速关联区域模型，在保证后期进度管控的同时，减少模型关联工作量，大大降低了人力成本。
5.2预埋件施工难度大
反力墙及台座施工工艺复杂、精度要求控制非常高、施工难度大，并且没有现成的施工经验可以借鉴，因此反力墙及台座施工模拟非常必要，《预埋定位专项方案》和设计图纸经常发生变更，因此在制作施工模拟视频的过程中，要不断地更新模型和施工措施的更改。
针对此项，利用BIM模型制作预埋件施工总体和关键工序内容的动画演示，建筑公司BIM中心制作完成了预埋件整体施工模拟、模板支撑体系、埋件调位以及埋件厂内加工等视频文件，在项目施工协调会及交底会上成功运用BIM模型模拟视频替代传统的图纸交底模式，使施工人员更直观地对工程设计进行了解和分析。
6、BIM技术应用成效及价值
阳逻实验基地项目通过BIM技术的应用，实现以下成效及价值：
6.1优化设计方案，提高了现场施工方案的合理性与科学性
通过对模型进行碰撞检测，得出结构试验楼大厅功能区钢结构模块与钢筋、埋件与埋件、埋件与钢筋之间的碰撞报告，将报告提交设计方，对设计方案进行优化。另外，通过三维模型的模拟展示，对施工方案进行模拟检查，有效地提高了施工方案的合理性。
6.2项目管理更加精细
阳逻实验基地项目工作例会使用BIM技术进行汇报，直观、及时的发现施工过程中可能碰到的技术问题，尽早发现多专业协同施工中的协同问题。规范作业流程、动态地控制进度和变更，减少返工，通过各参与方的共同努力，保障了项目的整体进度和质量目标的顺利完成。
6.3沟通与协同更加高效
通过BIM技术的应用，让沟通与协调更加高效。BIM模型不仅集成了建筑物的完整信息，同时还创建了一个三维的交流环境。与传统模式下项目各方人员在现场从图纸堆中找到有效信息后再进行交流相比，效率大大提高。在该项目上参建各方将BIM模型统一通过协同平台进行数据存储和数据交换。项目各方人员通过平台获取和浏览BIM模型数据，不但直观而且便捷。
总结
建筑业项目精细化管理在行业内呼吁了10多年，但进展并不大，一大原因在于建筑业的快速增长，让我们的人力资源跟不上，项目管理资源严重配置不足；二是建筑行业本质所决定：传统项目管理作业手段，无法应对项目海量数据的即时处理，无法解决协同效率低、错误多的问题。BIM技术的普及深入应用将大大缓解项目管理的这两大挑战。
BIM技术的核心价值在于，帮我们将工程实体成功创建成具有多维度结构化的数据库工程数字模型，且数据对象粒度可以达到构件级。实质上BIM就是一个共享项目高细度数据库，大幅度提升了项目管理的数据能力，让我们具备了管理一直需要强大支撑平台：一是在数据获取上，我们可以随时随地、快速获取最新、最准确、最完整的55工程数据；二是在项目协同上，有了创建、管理、共享数据高效协同平台；三是在数字样品上，通过实现虚拟建造，大大缩小了与制造业的差距，在施工中的大量问题，在施工前可以避免掉。
BIM技术的这些能力和价值，相对以往的项目管理技术手段，都是前所未有的。可以判定，BIM技术奖给施工企业项目精细化管理、企业集成化管理和企业信息化管理带来强大的数据支撑和技术支撑，突破了以往传统管理技术手段的瓶颈，从而带来项目管理革命。
论文作者:郭彬彬,叶立渔
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/30
标签：项目论文; 模型论文; 预埋件论文; 技术论文; 进度论文; 基地论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;