藿堡 ＢＩＭ技术在施工管理过程中的应用实践 陈浩 张礼平 韦伟鸿 上海科瑞真诚建设项目管理有限公司 上海 ２０００９２ 摘要：以某在建工程为例，阐述了ＢＩＭ技术成功应用的要点。通过ＢＩＭ管理平台实现了建筑实体三维模拟、场地分析、 管综碰撞、施工模拟、进度控制、辅助计量等。能够为指导施工提供可视化的人机交互界面，发挥７ＢＩＭ技术在节约工 期、降低成本、提高管理效率方面的价值功能．可为同类项目提供参考。 关键词：ＢＩＭ技术；施工管理；施工模拟；效益 中图分类号：ＴＵ１７ 文献标志码：Ｂ ＤＯＩ：１０．１４１４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｚｓｇ．２０１７．０４．０５５ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｎ ＢＩＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＣＨＥＮ Ｈａｏ ＺＨＡＮＧ Ｌｉｐｉｎｇ ＷＥＩ Ｗｅｉｈｏｎｇ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｋ＆Ｚ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２ １ 案例背景 拟建地下３层花园式停车库，占地面积约５７ ６２０ ｍ ， 总建筑面积１０８ ０００ ｍ ，基坑面积３９ ２３６ ｍ 。基坑四周邻 ２４ ｍ，最浅１８ ｍ。地下水位高，地下水丰富，施工地质条 件复杂。 ８）工程体量大，加工场地面积小，施工组织难度大。 根据项目的特点，指挥部引进了ＢＩＭ管理平台，在设 计及施工阶段采用ＢＩＭ管理系统，指导现场施工，并力争 近道路，北侧距现有办公大楼３２ ｍ，南侧距离城市主干道 １５ ｍ，东侧及西侧距离道路最近１６．６ ｍ，基坑周边环境相 对复杂。拟建地下室长约２９０ ｍ、宽约１９０ ｍ，结合场地内 创建ＢＩＭ示范工程。本项目采用的ＢＩＭ解决方案如图ｌ所 示 １。 标高最深开挖处１６．２８ ｍ，开挖深度８．４～１６．１ ｍ，土方量约 ６Ｏ００００ ｍ 。 ２ 项目特点及难点分析 １）项目于２０１５年９月１０日开工，拟２０１６年１２月结构封 顶，工期受春节前后施工降效、冬雨季作业及性土方 禁运等因素影响近３个月，工期异常紧迫。 ２）项目属超深基坑，地处交通状况复杂、地下管线繁 多，基坑开挖对周边环境保护要求高。 ３）基坑邻近北侧超高层办公楼，人流聚集，且项目申 报标准化示范工程，安全文明施工要求高。 ４）地下２层运动场顶板设计为密肋钢混凝土预应力 梁，跨度超过３０ ｍ，施工难度大。 ５）车库范围内墙柱均采用大面积清水混凝土工艺，施 工品质要求高。 一 图１ ＢｌＭ毹决方案 ３ ＢＩＭ实施方案及要点说明 本工程ＢＩＭ技术应用分为策划阶段及施工阶段，具体 见表ｌ。 ６）本工程为无缝设计，地下室周长约８７０ ｍ，单层面 积约３７ ０００ ｍ ，大面积地下室防渗抗裂是本工程施工控制 重点及难点。 阶段 策划阶段 表１本项目案例ＢＩＭ运用策划 ＢＩＭ运用内容 施工场地布置 施工方案模拟及交底 ７）本工程地下室设计抗浮锚杆共９ ９５６根，最深 土建 施工阶段 工程量计算 施工进度４Ｄ模拟 现场签证支撑 机电管综优化 机电 净高控制 成品支吊架及ｕ形预埋槽深化设计 １５７４１１ ２０１ ７・４・Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 陈浩张礼平韦伟鸿： ＢＩＭ技术在施工管理过程中的应用实践 ４ 策划阶段ＢｌＭ运用 策划阶段ＢＩＭ应用内容主要是施工场地布置，即结合 现场临建布置及施工流水段划分，进一步完善项目施工组 织设计以及场地布局，见图２。 图５混凝土输送泵管架体搭设三维模型 （功能为篮球场和游泳池），该部位最大跨度３０ ｍ，最 小跨度２４ ｍ：３０ ｍ跨度区域梁尺寸为４５０ ｍｍ×ｌ ９００ ｍｍ、 ４００ ｍｍ×１ ９００ ｍｍ，２４ ｍ跨度区域梁尺寸为４００ ｍｍ× 图２采用ＢＩＭ技术进行场地分析布局 ｌ ５００ ｍｍ；梁与梁侧边净间距为５００ ｍｍ，空间高且狭小： ３０ ｍ跨度部位施工支模高度为９．０８ ｍ（至梁底），是超大线 ５ 施工阶段ＢｌＭ运用 ５．１ 施工方案模拟及交底 荷载条件下的高大模板工程。 该部位支模高度高、难度大，顶部密肋梁部位空间 小、节点复杂，项目采用ＢＩＭ技术进行支模架的搭设方案 ５．１．１饰面清水混凝土方案 本工程地下室所有框架柱（中柱）和下沉广场侧挡墙 采用饰面清水混凝土。在饰面清水混凝土施工时，模板的 拼接技术对质量影响很大，项目部通过ＢＩＭ技术进行清水 混凝土的配模、螺杆洞设计，完善清水混凝土施工方案并 及梁支模模拟，在专家评审会上进行展示，见图６。 组织交底，有效地指导了饰面清水混凝土的施工。见图３、 图４。 一图３螺杆洞设计模型 图６基于ＢＩＭ的大跨度密肋梁高支模三维模拟 由于密肋梁的高度高、支模空间窄，按照常规支模方 式，无法安装穿梁螺杆，且混凝土浇筑完成后，两侧模及 支模材料无法拆除，且模板安装难度大，施工时间长。经 过项目部仔细研宄讨论，向建设及监理单位提议采取在密 图４清水混凝土剪力墙大模板三维设计 肋梁间隔部位安装预制模板盒的方法，将密肋梁支模盒制 在饰面清水混凝土结构及样板施工前，项目部利用 ＢＩＭ模型进行了多次讨论及方案调整，特别是剪力墙大模 板的组装方式及节点做法，使得饰面清水混凝土样板一次 成型，达到预期效果，避免了因调整而造成资源和劳动力 的浪费。 作及安装工艺流程进行３Ｄ动画展示说明，方案获得建设单 位及监理单位的认可『１ 。 采取该方案，支模材料可以拆除，为本项目密肋梁施 工节约模板材料约７３０ ｍ ，节约工期近１０ ｄ，创造经济效益 约４５万元。 ５．１．２施工输送泵管下基坑架体设计 本工程基坑深度ｌ６．２ ｍ，由于场地，输送泵布置 ５．２ ＢＩＭ在工程量统计中的运用 ５．２．１ ＢＩＭ混凝土计量 在基坑顶部，如果输送泵管垂直连接至基坑底部，则容易 导致堵管。 项目采购广联达ＢＩＭ土建算量软件，建立结构模型， 与现场施工同步统计工程量。通过计算混凝土量，现场实 考虑将输送泵立管局部弯曲设置，并在基坑侧壁搭设 支模架固定输送泵管，通过Ｒｅｖｉｔ、Ｌｕｍｉｏｎ等ＢＩＭ软件建模 及渲染，实况模拟输送泵管的布置及架体的搭设，给管理 人员及劳务班组交底，直观易懂，效果良好，见图５。 行限额领料比对制度，每周例会通报并分析混凝土使用量 与计算量，遏制浪费、尾料过多的情况。通过这一举措， 目前项目已节约混凝土约２８０ ｍ 。 ５－２＿２ ＢＩＭ钢筋计量 由于项目地下室结构施工阶段钢筋需求量大，型号 多，采用ＢＩＭ钢筋计量软件分区段进行钢筋建模以及钢筋 ５．１．３大跨度窄空间密肋梁施工应用 本工程Ａ区体育区部分地下室顶板采用密肋预应力梁 建筑施工－第３９眷・第４期［５７５｜ 陈浩张礼平 韦伟鸿： ＢＩＭ技术在施工管理过程中的应用实践 ，冉结合现场｛捌筋使川情 为物资部提供实时钢筋需 ５．７ ＢＩＭ机电深化设计 ５．７．Ｉ成品支吊架ＢＩＭ设计 本工 机电安装工程量大，且根据项目要求，管线 成品支吊架采用Ｕ形预埋槽固定，采用该类支吊架，可以 避免机电安装施ＩＪ＝时在楼板钻孔而影响楼板结构质量、观 感。而ｕ形颅埋槽布置要求位置必须准确，各机电专业管 线必须详细、合理布置，严格按照图纸施工，否则容易导 致Ｕ形槽预埋后无法和支吊架妥当连接。 求及用最预算，仃效组织钢筋材料采购，缓解该阶段材料 堆场紧张的压力。 ５．３ ＢＩＭ施工进度４Ｄ模拟 项目通过将已经完成的结构模型分割，通过Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ 软件，导入ｍｐ『１进度汁划文件，进行施工进度４Ｄ模拟，进 度模拟一方面可以 观Ｊ，解施工组织部署、各区段完成顺 序，还可以通过进俊 划比对，为现场进度提供指导和反 馈，实现工期的信息化控制。 根据总进度ｉｔ一划制作令 期进度４Ｄ模拟，以 观＿ｒ解 项目完整施工流程，对于现场施工组织、材料心转管 、 场地布置、进退场坡道及道路的留置提供具仃实用意义的 参考。 进度计划比对：项门部每周进行一次进度情况比对， 将每个区块现场实际施 情况与进度４Ｄ模拟【｝１相同【ｌ１期进 度进行比对分析，片存周例会、ｊ 理例会上进仃通报，提 前发现工期异常的 域 及时作出施工组织渊 。通过每 周进度汁划比对，Ｈ前成功为项目节约工期约ｌ８ ｒ｛。 ５．４ ＢＩＭ辅助现场签证支撑 项目土方开挖阶段，基坑南侧部分剩余：“｝：坡需要进行 市计核算扦挖工程量签证，根据现场实测数据，‘ｌ 坡为不 姚整形状，按照常规换算方法，计算难度大，Ｈ汁毓准确 度难以保证。项ＩＡ部最终采用３Ｄｍａｘ建模计 ，计算快、 数量准，解决了ｆ： 遍统汁的难题。 ５．５ ＢＩＭ实现机电安装管线综合优化 项目ＢＴＭ小 接收到没计院提供的仞 模， 后，通 过Ｒｅｘ＇ｉｔ、ＮａｖｉＳＷｎｒｋｓ等软件进行模型漫游及审 。门开 以来，ＢＩＭ小绀 审核建筑、结构、机电模型４０余次，提 出显著碰撞问题、设汁缺漏问题８４４个，发送Ｂ１Ｍ协调表２３ 份，协助优化了机电殴计与管线综合布置，为后续施工的 顺利进行提供良好的设汁条件。 ５．６ ＢＩＭ净高控制 本工程３层地下窀均设计为车库，且地下ｌ 需满足停 放小中型巴士的条件，需确保最低净高２．８ ｍ。利用Ｒｅｖｉｔ￣［１ Ｎａｘ，ｉｓｗｏ￣・ｋｓ对模犁进行净高分折，对有影响的机电管线安装 布置及时要求作 调整，见图７ Ｉ。 图７三维漫游实现净高检查 ‘５７６ ２０１ ７．４．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｎｓｌｒｕｃｌｉｏｎ ５．７．２ ｕ形槽施工 项目ＢＩＭ小组参与各专业综合管线布置模型及图纸审 查、调整后，由机电安装单位按照最终管线模型进行Ｉｊ形 槽预埋件深化设计并出图，见图８。 图８在ＢＩＭ模型中检查Ｕ形槽布置情况 ６ 结语 ＢＩＭ作为一种工具，也作为一个集成管理要素的平 台，能够有效地进行管理资源的整合，并能够通过町视化 的模型手段，超前解决施工过程叮能存 的错漏问题，从 而实现了项Ｈ参建方良性互动，为防范 险提供新的途 径。 本项Ｈ通过对ＢＩＭ在施＿Ｊ二阶段的灵活运崩，实现了从 传统工艺到计算机辅助平台的创新探索。本项｝］己完成第 一阶段ＢＩＭ实际运川，后续我们将持续进行模型信息的完 善，包括建筑、结构、机电的优化设计，直至运维模犁的 交付，努力挖掘ＢＩＭ在项日管理中的潜在价值。 ☆☆参考文献☆☆ １】丁士昭建筑信息模型ＢＩＭ应用丛书【Ｍ】上海：同济大学出版社， ２Ｏ１５ ２】张建平，梁雄，刘强，等．基于ＢＩＭ的工程项目管理系统及其应用【Ｊ］ 土木建筑工程信息技术．２０１ ２（４）：１—６ ３】刘占省，赵雪锋Ｂ１Ｍ技术与施工项目管理【Ｍ１北京：中国电力出版 社，２０１５ ４】刘玉涛．建筑施工企业ＢＩＭ经典案例分析【Ｍ】杭州：浙江工商大学 出版社，２０１６． ５】王代兵，谢吉勇．ＢＩＭ在施工管理中的应用研究【Ｊ】建筑与预算， ２０１ ４（４１：５－７
