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1、BIM技术在建筑工程施工的应用1.1 BIM技术应用概述近年来，我公司公路工程事业不断推进发展，随着项目的不断进行和开展，采用新 技术以提高工程建设的质量、缩短过程建设周期、控制投资成本的需求日益增加，而BlM 技术在建筑行业的成功应用给市政工程很好的启发。与传统市政施工相比，采用B1M技 术进行市政施工在信息共享、协同、进度控制等方面具有一定优势。公路工程施工有着 专业分项多、任务重工期紧、施工难度大的特点。1.2 BIM技术应用的组织协调按照要求项目实施过程至少配备2名专职信息化管理人员，4名专职信息与数字化建 设及应用人员，配合发包人开展数字工程建设管理工作。工作内容包括但不限于数据及
2、模型移交、建设管理过程中的数字化成果移交、数字信息化等平台接口提供及对接、协 助开展信息安全管理等。因此，项目启动时首先要建立合理的组织结构与模式。本项目的项目组织架构如下 图所示：图1.4-1项目组织架构图1.3 BIM技术目标应用分析根据对BIM应用目标的整体描述，以及对公路工程全生命周期成果的聚焦，可以得 到对应BIM应用目标的BIM功能定位及其潜在BIM应用点。根据潜在BIM应用点对于整 体项目的价值，对各个应用点所需求的资源、能力。以此原则为基础，对潜在应用点进 行多维度考量评估，最终确定本工程的BIM技术应用点方案。(1) 完成本项目相关内容的BIM建模和深化设计依据，建立3D施工
3、图模型，用于现 场技术交底和协调工作，并确保对施工质量的控制和指导。(2) 通过BIM模型对复杂节点及复杂工艺进行分析和模拟，为重大方案的制订和关 键工序的确定提供技术支持。(3) 通过BIM模型，提取阶段性工程量清单辅助采购与管理，提供构件详图及清单。(4) 现本项目内相关内容的BIM施工进度模拟，实现动态形象进度展示，提供更多 相关视频和图片，用于日常交流的查看与展示。(5) 通过视频监控等随时将现场的安全质量问题进行拍照、拍摄、文字描述并与BIM 模型构件相关联，确保模型信息始终与现场保持一致。(6) 将所有信息整合到发包建设管理平台中，参建各方可以随时随地通过手机、平 板、电脑等方式登
4、陆平台查询项目信息。(7) 对完工部分配合发包方要求完成必要的信息收集整理和录入工作，提交符合要 求的BIM竣工模型可为后期运维提供支持。基于以上七条BIM技术实施目标应用确定BIM技术应用点。1.3.1三维GIS平台通过遥感技术采集高速公路沿线5km幅宽的数字正摄影像，根据1:2000地形图生成 全线范围内的数字高程模型，通过叠加，合成高速公路全线三维地理信息大空间场景， 形成三维GIS平台，作为后续BIM结构模型的拼装集成、BIM应用、可视化的基础平台。图1.4-2三维地理信息模型1.3.2隧道三维地质模型根据施工图勘察设计阶段的勘察成果，建立全线隧道三维地质模型。模型应用于隧 道设计技术
5、交底，提供动态的隧道开挖地质研判和预报信息，并根据三维地质模型，结 合施工管理，应用于隧道监测及预警、超前地质预报等专项深化应用系统。图1.4-3隧道三维地理信息模型1.3.3 BIM结构模型与施工图勘察设计同步建立高速公路全线BIM结构模型，BIM模型结构和尺寸按施 工图1:1比例建成，带有详细的结构参数，模型应用于项目的三维可视化展示，可视化 的施工组织方案和施工场地选址与部署，全线工程量的统计复核、可视化的设计技术交 底、可视化的进度展示和模拟、可视化的施工仿真模拟、施工管理阶段过程管理数据的 挂接关联等。图1.4-4 BIM结构模型在三维GIS平台中集成1.3.4基于BIM的专项深化应
6、用系统本项目地形地质条件复杂，工程投资大的特点，通过BIM技术的深化应用，加强对 项目投资、安全施工、质量等风险的管控，是BIM技术应用的重要目标。根据本项目的 特点，BIM深化应用主要聚焦在复杂地质条件下山区隧道、高边坡施工安全管控，以及关 注在施工物资原材料追踪管理等质量和投资管控上。隧道施工安全管控系统基于BIM的隧道超前地质预报预警系统（隧道开挖前）：针对隧道开挖前，利用 已研发的基于BIM的隧道施工安全预报预警系统，通过充分利用三维地质模型，结合隧 道超前地质预报检测，通过信息化手段，准确、及时地预测不良地质情况，做好充分施 工准备，最大程度降低施工安全风险，同时，实现隧道施工过程地
7、质信息与三维模型的 动态关联，三维展示查询和统计分析。图1.4-5基于BIM的隧道超前地质预报预警系统 隧道监控量测及预警系统（隧道开挖后）：针对隧道开挖后，开发基于BIM的隧道监测及预警系统，利用已研发的高速公路隧道监测及预警系统，对隧道开挖后的围岩 稳定和变形情况进行动态监测，一旦变形超过设定的阈值，系统及时并将预警信息通过 短信的形式及时的发送给工程管理人员，保证隧道施工安全，同时跟踪预警处理的方案 并反馈，确保隧道施工的安全。图1.4-6高速公路隧道监测及预警系统边坡变形监测及预警系统针对项目全线高于20米的填方边坡以及高于50米的挖方边坡，建立变形监测和GNSS 监测点，通过已研发的
8、边坡变形监测及预警系统对变形数据进行动态的收集和分析，对 边坡的稳定状态情况提前预警，及时处理，确保施工人身和财产安全。a- IlF知If卜 .AN%WfahiAl liaM:BjL 牌-4L：-(T-sj； .1；儿；1争MiillJH J时 fT MlNFTjR4,U JM MBBWSt 翊由4411株 3t4MuM *.自事 J % 田 fl图1.4-7边坡变形监测及预警系统1.3.5可视化交底通过三维可视化模拟施工实现模板施工方案交底，以BIM技术为基础的专项施工组 织方案，模拟实际现场，提出合理的解决方案。在这一阶段通过BIM模型对施工进度的模拟控制，对各参与方信息的整合和验证， 无
9、论是施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情 况了如指掌，有助于加强工程项目在施工过程中可预见的风险控制和协调能力，有效保 障施工进度和成本控制，减少同类工程中常见的纠纷。并提供与模型有关的矢量图纸、 报告、产品质量控制文件等用于数据的审核，审核依据为模型数据与对应图纸、报告的 匹配性建模要求，常规的碰撞检查及其他常识性错误等。图1.4-8可视化交底1.3.6智慧工地建设(1) 项目部智慧工地建设主要实施实名制考勤系统、视频监控系统、材料检测监管 系统三大平台。(2) 视频监控系统接入“建筑工地远程视频监控系统”，实名制管理系统正在 履行“锁人”程序。(3) 选择
10、面积较大、条件较好的单体设置视频监控系统，实名制认证系统需要完善 边界设置，材料监管系统与现场同步实施。图1.4-9智慧工地模型图1.3.7基于BIM的工程量统计通过预先合理规划的模型以及输入相应的构件属性信息，使BIM模型成为一个富含 建筑信息的数据库，针对每个构件模型元素识别出其所属的工程量清单项目并计算其工 程量。可以方便项目团队高效、精确的获取各种类型材料的统计数据，按照相关要求对 工程量分类统，合理进行模型规划、计算逻辑编制、统计报表定制，从而实现各专业工 程量统计可以及时准确的输出，为项目管理团队提供重要的决策依据。重要工程材料用量明细表等。渣甲.定颤实物鼠汇总表柳昌族麻*1邮ng
11、1HR11. 7-M5四K咀rt+V-KftaHtlU 旅 a Lfi忏MJR775, 7053垣实喙1S312 . L M*, r- 厅 i Q 1 - -El1U5O7. LB5Hl*t别）1心忡照时 fTKSl4M. -Bfi70曲#炸普ih 1*忡9!赡It It 悔冒二 DERff 51再网L MCwia-rni ARI GMHW恨贵 ik-oo； ；fl L Fy向骨赤用HNJA E1S，：将话/ IE浸 EHIWW 蜘50,湖烷柠舌Nran ka4.030.059it la震引鼻HHH鼻加翻冒清明，1Kttl tfcitMT& 14710It堰塾即c MKF V 如障 imrZ9
12、IL KJT11Iy+b-vAiiWffl i 策i内忏妙 甘莘宥首】mnniftmi. mtwn ifc/i4107717_riLL宙标至灶凋悟钢菅3*北|色仆模牡Hifn-KrltEK a-in图1.4-10工程量统计图片1.3.8进度管理将项目按整体工程、单位工程、分部工程、分项工程、施工段、工序依次分解，最 终形成完整的工作分解结构，工作分解结构达到可支持制定进度计划的详细程度，并与 模型的详细程度相匹配，包括任务间关联关系。将二维施工进度计划与BIM模型进行整合，形成4D进度管理模型，通过动态进度模 拟根据工程量、用工数量及持续时间等信息，检查进度计划是否满足约束条件，是否达 到最优
13、，将实际进度关联到模型并与进度计划相比较，若进度计划与原进度计划的总工 期、节点工期冲突，则需与各专业工程师共同协商修改进度计划，这个过程中需充分考 虑施工逻辑关系，各施工工序所需的人、材、机，以及当地自然条件等因素。重新调整 优化进度计划，将优化的进度计划信息更细到模型中。基于BIM的4D进度管理通过反复的施工过程模拟，让那些在施工阶段可能出现的问 题在模拟的环境中提前发生，逐一修改，并提前制定应对措施，使进度计划和施工方案 最优，再用来指导实际的项目施工，从而保证项目施工的顺利完成。应用成果：进度管理模型、实际进度和计划进度跟踪对比分析、进度预警、进度偏 差分析、进度优化与资源优化模拟成果
14、、进度审批文件等。t- JB土,至 W1淡宣图1.4-11施工进度模拟图片1.3.9文档管理施工过程中产生的各种质量安全检查记录、质量验收记录、质量信息统计表、安全 隐患排查记录、特种设备记录、施工周报月报等数据文档资料，与BIM模型即时关联， 使用BIM智慧管理平台进行报验、审核、批准等，确保及时性、准确性、可追溯性。既 可以通过模型构件查询施工过程中该构件的一系列记录报表，也可以通过时间段、业务 类型查询所有文档。应用成果：从模型中查询、提取各种施工过程中的形成的资料，可以按时间，提交 对象、模型构件、分项等各种方式查询。1.3.10竣工验收预验收合格后应将工程预验收形成的验收资料与模型进行关联，竣工验收合格后应 将竣工验收形成的验收资料与模型关联，形成竣工验收模型。竣工验收模型基于施工过 程模型，与工程实际状况一致，辅助完成竣工结算和结算审批，获得全面、高效、准确、 客观的工程竣工结算成果，缩短结算审批周期。应用成果：从模型中查询、提取竣工验收所需的资料。
