BIM技术在华润深圳湾国际商业中心项目中的集成应用

丁华营　梁清淼　吴延宏　白宝军

(中建三局集团有限公司，深圳　518000)



BIM技术在华润深圳湾国际商业中心项目中的集成应用

丁华营梁清淼吴延宏白宝军

(中建三局集团有限公司，深圳518000)

【摘要】为提升项目信息化管理水平，改善项目施工管理技术，加强总承包管理能力，项目通过搭建BIM5D应用平台、广联云协同办公平台、BIM虚拟样板引路系统等逐步实现信息化管理；通过BIM技术在智能顶模平台、辅助现场资源进度管控的应用，增强现场质量、安全、进度、成本的管控力度，提升项目管理人员工作质量与效率，实现现场经验数据归纳总结，逐渐形成企业数据宝库，极大提高了项目施工管理技术；以BIM云平台为核心，通过信息化带动标准化，标准化保证专业化，专业化实现精细化，提高施工效率，实现了施工项目建设的精细化管理，极大地提升了项目总承包管理能力。

【关键词】BIM协同；标准化；信息化；精细化管理

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.09

华润深圳湾国际商业中心项目是由中建三局承建的超大型商业综合体，项目位于深圳湾畔后海经济核心区，项目包括一栋66层400m高华润总部大厦，一栋62层264.1m酒店及美术馆，一栋28层158m高的万家总部大厦，两栋45层168m高住宅柏瑞花园，一座顶级商业万象汇，地下5层，总用地面积5.6万m2，总建筑面积76万m2，建成后将成为深圳南山区新地标(如图1所示)。

中建三局总承包以履行业主合同为宗旨，以服务现场为导向，从工程总承包角度出发，建立以三局总包为核心的施工总包BIM实施团队(如图2所示)，负责对接业主方和协调各分包BIM实施单位。总承包BIM团队由项目总工程师直接管理，与技术深化设计部平齐，在岗位设置上，特别设置了现场协调工程师负责衔接BIM团队和现场各项事宜，特别设置5D资源管理工程师负责衔接BIM团队和商务部，将BIM实施工作覆盖到技术、商务和现场的整个施工现场管理。

1本项目BIM应用框架介绍

总包BIM团队以BIM应用框架为核心，带动商务、现场BIM应用，从施工主线出发，以技术提升带动管理创新，致力于开创国内BIM技术在施工总承包阶段的新模式。如图3所示应用框架主要包括以下几个方面[1]。

(1)BIM技术辅助技术管理

主要包括BIM模型创建，华润项目BIM模型由设计院创建，我司在完成设计BIM模型审核后，各单位对设计BIM模型进行深化优化，完成设计BIM模型向施工BIM模型转化，随后总承包在Naviswork集成平台上完成各单位BIM模型的数据交换和集成。各专业在集成后的BIM模型上完成图纸会审与核对，深化设计、施工模拟等。如土建复杂部位(万家电影院弧形斜板、钢筋与钢结构连接的复杂部位、华润春笋总部大楼M600D动臂塔吊支撑架与钢构柱连接)的深化设计，钢结构的深化设计、机电的管线综合等；各项复杂施工方案的模拟，如顶模的爬升工序模拟，春笋塔尖钢结构M600D塔吊拆除模拟，B区土方消除方案模拟等等(如图4所示)；通过技术层面BIM应用，大大提升了项目施工BIM深化设计效率，优化了项目施工组织设计，减少了施工中常见的各类错误。

(2)BIM技术辅助商务管理

主要从BIM技术辅助工程算量、资源协调、成本管理三个方面进行[2]；我们直接应用BIM模型导入到商务的算量软件中，技术商务使用同一套模型(如图5)，避免了重复建模，且保证了技术商务使用同一套模型，同时我们又将商务的算量模型导入到广联达BIM 5D平台中，从人、材、机方面进行成本进度5D分析，从源头上管控施工进度，从不同的角度进行成本分析管控；通过商务成本管理，通过技术商务模型一体化，节约了商务建模时间，增强了商务技术的同步性[3]。

(3)BIM技术辅助现场管理

一是BIM辅助质量安全进度管理，项目采用广联达BIM 5D管理平台，我们将项目BIM模型同步到广联云端，在现场工长和安全员的手机客户端上安装广联达BIM 5D客户端，现场管理人员直接通过手机客户端将现场问题反馈到BIM模型中，我们直接在模型查看现场问题，及时解决现场质量安全问题(如图6)；通过移动客户端→5D管理平台→云端协同平台的一体化应用，完成了从现场→项目管理团队→企业管理团队的无障碍沟通，施工现场管理从原有的粗放式管理模式转变成集成化、信息化管理模式。另外我们通过项目的动态样板引路系统，在现场建立BIM动态样板展示间，通过BIM模型样板引路，提高施工质量[4]。

现场管理的第二个方面是进度计划方面的应用，我们在每周的监理例会上采用BIM方式汇报进度，制定每月的进度施工演示和年现场总进度施工演示，从周、月、年三级对项目进度计划进行管控。通过进度计划BIM运用，我司进度计划管控水平大幅提升，目前已经全部完成了业主要求的全部节点。

现场管理的第三个方面是BIM云平台与现场管理结合应用，由于本项目施工体量大，我司设置由总包管理层和团队项目管理层构成的矩阵式总承包管理模式，在云平台上对应设立总包项目和团队项目对应的矩阵式项目云空间，总包管理层通过总包项目部管理，团队项目部通过各分项目管理，同时实现了项目数据的集成和精细化管理(如图8)。同时通过云平台将BIM工作与现场完美结合在一起，现场管理人员通过手机上的5D移动客户端及时的反馈现场的施工问题，同步更新到模型，项目领导团队第一时间接受并处理现场问题，实现了远程现场管理监控，并在模型中储存了项目全部的施工数据。公司决策层通过在云平台查看经云平台集成处理后的质量安全、形象进度、成本预算等内容，全方位地了解项目施工进展情况，及时对项目管理作出宏观决策[5]。

2项目重点BIM应用方案介绍

2.1 基于Tekla、Naviswork、Midas的顶模设计施工一体化应用

华润大厦微凸支点智能控制顶升施工平台由我司自主独立设计，在设计之初，我司直接在Tekla中建立1： 1三维模型，设计深化，后导入midas软件中进行结构验算；然后在工厂中进行预制化加工，最后进行现场拼装。顶模施工前在naviswork中做了顶升工况仿真分析(如图9所示)，在分析过程中发现，顶模的2#、3#承力件对拉螺杆与核心筒钢柱产生碰撞，我司及时进行了深化，节省了对拉螺杆数量超过10t，避免现场钢结构开孔超过200个，大幅提升现场施工质量，并在顶升过程中及时检查顶模平台与钢结构之间可能产生的碰撞，及时进行了调整。同时我们在规划顶模工作面时充分利用三维可视化模型，将顶模平台上的工作间全部移至顶模平台以下，大幅提高了顶模平台的有效面积超过30%，核心筒施工进度提高10%以上。

在顶模爬升施工过程中，我们在naviswork中对顶模的每个爬升周期进行全真模拟，确保顶模在施工时顺利爬升；在分析顶模和三台同步爬升的动臂塔吊时，我们通过长时间在5D平台中观察顶模的爬升时间曲线和资源曲线对比，提出将三台动臂塔吊和顶模同步爬升的方式改为错位顶升方式，顶模每顶升一次，与其对应的动臂塔吊需要爬升四次，之前三台动臂塔吊同步爬升，我们需要三台的塔吊爬升安拆工人，工耗时三天，优化后，三台动臂塔吊错位爬升，两台塔吊先行爬升，顶模顶升时只需要第一台塔吊爬升完成后即可进行爬升，并在Naviswork中进行仿真分析模拟，证实了设想的可行性，最后成功的应用到了顶模施工。如图10所示，通过优化，顶模每一个爬升周期(18天)，即可节约3天的工期，同时节省了一个动臂塔吊的安拆劳动力。

2.2 BIM技术辅助项目成本进度管控

将Revit模型导入广联达BIM 5D平台中，关联进度计划与工程量清单，通过实时的对比分析计划进度与实际进度的差别，提前对项目进度偏差进行预警，一方面通过预演现进度与实际进度总进度的偏差，供项目决策层实时更改项目进度计划，另一方面通过BIM 5D管理平台的人、材、机量分析，查找现场进度计划偏差原因，合理更正现场进度计划。在成本管控方面，通过5D平台与广联达软件的数据互倒，清单匹配，结合进度计划，分析现场的月、季实际产值与计划产值的差别管控现场的成本(如图11所示)。项目成本管控的第三个方面是BIM技术辅助劳务绩效考核管理，在分包给劳务队伍的工作量时，直接通过BIM模型测量出工程量，精确的统计劳务队伍的工作量，通过5D时间资源结合，测算出劳务队伍的工程产出比，通过协同云平台比较同一个项目之间劳务分包、不同项目之间劳务分包的工作效率，对其进行考核，为公司劳务管理提供直接的参考依据[6]。

2.3BIM与智能硬件结合应用

2.3.1智能测量放样机器人的使用

如图12所示，在结构建筑验收时，通过探测的方式确定建筑结构的实际标高、预留洞口的尺寸大小及位置、建筑结构特殊位置坐标等信息。获取误差信息后，我们同步更新到BIM模型。通过测量机器人实测数据的往返和BIM模型的同步跟进来减少误差，指导现场施工。在机电安装放样时，将BIM模型导入全站仪手簿，将模型中的点位放样到现场，以点对点方式完成现场构件定位。同时，利用测量机器人对管线安装情况进行实测实量，快速核查机电管线、支架标高，查错纠偏，达到精确高效地检查验收的目的。

2.3.2三维激光扫描仪的应用

如图13所示，通过激光三维扫描，将春笋的外部信息进行扫描，然后将三维激光扫描生成的点云数据，经过专业软件Trimble RealWorks处理，即可转换成Rcp模型即可导入Revit中，与BIM模型形成完整对接。在本项目中，我司应用激光扫描仪进行的工作主要有以下几项：

(1)通过全专业云点扫描，与BIM虚拟性模型进行对比分析，校正BIM虚拟模型，确保竣工模型与施工现场一致性，我司对春笋钢结构外框进行扫描，在扫描其外框模型后，对钢结构安装的偏差BIM模型进行对比，标记处超出幕墙尺寸调节范围之内的幕墙，提交给幕墙加工单位进行工厂化加工，保证现场幕墙施工时不出现返工；

(2)保存建筑数字化点云数据库，以便后期虚拟化修正或损坏修复提供数据平台；

(3)三维激光点云模型、BIM创建模型及全站仪应用互补论证，对特殊构造，复杂的节点进行三维扫描，通过与全站仪坐标复核，校正施工测量定位。

3实施总结

华润国际商业中心项目BIM实施时，取得了较好的社会收益与经济收益[7]，业界同行来项目进行BIM调研交流80余次，外界各协会组织邀请项目进行各类演讲交流十多次，同时项目也荣获国内外多项大奖。项目应用总结主要有以下几个方面：

3.1实施效益分析总结

项目BIM应用取得了各方面的效益，下面主要从经济效益和时间效益来分析，如图14所示。

3.2实施经验总结

(1)BIM技术运用对项目管理有较大的提升，但很多方面是隐性的，从不同的方面对项目产生影响。BIM使用在项目上是逐渐深入到项目管理的各个方面，很大一部分的影响都是隐性的，比如可视化，管理流程信息化，沟通效率提升等。

(2)BIM运用在深化设计等方面效果较为显著，其他方面则还需要进一步探索。项目应用BIM技术在深化设计，发现了大量的碰撞等设计问题，极大地提升了深化设计效率和质量，基本做到现场零返工；在提升可视化、加强专业协调、提升商务成本管控等方面效果较为显著；但这些工作方法改变了传统工作模式，部分管理人员抵触心理较大，推广较为困难。

(3)BIM技术推广使用的困难已由技术方面转换为管理方面，关键在于管理难度而非技术应用。BIM技术的使用不能仅仅依靠一个部门或者一部分人，必须有大部分管理人员参与进来，调动大部分管理人员使用BIM才能让BIM技术广泛的与项目管理相结合，由项目经理牵头的BIM管理部是本项目BIM成功的关键。

(4)施工现场效益提升从管理方面实现比技术方面实现可行性更高；提升施工效益，从管理方面实现效率更高，BIM的应用不应仅仅着眼于技术的提升，更多的是应该与项目管理相结合。

华润深圳湾国际商业中心BIM技术应用开启了中建三局大型施工总承包项目BIM应用的新局面，创造了三局BIM的新模式。

参考文献

[1]邓晓.基于建筑信息模型(BIM)的工程管理[J].企业改革与管理， 2015(10)： 11-12.

[2]赵昕，马智亮，张建平，李云贵，刘刚，李洁.BIM深度应用与发展，中国城市出版社， 2015:23-25.

[3]宗亮，刘延志.基于国内应用案例的BIM技术分析与建议[J].河南建材， 2015(05)： 2-3.

[4]中建《建筑工程施工BIM应用指南》编委会.建筑工程施工BIM应用指南[M].中国建筑工业出版社， 2014： 14-17.

[5]Jane Matthewsa，Peter E.D，Loveb，Sam Heinemanna，Robert Chandlerc，Chris Rumseyc，Oluwole Olatunja，Real time progress management：Re-engineering processes for cloud-based BIm in construction[J].Automation in Construction， 2015(7)： 13-17.

[6]张兆昌，王昌建，张泾杰，石启印，崔钊玮.工程建设信息化管理的研究现状和发展分析[J].价值工程， 2015(29)： 2-4.

[7]Mehmet Yalcinkaya，Vishal Singh Patterns and trends in Building Information Modeling(BIM)research：A Latent Semantic Analysis[J].Automation in Construction， 2015(7)： 18-23.

Integration Application of BIM Technology in Shenzhenwan International Commercial Center of China Resources

Ding Huaying，Liang Qingmiao，WuYanhong，Bai Baojun

(ChinaConstructionThirdEngineeringBureauCo.,Ltd.,Shenzhen518000,China)

Key Words：BIM Coordination; Standardization; Information Technology; Refinement Management

Abstract:In order to promote information technology management and to improve construction management technology, the project realizes information technology management through the establishment of BIM5D application platform, connection of cloud coordination office platform, and BIM virtual model guiding system. Through the application of BIM technology in intelligent backform platform and supporting on-site resources progress control, the project improves the management of on-site quality, safety, progress and cost, improves the quality and efficiency of project managers, realizes on-site data summery, builds up database for the company and greatly improves the project construction management technology. Based on BIM cloud platform, the project realizes standardization through information technology, specialization through standardization, refinement through specialization, which improves construction efficiency, realizes refinement management and the general contract management of the project.

【作者简介】丁华营(1988-)，男，助理工程师，主要研究方向：BIM与施工管理；

【中图分类号】TU17

【文献标识码】A

【文章编号】1674-7461(2016)02-0054-06

白宝军(1982-)，男，高级工程师，公司技术部经理，主要研究方向：建筑工程施工管理。