基于BIM5D平台的项目精细化管理应用

胡梦佳 董良

1.郑州大学管理工程学院 中国建筑第七工程局有限公司 河南 450001 2.河南省交通一卡通有限责任公司 河南 450016

1 工程概况

本工程位于郑州市经开区航海东路与九曲路交叉口，包括6栋（26#～31#）32～34F高层住宅；一栋3F幼儿园（33#），建筑高度9.25m～13.25m；一栋2F商业（33#），建筑高度9.15m；一座-1F/-2F地下车库组成。其中26#27#为1F地下室，28#～31#为2F地下室；其中-2F为人防区。工程造价2.2亿元，项目工期：2017年11月15日至2019年6月20日。

2 BIM应用策划

2.1 BIM应用目标

1、实现BIM+SSGF模式全工序穿插，合理安排工期，实现“高周转、高品质”。

2、使用BIM技术管控项目机电安装工程，保证现场碰撞问题解决95%，保证不出现因专业间冲突而引起的工期延误。

3、实现BIM技术与双优化的融合管理，实现低成本、高质量的样板工程，以及工程的精细化管理。

4、使用BIM技术完成项目铝合金模板的拼模工艺模拟，将铝模拼接问题前置解决，保证模板到场拼接零问题，模板报废率降低30%，保证现场施工问题解决90%。

2.2 BIM组织保障

项目成立了以项目经理为第一责任人，以公司BIM中心为技术指导的项目BIM中心。提倡“1+BIM”即专业能力+BIM能力，全员应用。加强BIM人才体系建设，化垂直管理转变为相互交融，淡化各系统间的分界线。项目以公司BIM技术手册为指导，编制完成项目BIM实施策划书、项目BIM建模规范及成果交付标准，将BIM应用过程及BIM文档标准化管理，并制定工作流程，为后续BIM+智慧工地实施奠定基础。

3 BIM应用成果

3.1 技术管理

3.1.1 图纸可视化

项目部搭建了BIM专用服务器和网络环境，BIM小组根据《中建七局项目BIM建模标准》和施工图纸按照建模规则和项目样板文件建立全专业三维模型，包括6栋主楼、地下车库等建筑、结构、水暖电全专业模型。

3.1.2 施工场地布置

通过BIM技术，模拟施工现场平面布置，对施工场地进行优化配置，现场机械、材料堆场、加工场地配置优化，合理安排空间和资源，对比原方案现场增设电子门禁、展示区、安全通道、加工区，同时增加防霾喷雾系统和PM2.5监测系统，达到绿色施工要求，并根据现场施工动态及时调整。

3.1.3 工地标准化、全天候开放

一方面建立工地标准化开放模型，提前与甲方沟通工地标准化细节内容，并作为工程计价依据。另一方面通过BIM技术进行“全天候工地开放”展示，项目定期接受客户、准业主、业主的预约全天候到工地看工程实体质量，客户购房前可以亲自走进工地，见证施工现场、工程质量、环境建设等关乎房子质量安全和品质保障的各项实际指标。

3.1.4 塔吊选型

用于塔吊选型，利用BIM技术进行塔吊方案比选，从QTZ40与TC6510这两种塔式起重机中进行对比QTZ40起重力矩400KN.m，最大工作幅度50m，TC6510额定起重力矩630KN.m，最大工作幅度60m，通过创建塔吊模型，我们发现，QTZ40工作半径不能满足现场施工要求。最终，在确保覆盖半径，载重，安装拆除的可行性条件下，最终决定采用TC6510塔式起重机。

3.1.5 深化设计

本项目住宅楼采用铝模板施工，针对主楼二次结构，使用BIM技术制定了2种方案进行了对比。第一种方案使用高精度加气混凝土砌块进行二次结构的施工，使传统的二次结构砌筑方式。第二种方案是将原有使用加气混凝土砌块施工的大多数部位进行一次浇筑，使用结构拉缝板增强墙体的侧向承载力。经过BIM技术方案比选最终确定方案二，将部分加气混凝土砌块墙改为一次浇筑的混凝土墙，在使用功能不受影响的情况下施工难度降低，安全性高，通过此次深化设计，节约工期共计20天。

同时，利用BIM模型对铝模板深化图进行可视化，发现铝模深化图中12处错误，优化5个节点，在铝膜进场施工前与铝模厂家沟通，减少模板资源浪费，保证现场铝模板正常安装。

3.1.6 管线综合

结合现场施工经验，在地下室结构施工前，利用revit对地下室综合管网，室内水电井进行深化设计，满足甲方对净高要求，消除消防箱对车位的影响，提高安装施工水准，使整体观感得到提升，提升小区品味，为甲方带来社会效益。

通过安装的管线综合，共优化施工图6万㎡，出优化图51张，优化车位7个，优化后节省桥架47米，管道77米，节约工期约17天，节省资金约43万元。

3.1.7 二次结构自动排砖

二次结构进场前，对排布砌体、构造柱等精细化排布，检测洞口或者其他构件，并导出材料统计表，通过材料统计，实现限额领料，减少二次搬运，保证现场工人砌筑完成后，现场剩余的各规格砖量在3块以内。另一方面实现定点投料制度，严格把控上料的数量，依据墙体规格和砌块用量对整体标准层的区域划分，并指挥工人在规定的区域内卸料，通过这一方式使得本项目材料节约率4.3%，人工节约率6.5%，节约相应成本3.5万元。

3.2 精益生产管理

利用BIM技术进行可视化4D施工模拟，动态展示项目进度，将计划关联模型，通过模拟施工发现进度计划中的专业冲突、材料设备进场时间等不合理的地方进行及时调整，并形成动画指导施工。

3.2.2 进度跟踪

通过BIM5D将总进度计划按照专业、楼层、流水段的形式与模型相关联，并设置各施工阶段现场工况，同时与商务成本、物资等关联，从而模拟整个建造过程及相应时间节点所需要的人力，机械、材料、资金等情况。通过录入实际时间，用来与总进度计划做对比，共生成施工进度报告3个，并及时进行了纠偏。

3.2.3 生产过程资料记录

通过BIM5D平台自动整合生产信息并生成施工日志，解决了施工日志编写困难、记录信息不准确等问题。同时，基于平台基础数据，自动生成施工日志，极大提高工长工作效率。

3.3 精益质量安全管理

为达到精益建造要求，响应工程局“过程精品，质量重于泰山”的口号，质量管理通过全过程质量管控，全面提升施工精度，确保一次成优，降低质量风险。深入开展安全风险分级管控与隐患排查治理，强化项目全生命周期过程管控，深化全员安全生产责任，减少职业健康安全隐患。

3.3.1 台账分析

BIM5D平台有效的解决了我项目现场管理预控难、问题跟踪难、数据积累难等三大难点，问题记录清晰准确、可追溯，避免扯皮。实现项目质量安全问题按时整改率达到100%。

标准配送式变电站采用面向间隔与功能的模块化设计原则，形成“预制舱式二次组合设备+预制式组合二次设备+预制式智能控制柜”的模块化设计方案[1]。标准配送式变电站站内二次设备模块主要包括预制舱式二次组合设备、预制式智能控制柜、预制式组合二次设备，其中公用二次设备采用模块化二次组合设备，布置于装配式建筑物内；各电压等级及主变间隔二次设备采用预制舱式二次组合设备，布置于配电装置场地；合并单元、智能终端等二次设备选用预制式智能控制柜，与汇控柜一体化布置于配电装置场地[2]。

3.3.2 风险源分级管控

依据风险源辨识系统，识别出项目安全风险源，并进行分级巡检管控，安全排查责任到人，有效排查现场安全隐患，将风险消灭在萌芽状态。并通过BIM5D平台将巡检排查过程可视化、标准化，有针对性的对风险源进行排查，排查记录清晰准确可追溯，达到了零安全事故的管理目标。

3.4 成本管理

3.4.1 钢筋翻样

通过应用翻样软件对项目钢筋进行自主翻样，进行钢筋排布并形成三维模型，通过生成钢筋下料单，高效的指导现场钢筋的采购、下料、施工过程。通过翻样技术应用，为项目节约了施工成本约40万元。

3.4.2 成本分析

通过BIM5D将模型与预算部门出具的合同清单和成本清单分别进行关联，然后通过软件从时间、流水段、构件、材料、清单等多个维度进行前期成本测算，能够更快捷的显示出项目成本情况。生成成本对比报告18个，通过此种方式全过程监控成本出入情况，发现成本异常。

3.5 BIM创新应用

本项目采用SSGF新建造科技，通过BIM专业建模模拟SSGF建造过程，以装配、现浇、机电、内装等工业化为基础，并对分级标准化设计、模具空中化装配、全穿插施工管理、移动信息化管理、人工智能化应用等技术及管理进行系统集成。SSGF具有新型装配及现浇的优点，让每个楼层成为“空中装配工厂”，每层模具空中装配、一次整体浇筑成型，不仅达到了传统装配高精度、取消抹灰的效果，更能提高结构整体安全性、抗渗性。

1、全穿插施工

主楼施工采用碧桂园SSGF全穿插施工工艺，包括全现浇外墙、楼层截水系统的应用保证施工质量，通过BIM建模与施工进度计划关联进行穿插模拟，划分关键节点，使各工序的施工计划安排合理，避免出现窝工、返工的现象。

2、全现浇外墙

通过BIM建模进行全现浇外墙优化设计，利用铝模施工优势，实现外墙一次浇筑成型，从而减少交叉工序（砌筑、抹灰、贴砖等湿作业），为爬架跟着主体进度进行爬升创造条件，实现外墙穿插施工，达到节约工期，提高施工效率。

3、楼层截水系统

通过在外墙设置雨水槽来拦截上部主体施工对外墙已完工程的污染，实现外墙的穿插施工。在施工前通过建立BIM模型，从而确定雨水槽设置位置与放坡角度。通过建立模型，最终确定截水方案。选购成品U型截水槽，沿外墙四周连续布置，按1%放坡，最低点处增加排水管，引流至最近集水点。

4 总结

项目BIM实施的过程是协调各专业按施工图标准完善深化设计的过程，我们秉承施工图就是竣工图的理念，在虚拟建造的过程中，解决了各专业间的设计矛盾，利用精准的BIM模型辅助施工管理，使得实体管线的易施工性得到了充分体现，为整个项目争取了可观的经济及工期效益，共节约工期58天，实现经济效益97.9万元。并取得了良好的经济效益和社会效益，获得了河南省“匠心杯”工程建设BIM技术应用大赛二等奖。