基于BIM的地铁施工过程集成管理探究

2019-11-12李昌俸

中华建设 2019年10期

李昌俸

地铁施工是一个极其复杂的过程，其中间涉及到了大量的信息，传统的管理模式已经满足不了对这些多维度信息的集成管理。因此，就需要采用一种新的集成管理的模式对地铁施工过程进行全面管理。本次就对基于BIM的地铁施工过程集成管理模式进行了详细的探究。

BIM模型能够有效地对建筑工程项目中的多个维度信息进行集成，使其形成一个具有庞大信息的数据库，以此来对各项目参与方在施工过程中的协同工作行为进行大力协助，不但为各项目参与方提供了所需要的信息，还实现了数据库中信息的共享，保证了各信息在各部门之间高效的流通。我国住房和城乡建设部也提出了，要推进BIM技术在施工过程中的应用。将BIM技术应用在地铁施工的过程中，构建基于BIM技术的集成管理系统，管理人员能够对施工的进度、成本、质量、安全等进行有效的管理，还促进了BIM技术在实际建筑工程中的应用。

一、基于BIM的集成管理系统的构建

一般情况下，应该先完成基于BIM的集成管理系统的集成控制模型，然后根据各模型就可以构建出基于BIM环境下的集成管理系统（如图1所示），据此对建筑项目的进度、成本、质量、安全等进行集成管理，进而促进集成管理控制目标的实现。

图1

1.进度方面

根据构建的进度控制模型进一步总结出了基于BIM的项目进度管理业务流程。首先要编制一个总进度的计划，编制人员同项目负责人先对各单位的工作情况进行了解，然后编制出高层的活动计划，再编制单位工程进度计划，每个班组再拟定周计划，使其形成一个整体的进度计划系统。然后对施工过程进行模拟，对各计划进行优化，实现在施工过程中对施工进度的管理和控制。

2.成本方面

在建立成本模型时，需要将建筑工程中各构件的项目特征编辑进去，进而形成一个集成各构件各种信息的GBS数据库。还要在施工预算阶段按照制定好的时点对模型中实际成本的信息进行调整，进一步提高施工预算的精准度。利用成本控制模型，对成本管理的业务流程进行总结，不但能够快速得到各项成本的信息，计算出各阶段的成本，帮助管理者对成本情况进行详细的分析，还可以对最后一阶段的成本进行预测。

3.质量方面

质量控制业务流程的构建，能够有效促进工序质量与BIM模型的无缝结合。如基于BIM的质量控制业务流程下，对产品的质量参数进行设置时不但要使其满足产品本身的质量要求，还要对产品的其他信息（厂家、成分、配料比、养护等）有个明确的掌握，进而实现对质量控制中的组织、过程的管理模式等的划分。

4.安全方面

在地铁车站施工的过程中，安全问题贯穿于整个过程，其也会随着施工过程的变化而出现变化。建筑项目中基于BIM技术安全控制模型的构建遵循了三维实体和施工过程时间轴对演化规律进行描述的原则，并在此基础上，对其他安全维度的信息进行了集成，进而构建出了一个多维度的安全信息模型，并将叠加的结果及时传递给了现场管理人员，使其能够及时对危险部位、危险区域等给予实时的预警和控制。

构建的集成管理系统中，将建筑项目结构的安全、施工空间上的冲突、施工过程中对各项资源的管理等作为重点，制定了项目安全管理业务流程。通过基于BIM的集成控制模型对项目中涉及到的机械、材料等信息进行主动管理，同时还要保证模型中信息的完整度，保证各机械设备、材料等物品随时处在一种安全的状态。

二、地铁施工过程中集成管理系统的应用

1.项目概况

由中铁二十局承建的南宁市轨道交通2号线东延项目停车场，是广西省境内第一个带上盖物业开发的停车场项目。项目开始，在中国铁建股份公司南宁轨道建设指挥部的指导下，项目部引入BIM系统集成化管理。本项目在施工中各个方面都制定了主要的目标，如在进度方面，不但要对项目的顺利进行做好统筹规划，合理化地安排各项工程的进度，还要根据BIM模型对制定的计划进行优化，保证工期的按时完成；在成本方面，要对各项成本的指标进行严格的把控；在质量方面，要保证建设项目的质量能够达到样板项目的质量；在安全方面，要保证整个项目施工中无重大的安全事故发生。

2.地铁施工过程中集成管理系统的具体应用

（1）进度管理

项目施工前，地铁施工集成管理系统中的3D模型已同进度计划系统中的各进度信息相链接，此时，三维模型则与时间轴进行了结合，并将整个项目工程施工的过程以动态的形式显示了出来，进而形成了一个虚拟施工的动画。施工单位可以在此看到整个项目的施工情况。将不同的施工方案进行比较，最终选出最优方案，为管理提供准确的决策依据。项目施工过程中，工程师在现场通过电脑、其他终端设备对各单元的实际施工进度进行了跟踪，并将跟踪到的信息存储在了系统中。集成管理系统则是利用了进度信息建立了进度跟踪视图，对施工项目进行虚拟施工动画，管理人员则可更加直观地看到项目的进展情况。如下图2所示：

图2 施工进度的跟踪界面

（2）成本管理

施工之前，集成管理系统通过对项目的各项成本进行汇总和统计，会生成一个比较准确的工程量清单，这对项目成本的控制是非常有效的。集成管理系统会通过BIM模型将计划成本信息与进度信息关联在一起，而业主单位也可以得到施工期间对项目计划成本的分析清单，进而对项目资金进行合理的规划。但是需要注意的是，在项目的施工中，应将一些变更的信息数据及时录入到系统中，便于结果的准确性。另外，还要对超支、逾期未付等成本进行控制。

（3）质量管理

项目施工中，根据施工的完成情况和质量，直接在模型中对相关数据进行了更新。为各部门及时准确地查找到项目质量的信息提供了条件。同时，在集成管理系统中，还为参与方更加及时、直观、准确地掌握到项目施工质量的宏观情况提供了便捷的通道。

（4）安全管理

施工前，集成管理系统的控制模型对施工情况进行了动态模拟，让建筑项目结构的安全性能表现的可视化，进而为结构安全性能的评价和危险区域级别的确定提供了重要的依据，也为施工活动提供了有效的指导。另外，对施工空间冲突进行检查，对一些可能会发生的冲突进行了规避，给施工机械找到了最优的行进路径，给施工人员找到了最安全的活动范围，有效降低了安全事故和人员伤亡事件的发生率。