BIM协同平台在水运工程施工管理中的应用

刘崇期，柴国威，詹坤豫，王 博，董洪静

（1.中交四航局港湾工程设计院有限公司，广东 广州 510290；2.中交四航局第二工程有限公司，广东 广州 510230）

引 言

针对目前施工管理阶段 BIM 技术应用中的问题，本文以水运工程广州南沙国际邮轮码头项目为依托，结合工程的特点和项目部的日常管理工作，基于已有的BIM协同管理平台，对平台进行二次开发，建立项目层级数据库，对工程质量、安全、进度等方面进行管理。

1 BIM技术在施工阶段应用现状

目前，BIM技术在施工阶段的应用主要基于项目的目标，从项目的管理目标出发，对质量、成本、进度、安全和文档合同进行管理。何清华等[1]对现有的进度管理系统进行了改进，构建基于BIM的进度管理系统框架。苏永奕[2]分析了BIM模型在全过程造价控制中的作用，总结在不同阶段应用的问题和难点。柳娟花等[3]分析虚拟建造在国内外研究现状，对虚拟技术在施工中的应用进行了研究。吕玉惠等[4]基于项目的特点，利用BIM技术对施工项目的多要素进行集成管理，提出了相应的框架；张建平等[5]提出面向全生命周期的 BIM 框架，开发了BIM数据集成和服务平台，并通过实际过程验证了平台的适用性和可行性。

本文以广州南沙国际邮轮码头作为依托项目，该项目位于广州南沙虎门大桥下游，占用岸线770 m，包括1个10万t级和1个22.5万t级邮轮泊位。码头主体结构采用高桩梁板和高桩墩台结构。本次应用基于现有BIM协同管理平台，根据平台的特点建立项目层级的 BIM 数据库，对项目进度、质量、安全、资料等方面进行管理，为施工项目管理提供借鉴。

2 BIM协同管理平台应用

BIM协同管理平台主要由三部分组成，PC（电脑）端、手机端和Web（网页）端。其中，其中PC端主要进行模型浏览、任务派分、资料上传、进度模拟等工作；手机端负责现场数据的录入；网页端是数据的归集，查看和浏览。

本次借助 BIM 协同平台作为项目管理的基础平台，获取进度、质量、安全等基础性数据资料，基于平台的数据格式和内容，开发项目 BIM 数据库。项目数据库主要功能是提取平台中的数据，自动转换为项目部所需的报表格式。转换的数据主要用于输出报表，导入公司OA系统和用于进度模拟展示等。此外，项目BIM数据库提供的数据反过来可以为项目的计划制定、施工提供参考，指导现场施工。数据处理流程如图1。

图1 BIM数据处理流程

2.1 虚拟建造

在施工之前，根据专项施工方案，利用 Revit软件建立施工模型，导入Navisworks中，对施工工序进行模拟，优化施工方案，制作工艺动画。并通过协同管理平台将动画视频关联到施工构件上，技术人员在现场通过手机端查看动画视频，作为现场技术交底资料，便于工人理解，形象直观，提高了现场的施工效率。图2和图3是桩帽施工过程环节。

图2 桩帽钢筋绑扎

图3 桩帽侧模板安装

2.2 进度管理

先将总进度计划导入BIM协同管理平台，并将计划时间手动关联到构件上，通过三维动画模拟进度计划，检查进度计划的可行性，并对进度计划进行优化。导入平台后，对总进度计划进行分解，并根据现场进度情况制定周进度计划，将周进度计划通过BIM协同管理平台PC端派分给责任人，责任人收到周计划任务后根据现场实际进度在手机端录入进度数据，进度数据会自动汇总于Web端，见图4。项目管理人在Web端实时查看任务完成情况，并将Web端数据导出，导入开发的项目BIM数据库，经项目BIM数据库自动转换，生成项目部所需的日报、周报和月报，减少了项目管理人员统计工作量，降低了人为统计的差错率。此外，录入的实际进度数据经人工处理，与模型构件关联，形成实际进度，并与计划进度进行对比，通过不同颜色显示构件的进度状态，项目管理人员通过查看平台模型即可了解项目的进度情况，掌握进度偏差，及时调整进度计划。目前该项功能需人工操作较多，需要手动将计划时间和实际进度与构件进行匹配，尚不能自动关联。

图4 Web端进度数据界面

2.3 质量管理

1）质量管控

质量管理主要通过构件跟踪功能对施工过程质量进行管控。首先根据构件的施工过程设置管控节点，并根据检验批报表设置管控参数；将设置好的管控流程关联到相应的构件上，通过PC端将构件跟踪任务派分给相应的责任人；责任人收到任务后，根据现场检测结果填报数据。当所填数据超出管控节点所设置的允许值时，相关责任人会收到预警信息，及时发现施工过程中质量问题，进行改正。数据现场录入后，自动汇总于网页端，方便项目管理人员查看，掌握构件所处的阶段和状态。管理人员将网页端构件跟踪数据导入项目BIM数据库，自动生成检验批报表，作为质量验收资料。

2）质量问题闭环处理

对于已发生的质量问题，主要通过BIM平台手机端完成。由质检员对问题进行拍照，通过手机端APP将问题的位置、描述、整改期限等信息发送给责任人；责任人收到信息后对质量问题进行整改，整改完成后通过手机端上传整改后照片，并发送给质检员；质检员对问题进行审核，满足规范后关闭问题，如不符合要求继续将问题发送给责任人。所有问题会自动上传到Web端，项目管理员可以实时查看、浏览并导出问题台账，同时网页端会对问题和资料进行分类整理，方便对问题进行分析。

图5 Web质量问题统计界面

2.4 安全管理

基于BIM协同平台的安全管理包括两部分：一是建立安全问题闭环处理机制；二是建立安全巡检制度。安全问题闭环处理与质量问题类似，而安全巡检制度是对安全隐患（如临边、用电等）进行定期排查。具体做法是将隐患问题派分给安全员，由安全员定期进行检查，并通过手机端APP将每次检查结果和照片上传到Web端，项目管理人员足不出户就能了解现场安全情况。

2.5 BIM平台与公司OA系统连接

目前，大部分公司的项目管理系统和公司管理系统是相互独立的。项目部管理人员既要将进度、成本等数据录入项目管理系统，又要将数据上传到公司的管理系统，重复劳动，效率较低。基于此，本次对BIM协同管理平台进行开发，将BIM平台模型和数据连接到公司的OA系统中，项目部人员无需对数据进行重复录入。公司管理人员通过 OA系统就能查看 BIM 模型和进度信息，了解项目状况。

图6 BIM协同平台与公司OA系统的连接

3 BIM协同平台管理特点

相比于传统的项目管理模式，基于BIM协同管理平台，建立项目BIM数据库对项目进行管理，主要有以下特点：

1）报表的自动生成。项目数据库将从协同平台提取的进度数据自动转化为日报、周报和月报，无需人工进行统计，减少了人为统计差错，提高了效率。

2）资料的自动归类整理。质量安全问题通过手机端处理，自动汇总于网页端，并根据问题的类别、性质、责任人自动进行分类统计，方便管理人员查看，有利于对问题进行分析总结。

3）进度的可视化展示。构件跟踪任务与模型构件一一关联，在手机端录入的数据会实时反应在模型的构件上，在三维模型中以不同颜色显示构件所处的状态和阶段，形象直观，点击构件可进一步查看构件详细进度信息。

4）BIM平台与公司OA系统的互通。将BIM平台模型和数据接入公司的OA系统，实现了BIM平台与公司OA系统进度数据的互通，避免数据的二次录入。

4 结 语

本文介绍了 BIM 协同管理平台在水运工程项目管理中的应用，分析平台在进度、质量、安全和资料等方面的应用特点和优势，应用该平台在一定程度上减少了项目部的工作量，提高了管理效率。同时，将BIM平台连接到公司OA系统，在国内尚属首次，通过OA系统查看BIM模型和进度数据，减少了项目部重复录入数据的工作。此外，本文基于现有的管理平台进行二次开发模式，在较低投入的情况下能满足项目管理的特殊需求，符合当前众多企业对BIM技术应用的定位。