BIM技术在总承包单位工程管理中的应用研究

2022-04-26林现辉山东颐养健康集团晟远地产有限公司山东临沂276017

砖瓦 2022年4期

林现辉（山东颐养健康集团晟远地产有限公司，山东临沂 276017）

总承包模式是我国近年来工程项目管理的主要模式，为了全面落实并推进此项工作，地方政府先后在市场发行了《有关指导并优化工程总承包发展的指导意见》《总承包单位管理规范》等文件，文件明确指出浙江省将是我国首个被批准执行此项工作的省份。随着总承包工作落实，建设单位与承包单位均在此过程中取得了较显著的成绩与较高的收益[1]。但由于工程项目建设呈现一种复杂化与规模化的趋势，仍按照传统模式进行建设项目管理已无法满足需要，因此，本文在此次研究中，引进BIM技术作为支撑，对总承包单位的工程管理工作展开进一步的设计研究。

1 总承包单位工程管理存在问题分析

建设项目的总承包单位在执行管理任务时发现，整体管理过程并没有预想的顺利，在预期阶段，建设单位只需要调派两个技术人员进行工程项目的设计需求对接，与项目综合协调即可，其他工作任务，包括项目申报、项目管理、项目验收等工作，都可以通过总承包模式完成，他们普遍认为总承包单位便是承包了工程项目的所有执行任务[2]。但在实际工作中却发现，建设单位也在此过程中承担了大量管理工作，而出现此种现象的主要原因是，总承包单位的现有工作管理模式仍存在短板，为此，下述将从三个方面，对总承包单位的工程管理问题展开分析。

第一方面，总承包单位在进行某个建设项目的承包工作后，仅按照初期设计方案进行相关机构的招标，没有进行初期设计方案的深化，导致建设项目的施工图纸设计仍存在不足，成本测算整体过程比较简陋，无论是后续的执行方案或实施工艺，都与预期存在较大偏差[3]。即便总承包单位后续优选了多个组织结构参与此工程项目的开发与设计，但由于项目实施技术与项目质量标准界定不够准确，导致多方参与工程管理时，分歧与意见较多，总承包方需要进行多方工作的协调处理，导致工程项目的工期被拖延。

第二方面，项目在实施过程中，总承包单位会先编制一个相对完善的项目执行方案，包括对人员的规划、部署、安排、施工进度方案、施工技术方案、施工安全方案等，通过此种方式，确保工程项目的顺利实施[4]。根据我国现有项目建设标准文件可知，有一定危险程度的大型工程项目（包括脚手架项目、模板项目、塔吊项目等），总承包方需要编制专项、合理的施工方案，找到施工中的重点、难点，避免在建设阶段出现质量安全方面的问题。而总承包单位设定的施工方案大多是由项目负责人直接编制，他们会按照个人经验与施工规范，进行施工方案的规范化设计，并通过文字、图示、标注等方式，对设计成果进行解释[5]。但随着工程建设规模的不断提升，总承包项目的结构呈现一种复杂化趋势，编制方案涉及的内容也越来越广，这一趋势导致专项施工方案的编制难度增加，质量控制工作的效果也越来越不理想。总承包单位在完成施工方案的编制后，为了节约工期，通常不会进行施工方案的针对性模拟，而是直接将其投入使用，并在施工现场根据实际情况与进度，进行方案的不断调整[6]。但基于本质层面分析，对工程建设项目按照此种方式进行管理，不仅会出现拖延工期的问题，还会增加项目在建设过程中的隐性成本，如果在施工过程中出现了一些重大的问题，也可能会对建设项目造成不可估量的损失。

第三方面，总承包单位最主要的工作之一便是工程项目施工现场的管理，大部分建设项目的施工现场布置，是由总工程师结合现场条件、工程需求、地质环境等因素，辅助CAD制图软件进行设计，设计内容包括：生活区与办公区的规划、材料临时加工处理棚、现场临时水电、大型机械设备等[7]。但建设项目在实际施工时，会由于现场材料较多、场地有效范围较少，出现脏乱差等问题。而这些问题都是由于承包单位没有规范施工现场管理所导致，具体体现在：施工场地中的钢筋、混凝土、梁板随意放置；没有设置施工中的专项消防区域；现场监理人员安全意识缺失，对安全、规范作业的重视度不足，导致总承包单位在进行工程管理时存在较多的安全隐患。

2 BIM技术在总承包单位工程管理中的应用

2.1 确定总承包管理模式

在明确当前总承包单位在开展对工程项目的管理时存在的具体问题后，为了避免问题再次发生，引入BIM技术，对其管理方法及思路进行优化，首先确定总承包管理的具体模式[8]。借鉴其他国家成功的工程管理模式，以“设计－采购－交钥匙”相结合的流程作为工程管理的基本模式。在管理初期，通过招投标选出总承包单位，并完成采购、施工、竣工等相应工作内容。总承包管理模式的具体组织形式如图1所示。

图1 总承包管理模式组织形式示意图

图1所示的管理模式可实现对工期长、规模大、结构复杂工程项目的管理。在管理过程中，总承包单位不仅需要负责各个阶段工作质量，还应对各个分包单位负责。同时，在这种模式当中，具体的管理方式可分为两种，第一种是针对过程的控制，具体应用时由总承包单位进行施工巡视和进度监督。第二种是事后监督模式，是指在管理过程中，业主可以不参与管理过程，但竣工阶段要求应更加严格。

2.2 工程管理流程深化设计

在明确总承包单位工程管理的具体模式后，针对工程管理流程进行深化设计。图2为工程管理流程基本深化内容。

图2 工程管理流程基本深化内容

将这一阶段的管理工作作为总承包工程管理的核心任务，针对设计单位提供的施工图纸进行完善和深化，同时还需要配合各个参与方完成协调工作。在深化设计过程中，应用BIM技术加以辅助，以此能够有效提升施工的控制和指导。结合BIM技术，在BIM软件当中针对业主方提供的模型进行碰撞点检测，并生成检测报告，找出建筑构件之间存在的矛盾点，并对相应管线进行定位和调整，从而避免在实际施工中出现各专业间的碰撞或不协调问题。通过BIM技术的应用可以提升深化设计工作的效率。

2.3 基于BIM技术的工程施工方案可视化模拟

针对建筑结构复杂，涉及工序专业较多，工程量较大的项目，为了实现对其有效管理，还需要在BIM技术的应用下，实现对工程施工方案的可视化模拟。由总承包方利用BIM技术对设计的工程施工方案进行可视化交底，确保施工方案的实施可行，并为后续现场实际开展施工工作提供重要的技术手段。以工程项目当中的塔吊基础施工为例，这一施工任务是专项施工方案中十分重要的一项，塔吊的基础施工质量直接影响到整个工程项目的质量、进度、安全等。因此，针对这一施工任务提出更加严格的要求，必须按照施工方案中的内容完成施工。在明确施工方案后，将与施工相关的基本信息，例如塔吊型号、臂长、最高安装高度、安装位置等信息，输入BIM软件当中，利用软件实现对信息的可视化展现。在BIM软件当中，完成基础放坡开挖、浇筑垫层混凝土等塔吊基础施工的各个步骤。通过这种方式实现对施工的模拟和可视化交底，能够实现对施工图纸的进一步简化，让施工人员能够更清晰了解整个施工过程。通过BIM模型的展现，能够将原本二维平面图转变为三维立体模型，从而更加生动地将建筑工程中各个构件的立体构造展现，准确完成施工方案的技术交底，保障后续施工质量。

2.4 BIM技术施工现场管理

通过上述论述，实现对工程施工方案的可视化模拟后，施工方案已经基本明确，为了进一步提高工程管理的质量，从现场施工管理角度出发，引入BIM技术实现对其优化。获取施工现场的详细信息和数据，结合BIM模型中的施工进程模拟，对真实的施工现场管理进行优化。总承包单位应当结合对施工现场提出的要求以及对周围生活区提出的要求，利用BIM技术指导现场规划布置，最终确定现场预留的人员出入口、施工材料出入口以及施工设备出入口。同时，根据施工现场的实际需要，布置多台施工电梯，将总配电房设置在道路某一侧基坑一角，针对给排水管线的设置应当选择在基坑周围完成布设。通过对施工现场进行BIM模拟能够促进现场平面利用率的提升，同时在模拟图当中不仅可以实现对各个区域功能的直观展现，同时还能够实现对平面的合理布置。图纸会审也是施工现场管理的重要内容，在下发图纸的规定时间内，完成对图纸的会审工作，针对部分超出规定时间会审的情况，若图纸出现问题，则应当由总包承担全部责任。为了提高图纸会审的效率，总承包单位应当在拿到施工图之后便立即开始对图纸的会审，并构建BIM模型对图纸进行三维深化，找出各个构件上存在的问题，并以报告的形式生成文件，将文件交由设计院对其进行更改。在对施工现场管理时，应用BIM技术实现协同作业。图3为BIM协同作业基本模式示意图。

图3 BIM协同作业基本模式示意图

施工现场的安全问题也是工程管理中需要重点审视的问题，综合施工现场的实际情况，利用BIM技术对施工现场安全作业进行实时监督，并协调各个分包单位对现场各个安全死角进行详细检查。针对可能存在较大安全隐患的位置，应当设置相应的安全防护措施，并确保后续施工具备安全文明要求。除此之外，通过BIM技术的应用可实现对建筑内部结构的立体可视化展现，针对建筑内部电梯井口、阳台、屋面临边等危险性较高的施工应当进行精细化管理，从而有效预防施工中安全事故的发生。

2.5 BIM技术辅助工程量计算

对于建筑工程施工项目而言，其现场成本的控制是总承包单位工程管理的重点，工程量的计算将会直接影响最终的工程成本。以往对于工程量的计算都是先建模，再汇总计算，这种模式造成消耗时间过长，且对于规模较大、构造较为复杂的工程而言，工程量计算难度进一步提升。针对这一问题，尝试应用BIM技术，利用BIM软件对建筑模型构建的同时自动对工程量进行计算。在建立建筑BIM模型时，会自动计算各个构件的工程量，并对其进行汇总，生成整栋建筑的工程量明细表。针对生成的工程量明细表与实际不相符的问题，可采取以下措施解决：首先，针对施工现场各施工材料和设备进行严格检查和检验；其次，对模板、支撑体系等构件进行严格检查，并在施工中严格按照施工方案执行，尽可能减少或避免跑料、胀模等问题发生；最后，强化现场管理力度，严格控制各个浇筑结构的尺寸，完全做到按图施工。