基于BIM协同平台在超高层建筑施工管理研究

文｜新疆建设职业技术学院 刘红

BIM 的本质为协同，信息即时共享和BIM 协同管理任务分配为BIM 协同的核心作用，对于BIM 协同而言，其主要面向工程项目所有参建方提供信息共享服务，支持管理、协同、展示、沟通可视化的实现，方便各个参建方完成施工信息获取以及施工沟通，为工程施工管理工作的强化展开提供了有力支持。

1.项目概述

某超高层建筑工程的总体建筑面积约为169394 平方米，建筑总体占地面积约为17275 平方米，建筑物的高度约为227 米；整个建筑物使用了钢混组合外框-核心筒结构，效果图如图1所示。对于该超高层建筑工程而言，其总体施工工期要求较紧，施工复杂程度与技术难度较高，施工管理工作量以及工作难度维持在偏高水平。为确保该超高层建筑工程施工如期保质完成，主要引入了BIM 协同平台配合落实施工管理工作。

图1 某超高层建筑工程效果图

2.超高层建筑工程施工管理中BIM 协同平台的应用必要性分析

本工程的施工重难点如下所示：第一，高度大。该建筑工程的总体高度约为227米，属于超高层建筑物，因此需要在设计与施工期间纳入对风力、温度等多种因素的考量。第二，构件多。该超高层建筑工程的建设规模较大，所以引入的构件数量相对较多、型号多样，且存在部分构件尺寸超宽、质量过大，而这也对管理工作提出更高要求。第三，节点复杂。在本超高层建筑工程的外部设置了混凝土柱，在落实楼层钢梁的连接施工中，要求在混凝土柱内进行节点的预埋，所以工程整体对于施工方案以及施工技术的要求较高。

总体而言，本超高层建筑施工复杂程度与技术难度较高，与之相对应的是施工管理工作难度增大，实际工作量、工作繁琐程度也维持在较高水平。为了更好应付施工重难点，提升施工管理工作质量及其实效性，引入BIM 协同平台是必然选择。同时，BIM 协同平台可支持各种格式文件的在线预览和快速分享，不用安装任何软件和插件即可在网页、桌面客户端和手机端中查看文件，简单且便捷。依托BIM 协同平台在超高层建筑施工管理中的应用，实际管理工作量与难度有所下降，管理效率以及质量水平呈现出提升趋势。

3.面向超高层建筑工程施工管理的BIM 协同平台的构建

在本超高层建筑工程施工管理中所应用的BIM 协同平台内主要包含着云文档、云设计、云建造、云场布、云协同、云计划、云算量、VR 云助手、AR 云助手等9 个模块，总体架构如图2所示，平台的物理结构如图3所示。整个BIM 协同平台主要被划分为用户界面层、业务逻辑层、数据访问层、引擎平台层以及硬件感知层这几个层次。其中，用户界面层内包含Web 端、PC 轻客户端、APP 端、小程序端、VR 端、AR 端；业务逻辑层内包含云设计单元、云文档单元、云协同单元、云建造单元、云计划单元、云场布单元、云造价单元、AR 云助手单元；数据访问层内包含BIM 模型、图纸与文档资料、工地监测设备API、运营管理业务数据、ERP/OA 系统接口；引擎平台层内包含OurBIM 云计算PaaS 平台；硬件感知层内包含工地现场物联网管理平台（网关、接口、中间件），主要构件包括监控摄像、编码器、RFID、施工电梯、塔吊监测、报警探测、环境监测、门禁等等。另外，BIM 协同平台还面向设计评审、施工协同、验收管理、资料归档等流程提供全方位BIM 文档协同服务。

图2 BIM 协同平台整体架构图

图3 BIM 协同平台的物理结构

BIM 协同平台的用户群体涵盖设计方、施工方、建设方等所有参建方，具体有：第一，面向设计方，支持BIM 设计成果提交、BIM 方案在线协同评审。第二，面向施工方，支持现场BIM 技术交底、施工方案评估、工作任务流管理。第三，面向建设方，支持BIM 方案成果汇总，一个平台协调设计施工监理及咨询方，多方协同。第四，面向咨询方，支持BIM 成果提交，与设计、施工、建设方等各方进行方案评审和技术交底。第五，面向运维方，依托BIM 在线运维资料库，维护在线的建筑BIM 数字资产[1]。

4.超高层建筑工程施工管理中的BIM协同平台的主要应用场景分析

4.1 在建筑工程模型管理中的应用

BIM 协同平台内所包含的BIM 模型单元能够为项目管理人员以及施工人员提供施工模型查看入口，确保项目各个参建方能够迅速获取真实的、一致的BIM 模型。实践中，用户需要在BIM 协同平台中的BIM 模型单元内上传完成格式转换的BIM模型，随后，相应信息使用人员即可以在BIM 协同平台内实现对建筑工程三维模型以及建筑物内部各个构件材料信息、规格信息、位置信息等的迅速、全面获取。在BIM 协同平台的混合型数据库内，将XML文档关联构件信息，管理人员、施工人员在点击BIM 三维模型构件后，即可实现对相应构件信息的全面查看与获取；可以在BIM 协同平台内自动生成包含着不同构件信息的二维码，扫描二维码就能够迅速得到对应构件信息，以此完成设计模型与实际施工情况的对比，整个管理过程更为高效与直观。同时，BIM 协同平台还可以自动完成图纸对比，具体有：基于PDF 图纸进行对比，查看前后版本的区别，以不同颜色进行区分，直观展示前后两版本的区别；高度自由化，系统自动匹配对比之下，完全实现自定义进行对比，无需担心对比错误；批量对比，一次对比大量PDF 图纸，后台自动对比，无需人工监测；对比结果可批量下载及批量在线查看[2]。

另外，BIM 协同平台在建筑工程模型管理工作中的使用也为工程模型的深化设计提供了平台支持。在应用BIM 协同平台落实对建筑工程模型的深化设计实践中，主要落实的深化模型建立流程如表1所示。

表1 基于BIM 协同平台的深化模型建立流程

4.2 在工程项目前期管理中的应用

在本超高层建筑工程施工前期，在BIM 协同平台内上传了包括项目施工方案、建筑工程施工组织设计等信息在内的文件资料。在BIM 协同平台的支持下，这些文件资料迅速、自动上传至云端实现备份保存，有效避免了项目工程施工建设资料丢失问题的发生，也为建筑工程后续施工建设期间的所需资料迅速查找提供了良好条件。同时，对于上传至BIM 协同平台内保存的项目工程建设资料而言，其支持着建筑工程参建各方对所需施工资料的实时性查看，且BIM 协同平台为用户提供了在线编辑功能服务，方便用户及时更新修正项目工程施工建设资料，推动着建筑工程项目前期管理工作效率的明显提升。

4.3 在建筑工程合同管理中的应用

对于BIM 协同平台而言，其主要参考合同制定类别的不同落实对合同表单的制定以及权限合理设置。实践中，用户需要根据类别完成不同合同内容的填写，并上传至BIM 协同平台中，此时，其他参建方以及管理人员能够依托BIM 协同平台实现对相应合同信息的获取。在合同内容发生变更的条件下，BIM 协同平台管理人员能够第一时间进入后台系统实施调整处理。结合合同类别、签署时间等关键词，用户即可在自己的权限范围内在BIM 协同平台完成所需合同内容的调取，整个调取过程的时间缩短，且精准程度提升，实现了建筑工程合同管理工作的升级。

4.4 在工程施工进度管理中的应用

为确保工程施工进度稳定在规定范围内，需要强化落实对工程施工进度的管理力度。在本超高层建筑工程建设期间，工期安排相对紧迫，所以着重依托BIM 协同平台完成进度管理[3]。通过应用BIM 协同平台，能够实现对人力资源的快速调配，为各个施工方、施工队伍的工作协调展开提供支持，从人力资源配置与工序安排方面入手，降低施工周期被延长问题的发生。在BIM 协同平台中，相关管理人员能够迅速掌握所有施工人员当前任务状态、任务数量、任务进度、任务交接以及审批情况，并可以根据任务情况，调整个人任务时间安排及分配，保证项目顺利执行，个人时间充分使用。此时，项目负责人及团队负责人对人员情况一目了然，因此可以实现快速制定策划、人员快速分配。同时，BIM协同平台还可以实现“一键交接”，具体包括：人员离职，保障资料，任务，项目，审批不影响；一键转交给交接人，减少人工交接，资料，任务，角色自动授权给交接人；权限自动转移，无需重复设置；数据转移全自动设计，不影响任务执行，项目进度。依托这一功能的利用，也实现了对工程施工进度的强化管控，消除施工周期延长的隐患与诱因，最终达到提升总体施工效率的效果。

4.5 在项目投资控制管理中的应用

本次超高层建筑工程施工管理实践中，主要依托BIM 协同平台的深入应用落实管理工作，为切实发挥出BIM 协同平台在项目投资控制管理工作中的作用与价值，要求施工人员、技术人员等及时落实对项目施工信息的上传与更新，以此保证管理人员以及参建各方能够随时随地在BIM 协同平台内完成所需项目施工信息的获取，了解现场施工实际情况，并在此基础上持续落实对施工资源使用与管控计划的更新修正，确保项目施工成本始终保持在可控范围内。

4.6 在建筑工程变更管理中的应用

BIM 协同平台主要依托BIM 软件构建，能够实现碰撞检查，在不得不进行工程变更期间，需要在该平台内完成工程变更申请的填写与上传，涵盖内容包括分项目名称、变更时间、变更理由等等，由相关管理人员在BIM 协同平台内完成对上传工程变更申请的审批与查看[4]；在管理人员了解现实情况的基础上，能够在BIM 协同平台内对工程变更申请进行批复，要求在通过审批的条件下组织落实工程变更。依托BIM 协同平台的应用，工程变更管理便捷程度更高，效率更为理想，也为变更管理与备案工作的强化展开提供有力支持。

4.7 在施工物资设备管理中的应用

所有物资设备采购信息均要在BIM 协同平台内上传，包括物资设备采购日期、价格、存放地点等等，结合平台内的固定格式与表单模板，自动完成设备管理表单的生成，且相应表单也能够自动在云端内保存，为其他人员实施查询采购信息提供支持，有效消除重复性采购或是采购遗漏等问题的发生。

5.总结

综上所述，为了更好应付施工重难点，提升施工管理工作质量及其实效性，引入BIM 协同平台是必然选择。BIM 协同平台能够为BIM 模型管理、项目前期管理、施工进度管理、投资控制管理等多项管理工作的展开提供支持，依托BIM 协同平台在超高层建筑施工管理中的应用，实际管理工作量与难度有所下降，管理效率以及质量水平呈现出提升趋势。