广州琶洲眼项目BIM综合应用技术总结

周永明　寇广辉　苏　浩

(中建三局第一建设工程有限责任公司，武汉　430000)



广州琶洲眼项目BIM综合应用技术总结

周永明寇广辉苏浩

(中建三局第一建设工程有限责任公司，武汉430000)

【摘要】文章以广州市琶洲眼项目为例，介绍了BIM在项目管线综合深化设计、平面管理、智能顶升模架系统设计等方面的应用经验，也介绍了如何应用自主研发的《基于BIM的工程项目总承包进度计划管理系统》进行进度管理，以及如何应用GBIMS系统进行项目施工综合管理。总结了项目的经验教训，同时也提出了对BIM发展的展望。

【关键词】BIM技术；碰撞检查；管线综合；进度管理；施工管理；协同设计；质安管理；计划分析；资源分析

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.04

1工程概况

保利琶洲眼项目位于广州市海珠区珠江南岸，场地面积3.5万m2，总建筑约面积31万m2，由一幢高层办公塔楼(60层，总高度310m)及一幢酒店塔楼(38层，总高度200m)所组成，为琶洲CBD区域第一高楼。在地块平面上还建有连接二幢塔楼的商业裙楼建筑(6层，总高度41.7m)以及四层地下停车场(-17.45m)。

项目效果图、建筑专业模型与结构专业模型如图1所示。

琶洲眼项目具有项目体量大、品质定位高、工期紧、总包协调量大、工艺复杂等特点。项目各项定位较高，设计、施工过程中的信息传递和协同管理直接影响工程的进展情况。本项目310m高办公塔楼采用了智能化顶升模架系统等新工艺，BIM技术在方案的设计、优化以及施工模拟等方面的优势可以有效提高方案实施效果。此外项目总工期936天，工期较为紧张，且工程体量大，专业分包多、工作面分散，现场各专业同时施工工作面协调难度大，传统计划管理方式自动化低，调整量大，容易出现过程管理缺失，难以满足本项目计划管理需要。为了提高计划编制效率改进进度计划的可执行性，项目应用了我司应用了自主研发的《基于BIM的工程项目总承包进度计划管理系统》。

2BIM实施环境构建

2.1明确BIM应用目标

项目从开工阶段就明确的BIM应用的目标，将BIM融入到项目管理制度中，加强BIM在技术管理、平面管理、进度管理、现场管理等方面的结合应用。同时与设计方广州市设计院达成了BIM模型协同管理的协议，提高模型审核、设计变更的处理效率，保证模型的版本更新。

2.2团队组织

为更好地将BIM技术融入到总包管理的各项管理活动中，由分公司技术部配合进行BIM工作的策划、监督和管理，项目组织成立BIM管理部，包含土建、机电、钢结构、幕墙等BIM专业小组，将各专业分包BIM小组人员纳入总包BIM管理部统一管理，各专业深化设计负责人对相关专业模型的深化设计、版本管理、相关输出成果负责。

2.4软硬件配置

项目在BIM应用中，为了满足各项应用需求，综合运用了Revit、Rhino、Tekla、Magicad等建模软件，项目管理方面综合应用了广联达GBIMS平台服务器版以及我司自主研发的《基于BIM的工程项目总承包进度计划管理系统》。

项目设置了平台服务器，作为项目模型信息和GBIMS平台的运行中心，也保证了项目数据的统一管理。项目BIM团队配备了高性能的工作站，处于协调会议的需要配备了两台高性能移动工作站。此外，为了满足较大的数据计算、渲染等需求，部分软件应用了的云计算功能。

为了满足项目实施要求，将BIM真正融入到项目管理中，在项目初期制定了BIM工作人员职责表、专业分包BIM小组进场要求、分包考核评分表、BIM模型交付标准和时间表以及BIM会议制度等，使各专业在统一的制度框架要求下有序开展各项工作。

3BIM应用内容

3.1 BIM建模

由于与设计方签订了相关协议，建模沿用设计院的设计模型，在设计模型的基础上进行修正和深化设计。土建模型采用欧特克Revit软件搭建，项目人员分楼层分区建模，后期利用链接方式合模。机电模型采用欧特克RevitMEP软件搭建，部分机电专业采用Magicad建模，重点抓设备层、标准层的深化设计，包括预留洞口和与精装的配合。钢结构模型采用Tekla软件搭建，重点考虑钢构构造与结构、机电的冲突问题，必要时需要在钢构件上预留洞口。模型整合、浏览、漫游及碰撞检查工作在欧特克Navisworks和广联达审图软件中进行。

3.2 碰撞检查及管线优化

酒店及办公楼，设备复杂，管线种类多且密集，容易出现空间利用不合理现象，造成走廊净高不满足要求，通过BIM模型进行净高分析及管线综合优化，满足包括管道保温层在内的最小间距及走廊净高要求。

在碰撞检查和管线综合是需要综合考虑多种因素，不仅考虑实体模型占用的空间，对于部分需要预留空间的区域还需要采用软碰撞的方式进行检查，也就是检查相关构件是否满足一定的间隔要求。

项目为解决地下室管线种类多、密集、复杂等难题，建立了自己的碰撞检查流程。解决机电专业碰撞检查2 023处，并将检查出的问题形成汇总表提交设计及业主方进行核查，此项工作节约了后期大量返工、变更等成本。

3.3 协同工作

为提高设计施工协同效率，实现模型信息的有效管理，制定协同设计工作流程，通过网络云平台实现各参与方的协同工作，实现建设-设计-施工的一体化协同工作。

(1)设计阶段

项目在设计阶段即开始实施各专业的协同设计，通过中心文件进行建筑、结构、机电等各专业的协同设计各专业在平台上修改自己的模型，上传到服务器后，其他专业可同步查看，并复核本专业的模型需求，提高设计协同的工作效率。

(2)施工阶段

在施工阶段，沿用设计阶段的模型，在设计模型的基础上进行各专业的深化设计，各专业深化设计审核无误后导入广联达GBIMS系统进行算量工作。

一方面利用BIM软件的模型自动分类统计汇总数据，作为现场施工工程量的参考。发生变更时对模型进行及时修改，并形成变更后的工程量和快速变更成本分析。另一方面将土建BIM模型导入广联达进行算量，与商务部的算量数据进行三算对比，防控风险。

(3)网络云平台协作

项目在图纸会审、周例会、总包例会等各类协调会中也利用BIM模型作为沟通的媒介，充分发挥了BIM作为信息沟通中心的能力，提高项目管理的整体效率。此外设计、施工模型的审批和交底通过网络云平台进行。设计、施工完成的模型需上传至云平台，待设计、监理、业主方审核后方可替代上一版本。在云平台中设置各参与方岗位职责保证模型的有效管理。

3.4 基于BIM的计划管理

进度管理是项目管理的重点，对项目资源调配和各专业协调配合起着指导、控制作用。而目前的计划管理：自动化程度低，人工输入工作量大；计划编制水平参差不齐；很难检查计划合理性，对进度优化考虑不周；传统进度计划不够直观，而之前我们制作BIM施工模拟需要手动将模型与计划进行匹配，效率太低。为此项目采用我司自主研发的《基于BIM的工程项目总承包进度计划管理系统》有效降低计划编制、计划分析、施工模拟制作的工作量，其功能特点如下：

(1)进度计划快速编制

系统通过内置经大量工程进度计划的分析研究而形成的进度计划基础模板库，并已设定施工工序逻辑和工期计算规则，保证进度计划编制逻辑上的合理性。为快速编制进度计划，系统化繁为简，计划编制技术人员进入系统后，依据工程实际，只需选择作为编制基础的模板，并设定工程时间、结构形式、层数和分区等简单的建筑参数，系统即可自动生成标准、逻辑合理的总控计划。相较于传统的编制方法，采用进度计划系统编制，可达到严格控制施工工序逻辑上的正确性和工期安排上的合理性，大大提升了进度计划编制效率。

在知道项目基础信息，以及基本的施工部署之后，通过“计划辅助编制模块”进行总控计划的快速编制，选择合适的进度模板，依次输入设置项目信息、时间信息和建筑信息，其中建筑信息又划分为通用设置、地基与基础工程、地下室、塔楼、裙楼等小模块设置面板。输入相应的信息后，快速编制出标准、逻辑合理的总控计划，稍作调整即可指导施工。

(2)添加工作包

系统支持自定义工作包，利用关键词可以自由查找相关工作，再将相关工作拆分批量拆分成更便于管控的工序。通过批量添加工作包的功能，快速将总控计划进行有效分解，形成便于管理、控制的工作计划。

(3)进度计划分析优化

超高层工程涉及专业广、建设周期长、内容复杂，可视为线形工程。利用基于位置的流线图技术，直观反映任务的地理位置及工作面搭接关系和施工过程中的空间冲突问题，更好的组织流水施工顺序。系统会根据进度数据，自动生成基于位置的流线图。流线图是以时间与工作面分别为横轴和纵轴，不同的工作用不同颜色的线条表示。这样，一个项目的范围、细节和进度安排情况便可在一个图表中清晰展现，从而可直观地检查线条是否存在交叉，交叉是否合理。技术人员经分析后发现计划安排不合理时，可在在流线图上拖动线条，对齐位置进行修改，即可同步对进度计划做出调整。

(4)施工模拟和模型算量

以前做施工模拟，需要将进度计划一条一条与对应的模型进行匹配，往往存在上千条任务需要匹配上万个构件的情况，匹配工作量非常大，而且匹配准确性难以保证。也许花几天时间做完了，计划一修改，又需要想办法调整。系统研发BIM模型与计划的自动匹配技术，在计划快速编制的时候就考虑了每条任务的分区分段分专业分构件类型，同时从模型中自动提取相对应的信息，保证模型与相对应的计划一一匹配，从根本上解决制作模拟的效率问题，使之能适应项目计划的快速变化。

在模型自动匹配挂接的过程中，利用BIM模型数据快速读取/估算相应模型的工程量，同样与相对应的计划一一关联，自动估算构件所需的主材、周转材、劳动力、设备的投入。同时，我们与广联达合作开发插件，可将广联达计算的精确量、价导入系统中，使计划系统的资源分析和调整更为准确。完成资源的估算后，根据资源来进行进度计划的调整，使计划的资源调配合理可行。此外，匹配好的模型可直接制作施工模拟，还有工作面面板可以直观检查某一层的工作一共多少项，已完成哪些项，或者正在进行的进度百分比。

2.传授学生鉴赏小说的相关知识和技巧。做好上述铺垫后，重中之重是“授之以渔”。《初中语文课程标准》记叙文阅读的目标是：能够在通读文章的基础上，理清文章思路；理解文章主要内容；体味和推敲重要词句在语言环境中的意义和作用；对文章内容、思想倾向和写法有自己的心得体会。小说阅读属于记叙文阅读范畴。小说阅读着重考查学生对小说基本知识的把握，重点考查学生对人物形象、故事情节、环境描写的分析和运用能力及对小说艺术特色的整体感知能力、概括能力。

(5)逻辑规则检查

传统方法去检查计划的逻辑性比较困难，想检查各个工作之间是否有冲突很困难；很难找相关项，也很难算时间，另外，改了计划以后还得继续算是否满足要求。

系统的逻辑分析检查功能通过手动设定工序字符串、判断条件等，然后交由系统运行分析，并得出分析检查结果。本功能可实现批量检查进度计划是否符合设定的判定条件，并以报表的形式显示检查结果，方便修改进度计划。制定的逻辑规则可以多项目通用形成企业的规则库，例如：各个进度节点是否满足要求、各层计划是否满足逻辑库中的逻辑检查。如图9所示。

3.5基于BIM的顶模设计

(1)顶模系统应用

本项目核心筒竖向结构施工采用了标准组合式智能化顶升模架系统，为实现顶模标准化设计、提高顶模设计效率和设计合理性，该系统在设计、加工、安装、使用、拆除各阶段均应用了BIM技术。

顶模设计，为实现顶模的模数化、标准化的快速设计，创新性建立了贝雷架、配套连接节点、液压系统、挂架、模版等标准化族库。初步设计完成后，采用Navisworks对顶模的关联系统进行碰撞检查和实时漫游，对主要系统、操作空间、走道高度、宽度、临边洞口防护等进行了优化。如图10所示。

(2)顶模加工三维出图

顶模主要构件使用的是标准化贝雷架，因此加工时，根据BIM模型生成各类别构件的2D图纸，在CAD中稍作修改即可用于构件工厂化加工。

顶模安装前，为使参与人员直观掌握安装要点，通过BIM软件进行预安装演示交底，明确控制重点，有效推演项目资源调配，提高顶模的安装效率。如图11所示。

(4)顶模细部功能模拟优化

在模拟过程或使用过程中，对易损部件更换、使用过程中发现的不足，比选优化方案，并在BIM软件中模拟优化，确定方案后进行现场优化。例如：在模拟过程中发现，由于剪力墙厚度逐渐减少，施工到高层时顶模底部安全防护距离剪力墙的距离越来越远，原设计不能满足要求，因此重新设计，保证了顶模安全防护效果。如图12所示。

3.6综合施工管理应用

为了有效集成项目信息，将商务、合同、图纸、质安、流水段管理等数据通过BIM模型进行集成，项目采用了GBIMS平台服务器版，为项目的进度、成本管控、物料管理、质安管理等工作提供数据支持，协助管理人员有效决策。

(1)模拟分析

项目利用系统将现场施工情况进行实时模拟，及时发现潜在进度风险的同时还反馈出项目开工到竣工过程中任意时间点、时间段的资金曲线分布和资源配置分布，作为成本管控的有效依据。

(2)跟踪反馈流程

施工单位在平台中上传已编制完成的计划并与BIM模型的关联。项目据实填报项目施工日志，实际施工进度完成情况将自动同步至进度计划。系统将计划和实际进度进行对比，对延迟内容进行提示并自动推送预警信息。通过系统中现场进度照片与进度模型进行对比进行进度校核。管理人员随时随地登陆系统查看进度完成状态，并跟踪进度偏差原因。通过项目进度看板实时监控项目各个工作面施工进度完成情况。如图13所示。

(3)责任到人的配套工作

将配套工作库完善后与进度计划挂接，系统自动根据配套工作所属部门推送至各部门负责人处，由部门负责人将每项工作分派到具体责任人，责任到人，实时跟踪反馈工作进展，提高工作效率。

(4)状态与预警

将每日施工日志与进度计划关联后，通过三种不同开始时间和结束时间反应真实的进度情况并进行预警，每次开生产会时直观交底，快速制定整改方案。

(5)质安管理

质安问题在移动端、模型平台、管理平台实现多方数据交互。现场发现问题后，通过移动app在BIM模型定位位置并拍照、记录问题，也可以通过pc客户端进行问题定位和记录，问题将以气泡形式进行标注。

管理人员将问题分派到具体责任人并推送工作任务，责任人处理后反馈结果。通过系统随时查看和追溯质量问题和处理结果，前、后状态对比展示。通过项目质量看板图标的统计分析结果，监控主要问题和改进方向。如图14所示。

截止目前琶洲项目共发现质量问题140条，安全问题325条，通过平台记录与跟踪管理，有效分析出质量、安全问题的多发部位，帮助管理层提前预防，并在过程中作为检查的重点。

(6)图纸管理

在平台系统中将图纸与模型对应挂接，并根据搜索功能实现模型与图纸的双向反查。

此外平台记录每一张申报图纸的送审状况，并根据送审时间周期对相关责任人进行预警和提醒。同时开放给项目所有人员进行深化图纸的查询和下载功能，保证项目上图纸信息的及时性。除了按楼层查看申报情况外，还可按专业查看申报情况。如图15所示。

(7)商务管理

信息模型中的各项工程量信息可按进度计划查询，便于项目物资部门的采购计划及施工部门的领料管理，做到现场材料消耗有依有据，提高材料损耗控制水平。

4总结

BIM作为一种信息管理的新技术，其价值点主要体现在三维可视化、仿真模拟、信息集成和提高管理效率上，给项目管理提供了一种全新的管理思路。BIM技术要想有效的实施，必须有配套的管理标准，而且要与现有的管理流程有效的结合起来。将BIM融入到项目管理中的框架、流程中，让BIM与项目真正结合，提高了项目管理的工作效率。通过基于BIM模型的信息采集、信息归档、无纸化办公、云端传输等手段提高项目信息的管理能力。

本项目虽然在上述BIM应用方面取得了一定的成效，但仍存在一些问题需要进一步改进。例如目前BIM工作缺乏国家相关标准的指引，自设计院而下的协同工作流程还处于探索阶段，效率不高，需要不断完善各单位的协同工作流程，改进现有的利益分配模式。此外，在人才培养上，需要通过完善相关激励、考核制度，加强BIM应用实践能力的培养，打造一支专业、高效、稳定的BIM团队，最终实现项目BIM工作的常态化。

随着BIM软件的不断完善，随着我国数字化、信息化的进一步推进，BIM在行业内全面推广应用的时间也在步步靠近。BIM作为未来建筑业信息化的核心信息载体，将承担越来越重要的作用。

参考文献

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Application of BIM Technology in Guangzhou Pazhou Eye Project

Zhou Yongming，Kou Guanghui，Su Hao

(ChinaConstructionThirdBureauFirstEngineeringCo.，Ltd.，Wuhan430000，China)

Key Words：BIM Technology; Collision Detection; Integrated Pipeline; Schedule Management; Construction Management; Collaborative Design; Quality And Safety Management; Program Analysis; Resource Analysis

Abstract:This article introduces the integrated design of pipeline，three dimensional layout of construction site，and smart jacking formwork system design of application in Guangzhou Pazhou Eye project. It also introduces how to use self-developed “BIM-based Project Schedule Management System” to manage process, and how to apply GBIMS System to integrate management of construction project. It summarizes the experiences and lessons of the project and demonstrates the prospects of BIM.

【作者简介】周永明(1991-)，男，助理工程师，主要研究方向：BIM与施工管理；

【中图分类号】TU17

【文献标识码】A

【文章编号】1674-7461(2016)02-0023-09

寇广辉(1976-)，男，高级工程师，公司总工程师，主要研究方向：建筑工程施工管理；

苏浩(1985-)，男，工程师，技术部经理，主要研究方向：建筑工程施工管理。