BIM技术在金泽水库输水泵站项目管理上的应用

顾国平（上海市政建设有限公司，上海 200438）

1 项目简介

金泽水库输水泵站项目占地面积 51 812 m2，工程内容复杂，包括取水头部、增压泵站、变频控制室、综合楼、集控水质中心、机修仓库、门卫、环库河桥等建筑、构筑物施工；泵站总平面工程包括所有各种管道及管线、取水管顶管、所有各类井室、场地挡土墙、围墙、道路、各类基坑等的施工，工程量浩大。

2 BIM应用于施工方项目管理

在项目工程量大、各工种交叉施工、管理难度大、工期紧张的情况下，公司决定实施 BIM 技术，解决现场的技术和管理问题，提高现场管理水平。

2.1 场地布置

（1）现场临设布置的安全性检验。根据现场实际情况并结合上海建工集团现场标准化手册的内容和要求，对办公用房、宿舍、厨房操作间、锅炉房、可燃材料库房和易燃易爆危险品库房等建模并附加相应的安全属性，根据GB50720—2011《建设工程施工现场消防安全技术规范》规定的临设净距要求，利用BIM软件的二次开发技术，进行净距检验。如果净距不满足要求，则发出警告，直到方案布置满足规范要求为止。

（2）现场临时道路的可通行性检验。由于工程场地狭小，临时道路转弯处转角不好控制，角度过大则大型施工车辆转弯困难，角度过小一方面将多增加道路长度造成施工成本上升，另一方面则因为现场场地有限不容易实现。因此，首先结合车辆的长度、宽度等相关技术参数，将整个车辆和道路模型导入到 BIM 软件中进行模拟行驶，得到转弯困难地点，然后调整该处道路参数，直到满足车辆行驶条件为止。

2.2 图纸会审

结合工程实际情况统筹整理各专业图纸，进行各个专业的建模并利用 BIM 技术对模型进行碰撞检测，自动生成碰撞报告，随后找到各构件间的冲突矛盾点，解决结构、水、暖、电、通风与空调系统等各专业间管线、设备的碰撞问题，优化设计方案，为设备及管线预留合理的安装及操作空间，减少占用使用空间。在对深化效果进行确认后，出具相应的模型图片和二维图纸，指导现场的材料采购、加工和安装，提高了工作效率。

2.3 专项施工方案

利用 BIM 三维模型，结合施工现场情况，对专项工程进行动态模拟，核查方案的进度编制、劳动力分配、材料或设备采购计划是否合理，找到施工方案的不合理之处，有针对性地进行方案化化，使其实际操作性更好。借助 BIM 信息化技术对施工方案或工艺的三维模拟，项目管理人员可以非常直观地了解施工方案整个施工过程中的时间节点和施工工序，并准确地把握生产过程中的要点和难点，以提高施工效率和施工方案的安全性。“先试后建”是 BIM 技术施工模拟的核心理念，在工程施工前对较复杂的施工工艺模拟试验多种施工方法，对方案进行优化,使方案更具有可操作性，并对现场进行可视化交底指导，实现施工的动态管理，有效提高现场管理水平及工作质量。

利用 BIM 软件对顶管管节吊装的安全施工方案进行模拟，从而对原有施工方案进行优化和改善，进一步提高对施工安全的把控能力。从方案模拟中可以清楚看到施工过程中汽车吊把杆的运行轨迹，结合施工时起重机械和存放的管节之间的距离，确定施工人员的作业空间是否满足安全需求；并根据施工模拟的结果，对存在碰撞冲突隐患的施工方案进行调整，然后再进行施工模拟，如此反复优化施工方案直至满足安全施工要求。

2.4 安全管理

充分利用 BIM 的数字化、空间化、定量化、全面化、可操作化、持久化等特点，结合相关信息技术，使项目参与者在施工前先进行三维交互式建设施工全过程模拟。在结构清晰，易于使用，通用和项目特有信息兼顾的模拟平台上，项目参与者可以更为准确地辨识潜在的安全隐患，更为直观地分析评估现场施工条件和风险，制定更为合理的安全防范措施，从而改善和提高决策水平。同时，BIM 技术在施工过程中还可以动态识别现场安全隐患，及时调整施工方案。

（1）安全专项方案的可视化教育和交底。通过在于BIM 模型的三维可视化安全教育和交底，将施工现场危险源及其信息统一汇总集成在模型中，使得信息传递及时且易查找；运用 4D模拟可以将危险源状态与项目进度相关联，对施工现场布置、施工人员安全培训、隐患处理措施传达等方面进行改进。通过 BIM 软件对安全专项方案有针对性地进行三维可视化交底，能更清晰、更直观地展示项目特点的施工方法和工艺流程，解析施工方案和安全控制要点等。

（2）施工机械冲突的安全管理。建立机械模型是要根据机械的几何特征和运行特性，建立动态的模型，模拟机械工作时所有可能运行的轨迹。

金泽泵站水库工程的施工场地需要两台塔吊同时运行，塔吊安装位置和作用区域规划非常复杂，一旦出现差错，修正方案的实施也会非常麻烦，进而导致施工现场塔吊的安全管理存在很大的难度，成本、进度和安全目标都会受到很大的影响。塔吊的布置不仅要满足施工需要，还要考虑安全问题。塔吊安全管理主要是明确施工过程中各阶段塔吊的运行轨迹和回转半径，确保塔吊运行过程中塔吊之间、塔吊和建筑结构之间的距离满足安全需要，避免碰撞事故的发生。

（3）临边洞口的安全管理。大型建筑工程项目防坠落管理的难点主要是很难发现所有需要防护的临边、洞口。利用 BIM 建模和 4D虚拟施工技术以及可视化特性，可以在 3D模型和 4D虚拟施工过程中找出不同施工阶段、不同部位的坠落安全隐患。然后建立防坠落保护模型，并导入结构模型中进行检测，以确保防坠落系统不存在安全漏洞。在 BIM模型中可以很容易找出整个项目所有存在坠落安全隐患的临边和洞口，然后把建好的临边和洞口坠落防护模型置于结构模型中，就形成了防坠落保护系统，为管理人员提供可视化管理平台，并且可以加强安全计划的沟通效果。

2.5 进度管理

基于 BIM 技术的施工进度管理，一方面可以按天、周、月等时间单位对项目整体施工进度进行模拟，将后期施工过程中可能出现的问题在虚拟环境下提前发生并逐一解决，制定符合多方需求的科学合理的项目进度计划，保证项目的顺利实施；另一方面，由此得到的可视化施工过程模拟可以实时指导施工，帮助施工人员更好地理解施工工艺、流程、安全隐患等，降低施工方式不当造成项目进度延期。

3 BIM技术应用推广的措施

（1）转变理念。企业可以通过人才引进、技术培训等方式来获取 BIM 知识，让各个层级的管理人员和技术人员都充分了解 BIM 技术及其所带来的优势，进而转变传统施工管理模式的观念和方法，为基于 BIM 技术的管理理念、方法和手段创造应用环境。

（2）构建应用 BIM 技术的软硬件环境。施工企业应根据自身的实际需求，制定相应 BIM 实施方案，配置相应的计算机硬件资源和网络平台。

（3）构建组织团队。BIM 应用涉及面广，BIM 技术在施工阶段的应用必须要组建相应的 BIM 团队。施工企业可以通过聘请 BIM 咨询团队或是企业内部组建 BIM 团队的方式成立 BIM 团队。从长远发展来看，依靠自身的技术力量成立 BIM 团队更为有利。

（4）优化流程。BIM 技术在施工过程中的应用必将改变传统的工作流程、管理理念以及管理方式，因而，施工企业应结合自身情况创建适合 BIM 技术应用的工作制度、应用流程、管理模式等，将 BIM 技术在施工中的应用加以落实。

（5）制定成果交付的标准。规范施工各阶段、各专业的 BIM 应用成果交付标准，便于项目各参与方之间的交流与共享，实现基于 BIM 的信息集成与共享。

4 结 语

本文根据施工企业的管理特点和现场实际需要，将 BIM技术应用在施工阶段的场地布置、图纸会审、专项方案、安全管理及进度管理。现场使用经验表明 BIM 技术能帮助项目实现精细化管理，减少或避免施工过程中工期延误、返工等现象的发生，提高现场管理水平。因此 BIM 技术在施工企业具有较大应用价值和广阔的应用前景。