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BIM技术在轨道交通工程中的应用是指借助计算机技术以及信息化技术,依托实际工程项目,按照规定的建模标准及规则,创建具有属性信息的三维模型,并以三维模型为基础,项目参与各方共同参与,实现数据的传递、共享、协同、交互的一个过程。在城市轨道交通的全寿命周期的不同阶段,利用BIM技术的模型浏览可视化、专业间可协调以及方案可模拟的优势,对城市轨道交通的建造过程中的人机料法环进行实时管控,为工程项目各个环节的管理、决策提供可靠的技术及数据支持,强化工程项目造价的精细化管理。虽然BIM技术概念出现的较早,但是其在国内的应用及发展时间较短,尤其在BIM技术与工程项目的结合以及与各专业之间的融合方面需要进一步的研究与推广。城市轨道交通工程具有投资大、周期长、专业之间交叉复杂的特点,其造价构成以及影响工程造价的因素也复杂多样。在城市轨道交通工程的造价管理工作中,多角度的充分应用BIM技术不但可以有效控制工程项目造价、节约建设资金、保证城市轨道交通建设质量,还可以大力提高BIM技术在城市轨道交通工程造价管理中的应用水平。
(1)造价控制手段单一、效率低。与其他工程项目相比,城市轨道交通工程是一个专业复杂、受周边环境影响非常大的项目,其成本控制的难度也很大。从施工招投标阶段到施工阶段,以至最后的运营维护阶段,各个时期都会有大量的设计变更、方案变更、施工工艺的变化等,造成无法较好的控制项目实施成本。在城市轨道交通工程传统造价管理模式中,传统造价管理人员对新型的造价方式接受较慢,整体造价工作思路落后,同时对施工现场出现的新技术了解较少,不能较好地推动工程造价管理的发展,造成工程造价管理发展滞后。截至目前,市场上大部分的工程造价软件还是基于二维表格的套价软件,仅仅满足在招投标、施工结算等方面工作,其信息化程度远不能达到项目管理的需求,不能较好地满足基于BIM 4D虚拟建造技术的需要,也不能较好地适应基于BIM 5D精细化管理的需要。
(2)造价过程相对独立、联系少。工程造价管理过程往往会按照不同的项目阶段以及项目需求,划分为多个造价管理过程。由于城市轨道交通工程包含诸多专业,其设计专业性强、分工明确,不同专业工程量也来自不同的部门,造价管理人员在编制汇总清单的同时,不能较好地进行统一管理,容易造成工程造价各个管理过程衔接不顺畅,引起问题积压,从而影响造价管理工作的正常推进以及工程项目的投资控制;在城市轨道交通工程实施过程中,经常由于征地拆迁、地质等不可抗力原因造成大小不同的方案变更,不同专业之间碰撞较多、沟通烦琐、效率低下,造成造价成果不能快速准确地对相关人员进行反馈,进行方案比选,影响领导人员的准确判断以及决策,同时由于造价过程之间不能有效衔接以及数据传递,使得后期发展过程中,不能对整个工程项目的投资及成本进行控制,造成人力、物力的浪费,还增加了索赔与反索赔工作。
(3)造价数据计算复杂、统一难。造价数据不仅是工程造价管理的根本,同时也是工程造价不同管理过程进行连接的桥梁与纽带,造价数据的准确性与实时性直接影响对工程项目的合理预算,达到合理控制项目投资以及成本控制的目的。一般的,城市轨道交通项目体量大、工程计算过程复杂,不同的造价管理人员其擅长专业和工作方法也有所不同,对于复杂节点的计算需借助不同的手段进行处理,从而造成造价数据计算结果不同、差距大、难以统一,相关数据得不到协同共享,最终难以达成一致,对项目造价管理造成了一定难度。
(4)影响造价因素多。城市轨道交通工程是一项复杂的工程系统,具有一定的特殊性,对城市发展速度、社会政策等敏感性强,受工程建设周边建(构)筑物、地下错综复杂的管线以及未知的地下水文地质条件影响较大。同时,周边的居民情况、商业繁华程度以及施工占地等问题决定了其在规划阶段、设计阶段、施工阶段等不同时期存在各种各样的不可预见的风险因素。一般的,工程在诸多影响因素的作用下,小则更改施工方案,大则进行设计变更,将导致建设费用增加,加大工程造价控制难度。在城市轨道交通建设中,风险因素往往考虑不周全,使得工程造价以及成本的控制,效果并不显著。
工程项目的全过程造价管理贯穿了规划、设计、施工、运营等各个阶段,在每个阶段可发挥BIM技术的优越性,确保工程各阶段的实施目标的实现。
(1)基于BIM技术的精准决策。在项目决策初期,可利用BIM技术按照设计方案创建三维实体模型,借助BIM技术的可视化和模拟功能,对工程项目投资方案进行优选,明确工程项目管理目标,充分考虑造价、工期、安全、质量、周边环境等影响因素,选择合理经济的投资方案,为项目的决策提供技术支持。还可利用BIM软件自动分类统计构件工程量等相关造价数据,为工程项目估算的准确性奠定良好的基础,避免重复复杂数据核算,提高工作效率及决策的准确性。
(2)基于BIM技术的设计控制。工程项目设计是建设项目由计划变为现实的具有决定性意义的一项工作,工程设计在施工前,设计人员根据批准的设计任务书,按照拟建项目的技术要求和经济要求,对工程项目的土建、安装、设备等进行规划并出具相应的图纸及数据文件。设计方案的优劣决定了项目在后期实施过程中能否有效地节约投资。在轨道交通工程设计过程中,采用BIM技术进行正向设计可有效解决图纸设计过程中的碰撞检查等问题,使整个设计过程变得更加科学合理。同时,在此过程中还可有效协调各专业的整合问题,避免出现不必要的设计变更,实现降低设计工作成本,提高设计质量的目标。设计工作完成的同时,可利用BIM软件出具相应的工程量,以此提高造价人员的工作效率,确保设计概算的准确性以及完整性,使工程项目投资得到精准控制。
(3)基于BIM技术的招投标管控。基于BIM技术的设计工作完成后,需进一步着手准备城市轨道交通工程的招投标管理。招投标实施阶段,相关人员可根据设计出具的BIM模型及相关数据精确把握工程项目信息,合理编制工程量清单,避免清单工作项的遗漏,使得招投标文件中所涉及的数据信息更加完善。与此同时,运用BIM技术可有效减少招投标双方清单工程量计算的压力,将BIM模型与工程造价信息进行衔接,快速确定项目的价格信息。这承包商编制和优化投标方案起到了一定的指导作用,也为后期项目实施提供了重要的依据。
(4)基于BIM技术的精细化施工。城市轨道交通工程各项工作的难度及复杂程度都较高,传统的管理方式在项目进度、安全、质量、成本等方面都存在一定的局限性,BIM技术的出现可有效解决这一问题。施工人员在施工前可根据设计图纸进行翻模,翻模的过程也就是图纸审核及碰撞检查的过程,发现设计各专业之间的矛盾,提前发现设计问题,以可视化的方式对二维设计图纸进行补充。也可利用BIM技术的模拟功能,对施工组织方案以及技术交底进行模拟,对施工组织方案进行优化比选,从而选择最优方案。同时,还可以对复杂设计节点进行深化,提高方案交底以及技术交底的效率和质量。最重要的是可利用BIM技术对特定施工过程中的人员、材料、机械设备等各种资源进行合理配置,科学划分流水施工阶段,梳理各施工过程的相对关系,提前规划,避免窝工、误工情况的发生。利用BIM技术对当前实际进度与计划进度进行对比分析,发现进度差异,查找差异原因,并提供相关数据供项目管理者进行合理调整,提高工作效率、节约工程项目成本。
(5)基于BIM技术的一体化管理平台。城市轨道交通工程体量大、工期长、专业复杂、参建单位及人员众多,建设方往往根据城市轨道交通区间、车站的设计、工期安排、专业分工等因素划分为几十个标段,其管理难度极大,这对参建单位及人员的实力水平、沟通能力等方面提出了更高的要求。基于BIM技术开发一体化管理平台进行数据库的建设的显得尤为重要。一体化协同管理平台是利用BIM技术强大的数据集成能力,首先将参建各方按照建设、监理、设计、施工、造价、供应商等类别进行分类,并设置相应的权限,搭建总体工作平台;其次,对项目参建各方的进度、合同、成本、质量、安全、物料等信息进行整合,实现数据信息的形象化、档案化管理,为项目的进度控制、成本控制以及物料管理等方面提供数据支撑,为项目参建各方提供信息共享平台,提高沟通效率,在提高项目管理信息化水平的同时,节约项目造价。
BIM技术的应用是在工程项目建设中又一次伟大的技术革命,基于BIM技术的城市轨道交通工程造价管理应用不但可以实现整个建设期间的数据的共享、传递,提高项目管理的科学性,提升工程质量,有效节约施工成本,强化资金管控,同时还可以推进城市轨道交通工程实施的健康发展,为项目管理人员提供准确的数据信息,为项目管理、决策等提供可靠的技术支持,确保工程造价的精确与可控。