基于BIM的城市轨道交通项目施工协同管理研究

闫雄伟

（太原轨道交通集团有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

当前，国内轨道交通建设正处于一个上升发展阶段，尽管各方面的技术水平，对应的材料设备不断在完善发展，但仍然存在一些方面有提高的空间。建筑工程中各个项目之间的协同关系影响着工程建设的质量与效果。BIM技术相较于传统的CAD绘图，使得建筑行业从传统的二维视图进步到三维视图中来，可视化使得项目有得以更加直观展现细节处的处理方案。通过BIM协同项目管理让建筑项目中各个方面处于平衡状态让项目得以顺利完成。

1 BIM技术在建筑行业中的价值

BIM技术最早由查克·伊斯曼博士提出，其最初仅是一种理想化概念而已，此后却成为建筑能够应用的重要工具。BIM技术之所以能够打破固有的技术思维模式是因为它实现了计算机软件技术在建筑行业的创新发展。BIM技术作为一种先进的CAD技术相较于传统的技术而言有更加明显的优势，BIM技术不仅把图纸变成了三维，而且BIM技术还加入了时间这个参数，让建筑工程随着工程进度从开始到结束都可以清晰地预测出来[1]。直观的观察模式相较于脑海中的苦思冥想无异于降低了整个项目的设计难度。极大地丰富了细节处的精细化处理。让每一个施工过程都参数化，允许即时查看项目中诸如单个梁板柱墙的信息，以编码和数字化的方式向我们展现了BIM技术应用到建筑行业的价值所在。

1.1 及时更新方案，保障施工过程的质量与安全

施工过程中最重视的莫过于质量和安全。这也是贯穿城市轨道交通项目建设过程的一条主线。BIM技术的优点之一在于可以包揽所有信息数据。用其可以建立虚拟3D模型，通过模型观察使得各参建主体更加简洁全面地洞察整体设计的目的和意图。在此基础上风险源、漏洞更加易于观察出来，进一步保障质量和安全。再者，运用BIM技术对整体有直观了解的基础上，可以建立模拟和现场实时动态之间联系。这对施工设计与实际间的误差能够起到一个及时调整的作用，做到及时更新方案。

1.2 优化施工进度

通过BIM技术建立3D模型来进行模拟存在优势。在此基础上添加施工进度信息以及相关数据，完善已建立的模型。由此，我们可以由已建立的模型所展示的进度与实际进度作比较。通过对比分析来对实际施工进行检查，看其是否合理科学。同时，还可以对施工环境场地进行分析，调整实施的进度。基于BIM建立起来的模型，可以利用计算机系统中的软件自动检测出物体间的具体位置。即可以用其检测碰撞点，来发现最初没有观测出来的漏洞。将这些缺陷之处加之以修改重新设计补充，完善整个施工体系。从而减少返工次数，确保整个施工及时甚至优化完成。

2 BIM技术在建筑工程协同项目管理中的应用

准确地把握施工细节，以及规划良好的施工秩序，对现有的施工配置做到最大化的充分利用，是当前施工需要解决的问题。BIM技术不仅是一个简单的可视化三维模型，它还能够对前期的准备工作进行分析，提升管理以及施工效率。所以要通过实现BIM技术的动态管理来加强施工以及项目的管理。

上述也提到，BIM技术是收集基础信息来建造模型，BIM技术还有一个重要特点就是根据建筑资源的位置信息，来进行自动定位，所以系统可以靠信息和数据来模拟施工人员和施工设备的定位。这样就能准确把握施工实况以及进度。能够更加科学地对项目进行管理，也会大大减少工作量，为施工方提供了很大的便利，提高了施工效率。安全是工程中的重中之重，BIM模型也可以用于分析质量问题或者存在的工程安全隐患。对于各个建筑之间的距离监督比较方便，可以有效避免生产事故。并且根据前期分析和后期施工的综合考量，加强防范，避免危险的发生。成本预算也是影响现场施工进度的一个重要因素。有时候预算超出了估计量，就会导致施工任务的停滞，影响工期。所以现场施工与BIM技术相结合，前期通过测量成本对预算有一个准确计算，在以后的施工中就能够有计划地对成本充分利用，就可以根据预算计划合理安排施工任务和进度。

2.1 BIM技术在施工进度控制中的应用

在传统施工中，建筑信息的修改和传递一般都是通过纸媒传递且单向的，这样就容易造成信息传递不及时，导致资源的浪费和施工工期的延长甚至返工。BIM技术提供给不同专业之间协同交流的平台，信息的及时反馈更加方便，使得设计进度得到了保证。在BIM技术的支持下协同管理保障了施工进度的稳步推进。发现问题，解决问题确保信息传递通道畅通无阻。以往的建筑施工进度的控制依靠的是经验管理的方式，发现问题依靠的是经验，那么出现纰漏概率即会增加，进而影响到施工进度的控制。但是在BIM技术的保障下可视化交底、施工模拟等方式让施工进度有了科学的保证。在充分的数据条件下，利用BIM技术实时进行进度控制极大降低了进度控制的难度。

2.2 BIM技术在施工质量控制中的应用

当前施工质量控制主要靠人工检查难免会出现漏洞，质量不合格返工现象不时发生。应用BIM技术则会减少纰漏的产生，每一个项目在开始施工之前，都可以应用BIM技术进行施工模拟，用三维技术直观地展现施工进程中可能会出现的状况，并交由相关技术人员进行解决，有效预防了在施工中出现问题才匆匆忙忙寻找解决方法现象的发生。保证了施工过程中不会出现因时间和技术出现质量问题。

2.3 BIM技术协同部门间沟通应用

建筑的施工运行是多个部门间协同完成的结果，每个建筑工程都有因为协同不当而造成的管理难题，BIM技术提供了这样一个交流平台，信息及时地反馈到各个部门之中，通过三维视图，增加了沟通效率，减少了时间精力的浪费，直观的事实比口干舌燥的争论更能表现方法的可行性，三维图示促使了沟通效率的提高，BIM技术提供的协同交流的沟通渠道让思想得到了统一，在事实面前更能集中力量明确目标。各部门间良好的沟通精确的信息传达是完成项目的必要条件。因为BIM技术模拟的三维视图是跟随建筑施工进程而不断改变的，即使出现突发性的施工错误也可以及时进行改正，不会出现返工的发生。这样不仅是保证了施工的进度，更保证了工程项目施工质量时刻处于监督控制之下，让部门之间的协同管理更加有效。

2.4 BIM技术协同内部的供求关系的应用

建筑项目涉及内容多，建设工期长，所以协同管理的工作量非常大。为了能顺利地完成建筑项目，必须运用协同管理方式协调好内部的供求关系。施工进度由许多因素影响，在数据实时更新下，每天使用的材料资源都会进行统计。就常规的质量分析来说一般通过视觉进行测量或实际操作进行测量，这要求极高的经验性，经验不足的负责人很难进行准确的测量估计，BIM实时分析，对施工过程中建筑供求总量进行实时监控调整，通过电子计算的方式让每天消耗的资源有了准确的数据体现，BIM技术对数据可以进行实时分析，方便及时修改。若出现问题则会通知专门负责人保证施工项目中供求关系的稳定，避免了资源分配不合理问题的发生。在针对项目内部所用的材料之间的调配方案能够提供参考，并制定预备方案保证项目稳步进行。

2.5 BIM技术协同业主和项目部门的应用

业主和项目部门之间存在密切联系，那么如何让业主更加放心建设的项目呢？传统方式的沟通不如三维视图来得更加直观精细，通过BIM控制施工进度展示每一处施工工作中的关键节点的处理方案，让业主做到施工过程的了然于胸，增加对项目部门的支持力度，直观的了解项目动态。

3 基于BIM技术的施工监测与分析

BIM技术创建的模型能够直观地了解车站概况，在施工质量管理方面主要包括质量统计、质量管理目录树，检验批划分以及质量验收。质量统计能够观察每个月份各个工点的工程验收情况，包含质量验收的总数、已完成和未完成的总数。通过验收情况，安排后续的施工任务，科学合理地安排施工进度[2]。

3.1 在工程中的案例

质量管理目录树简称工点树，简单说就是所有工点的概况，包括每个分项工程的内容，在轨道交通工程建设管理平台上都可以查看，还有检验批的划分，例如某个工程顶板及侧墙的混凝土、钢筋检验批。日后巡检或者归档就可以做到精确化，信息也不会丢失。施工质量管理可以深化设计细节，在前期规避风险；在准备阶段，还可以优化施工方案，降低施工成本；对施工现场进行合理布置；后期还可以进行可视化施工交底，减少偏差，在根源上对施工质量进行控制，减少施工问题的产生。基于BIM技术的轨道交通建设管理平台有效地做到了可视化、一体化、智慧化，能在施工过程中起到至关重要的作用。

3.2 基于BIM技术的施工监测平台的功能

这一平台将所考察路段的BIM模型及其他信息重新进行了处理。包括周边环境的信息所建立的模型以及附近的建筑构造新模型加以整合。有关作业人员可以直接对施工环境进行细致地观察浏览。该平台可以结合用户浏览时所透露的信息，满足用户需要。采取定位点的形式，有助于在各个点间进行切换，便于使用。此外，为了使用户达到更好的实验体验，平台设置了空间测距功能。以便用户掌握及时的空间距离信息。多视角功能的设定，有利于各平面图纸细致的查看[3]。

对施工进行模拟的监测平台可以将一些基本的信息进行集合处理，对于周边信息整合便于用户的查询。具体包括各种信息，其中有检索盾构区间这块的内容。有加工时间，环号以及盾构长度等。有管片的结构性质，包含标准块，邻接块，封顶块等。还包括各方面的信息，也正是由于这些信息，可以进一步对其进行仿真以及监测，为后期各项运营工作打下基础。

3.3 隧道监测数据管理功能

各种项目的施工过程中都存在一些着重关注的信息数据。其中区域隧道收敛变形，地层变形等数据又是重点。该平台将各种监测到的报表信息进行集中上传，并与相关模型联立。从而实现对一些监测点的定位，使得相关人员实时关注最新动态，把握重点位置的信息。获取相关数据，在很大程度上提高从业人员的工作质量和效率。另外，平台自身设置有相应的阈值，一旦所监测的数据达到阈值后便会形成一个反馈机制。平台会主动向从业相关人员发送警戒，类似于发送电子邮件，或者其他的警告性信息。无论最终采取何种形式都是为了提醒相关人员及时采取措施来制止，从而起到了一定的预防作用。最终为安全施工提供了一定的保障。

3.4 施工进度管理

平台会相应的根据各单位分解整合的计划并与已经设定的模型进行绑定。根据录入的信息数据将计划与现实对比，有关人员根据对比的信息进行判断。从而掌握整个施工的进程。对进度进行合适的调整，从整体上抓住进度。

3.5 移动端信息录入查询及管理

开发移动端，并且与平台相结合。这一措施不仅方便了将施工信息进行快速及时的填报，还便于各种已存信息的需要时的获取。譬如，在需要时查看各种施工图纸、各类相关报告、各种文档信息等。也正如上文中提到过，还可以将实际的进度与计划进度相比较。当然，这种监管过程也可以用手机端来直接控制。所遇各种问题都可以通过上传现场图片到后台来进行整合处理，由相关人员进行修改，保证了质量和效率。

4 结语

总之，通过将BIM技术与各动静态数据结合有助于具体的工程实施。创建新型的管理系统，透过平台，呈现的既可以是局部也可以是整体，既可以是过去，可以是将来。方便管理者各抒己见，个性化提供方案。由于平台也能够基于大数据分析，这些方面在很大程度上可以弥补个人计划实施的缺陷。将之与城市轨道交通各项目相结合，在一定范围内可以控制施工质量和效益。BIM技术在建筑工程协同项目管理中的应用不仅涉及施工进度、施工质量还涉及施工中各部门之间的协调控管理及内部供求关系的处理。使用BIM技术构建和管理来支持操作和环境和管理项目的建设，得到优化和提升，降低了整个施工建筑项目中的运营风险和管理风险。提高了监视施工进程中的容错率，不仅节省了大量的人力资源，时间上的控制也进行了极大地提高，体现出了BIM技术在建筑工程协同项目管理中的应用前景之广大。