深圳市市政工程總公司天健天驕項(xiàng)目BIM5D技術(shù)應(yīng)用

一、公司介紹

深圳市市政工程總公司成立于1983年，是上市公司“天健集團(tuán)”（000090 )全資控股核心企業(yè)，是國家級(jí)髙新技術(shù)企業(yè)，也是華南地區(qū)最早、全國第一批市政公用工程施工總承包特級(jí)企業(yè)，是深圳市屬規(guī)模最大的建筑施工企業(yè)。

公司注冊(cè)資本10.08億元，截止2018年底，公司總資產(chǎn)達(dá)166億元，年產(chǎn)值約66.6億元，年度納稅總額1.7億元。現(xiàn)有員工2600余人，專業(yè)技術(shù)職稱人員900余人，注冊(cè)建造師230人。

二、項(xiàng)目概況

1.項(xiàng)目基本信息：

天健天驕項(xiàng)目位于深圳市福田區(qū)中部、蓮花路與景田路交匯處西南側(cè)。建設(shè)用地規(guī)劃許可證規(guī)定建筑面積118500㎡，其中住宅110600㎡，商業(yè)4500㎡，公共配套設(shè)施3400㎡；其中1棟C座（建筑高度141.6m）,1棟D座（建筑高度120m，為保障性住房）實(shí)施裝配式建筑。項(xiàng)目南、西、北側(cè)均面臨規(guī)劃路，工期緊，施工難度大，需要引入新的技術(shù)證項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

2.項(xiàng)目難點(diǎn)：

（1）樁基礎(chǔ)施工時(shí)，對(duì)于地下土層情況往往通過勘察報(bào)告進(jìn)行判斷，有時(shí)無法發(fā)現(xiàn)地下溶洞等不利地質(zhì)條件，難以把控樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量。

（2）樁基礎(chǔ)施工時(shí)，往往進(jìn)度拖延嚴(yán)重，業(yè)主方人員在信息獲取方面可能會(huì)有延遲，難以把控與監(jiān)管現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際樁基礎(chǔ)施工進(jìn)度。

（3）灌注樁成孔時(shí)孔深的控制對(duì)灌注樁至關(guān)重要，實(shí)際施工中每根樁的孔深不好控制，泥漿是否清除等隱蔽項(xiàng)沒有記錄，這些因素管控不好將會(huì)給灌注漿留下質(zhì)量隱患。

（4）項(xiàng)目單體較多，進(jìn)度管控難度大。

三、BIM應(yīng)用方案

1.應(yīng)用目標(biāo)：

項(xiàng)目單體較多，工期緊，地質(zhì)情況復(fù)雜，施工難度大，對(duì)樁基施工質(zhì)量要求高，同時(shí)，穩(wěn)抓施工安全是項(xiàng)目第一要?jiǎng)?wù)。因此，在項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用中，主要實(shí)現(xiàn)以下目的：

（1）在樁基施工階段，通過樁基跟蹤，實(shí)現(xiàn)工序級(jí)質(zhì)量管控；

（2）在主體結(jié)構(gòu)施工階段，通過生產(chǎn)進(jìn)度管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)精細(xì)化管理，管控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度；

（3）施工全過程，使用安全管理模塊，提高現(xiàn)場(chǎng)安全管理水平；

（4）探索BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用方法，為后續(xù)其他項(xiàng)目應(yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)。

3.BIM應(yīng)用內(nèi)容：

（1）樁基跟蹤：實(shí)現(xiàn)樁基工序級(jí)質(zhì)量管控，同時(shí)輔助輸出樁基統(tǒng)計(jì)報(bào)表、協(xié)助開展項(xiàng)目例會(huì)。

（2）生產(chǎn)進(jìn)度：實(shí)現(xiàn)多單體生產(chǎn)精細(xì)化管控，管控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度，同時(shí)自動(dòng)生成數(shù)字周報(bào)、協(xié)助開展項(xiàng)目例會(huì)。

（3）安全管理：規(guī)范安全巡視工作，安全問題整改留痕，提供安全管理水平，輔助安全例會(huì)開展。

（4）自動(dòng)排磚：自動(dòng)生成砌體墻排磚圖，用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工、統(tǒng)計(jì)用量等工作。

（5）資料協(xié)同：上傳項(xiàng)目常用文件至web端，設(shè)置權(quán)限，實(shí)現(xiàn)資源共享、信息共享，提供溝通效率。

4.BIM應(yīng)用策劃：

（1) 軟件應(yīng)用方案：

建模工具——Revit 建立地質(zhì)模型以及樁基模型

項(xiàng)目管理平臺(tái)——廣聯(lián)達(dá)BIM5D

（2) 應(yīng)用流程：

樁基跟蹤：通過地質(zhì)勘探建立地質(zhì)模型——確定BIM5D平臺(tái)管控流程以及管控點(diǎn)——向軟件供應(yīng)商提出相關(guān)應(yīng)用需求——深化設(shè)計(jì)模型、增加樁編號(hào)等相關(guān)信息——BIM應(yīng)用后端流程設(shè)定——樁基跟蹤應(yīng)用計(jì)劃編制——BIM5D手機(jī)端樁基應(yīng)用培訓(xùn)——成果整理及應(yīng)用意見反饋整理。

生成進(jìn)度管理：生產(chǎn)經(jīng)理在web端派分周任務(wù)——施工員通過手機(jī)端反饋現(xiàn)場(chǎng)情況——生產(chǎn)經(jīng)理、項(xiàng)目管理層通過手機(jī)端、web端了解現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度——周例會(huì)通過平臺(tái)開展

安全管理：安全主任設(shè)置巡視點(diǎn)——安全員現(xiàn)場(chǎng)巡視發(fā)起問題——分包安全人員整改并反饋整改結(jié)果——安全員驗(yàn)證并關(guān)閉問題——若分包不整改，則通過平臺(tái)自動(dòng)生成整改單、罰款單——安全例會(huì)通過平臺(tái)開展

5.BIM組織介紹：

組織架構(gòu)圖

（1）BIM領(lǐng)導(dǎo)組組長：負(fù)責(zé)總體把控、協(xié)調(diào)各參與方，輸出對(duì)項(xiàng)目BIM應(yīng)用需求。

（2）項(xiàng)目經(jīng)理：項(xiàng)目BIM工作實(shí)施策劃。

（3）項(xiàng)目總工：BIM工作協(xié)調(diào)組織，與甲方，監(jiān)理單位對(duì)接工作。

（4）BIM工作組組長：全面負(fù)責(zé)項(xiàng)目BIM工作。

（5）建模組：項(xiàng)目各專業(yè)模型創(chuàng)建。

（6）模型應(yīng)用組：負(fù)責(zé)模型的深化及成果制作。

（8）平臺(tái)應(yīng)用組：負(fù)責(zé)BIM5D平臺(tái)的應(yīng)用后端工作

（9）項(xiàng)目應(yīng)用組：負(fù)責(zé)BIM5D手機(jī)端數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)錄入工作。

（10）BIM軟件供應(yīng)商廣聯(lián)達(dá)：負(fù)責(zé)BIM5D平臺(tái)的搭建、維護(hù)；過程中對(duì)平臺(tái)需求進(jìn)行響應(yīng)以及維護(hù)。

四、BIM實(shí)施過程

1.BIM應(yīng)用準(zhǔn)備：

（1）樁基礎(chǔ)模型的創(chuàng)建

在勘察階段，通過勘探孔建立三維地質(zhì)模型。如下圖，住宅區(qū)勘探孔160個(gè)。為進(jìn)一步了解持力層情況，針對(duì)樁徑≥2m的灌注樁執(zhí)行超前鉆，力求創(chuàng)建更加精準(zhǔn)、更有針對(duì)性的三維地質(zhì)模型。

三維地質(zhì)模型

在設(shè)計(jì)階段時(shí)，根據(jù)地質(zhì)模型及設(shè)計(jì)要求建立樁基礎(chǔ)BIM模型，為了滿足后續(xù)BIM5D樁基跟蹤的要求，在原有樁基模型中，增加每根樁的設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高、設(shè)計(jì)樁長、樁編號(hào)、分區(qū)編號(hào)、樁類型、BIM模型樁長（根據(jù)地質(zhì)模型校核的樁長）、入持力層深度。

樁基礎(chǔ)工程BIM模型

將創(chuàng)建好的樁基模型與三維地質(zhì)模型進(jìn)行整合，在REVIT中對(duì)每根樁進(jìn)行剖切處理，得到各土層的基本分布情況、溶洞位置、溶洞頂標(biāo)高、溶洞底標(biāo)高及溶洞體積，將上述數(shù)據(jù)整合成三維地質(zhì)模型溶洞報(bào)告，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供幫助。

三維地質(zhì)模型溶洞報(bào)告

（2）BIM5D平臺(tái)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成

1）設(shè)置工藝庫樁基跟蹤流程與質(zhì)量管控點(diǎn)

通過BIM5D管理平臺(tái)工藝庫管理工具中的構(gòu)件跟蹤模塊，進(jìn)行質(zhì)量管控點(diǎn)設(shè)定。如下圖，對(duì)于各工序下面的管控點(diǎn)可以進(jìn)行數(shù)值偏差、數(shù)值、文字、時(shí)間、選項(xiàng)五個(gè)方面的信息記錄。通過實(shí)時(shí)預(yù)警功能，保證項(xiàng)目施工過程中的質(zhì)量管理。

工藝庫樁基跟蹤設(shè)置流程

2）編制跟蹤計(jì)劃

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，完成施工流水段的劃分。

住宅區(qū)樁基礎(chǔ)工程施工分區(qū)

在BIM5D管理平臺(tái)構(gòu)件跟蹤模塊中，按照流水段關(guān)聯(lián)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的樁圖元。如下圖所示，在每一條計(jì)劃中，填寫對(duì)應(yīng)樁型的施工計(jì)劃開始時(shí)間以及計(jì)劃完成時(shí)間。在每一條計(jì)劃中單根樁的計(jì)劃編制時(shí)，可以針對(duì)每一根樁可以進(jìn)行精確計(jì)劃時(shí)間的編制，也可以根據(jù)實(shí)際情況填寫一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)時(shí)間。本項(xiàng)目采用的方式是：對(duì)每條計(jì)劃填寫對(duì)應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)時(shí)間。

模型計(jì)劃關(guān)聯(lián)

3）安全巡視點(diǎn)設(shè)置

通過BIM5D管理平臺(tái)Web端中的安全管理模塊，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)安全管控點(diǎn)數(shù)量，進(jìn)行巡視點(diǎn)設(shè)置。如下圖，對(duì)巡視點(diǎn)的頻次、巡視人、未完成巡視通知人，檢查內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完成后導(dǎo)出二維碼并貼在施工現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)安全控制點(diǎn)處。通過按時(shí)巡檢，保證項(xiàng)目施工過程中的安全管理。

安全巡視點(diǎn)設(shè)置

6.BIM應(yīng)用過程

項(xiàng)目開始時(shí)，對(duì)樁基礎(chǔ)BIM應(yīng)用的各參與方進(jìn)行集中宣貫《基于BIM技術(shù)的樁基礎(chǔ)施工管理細(xì)則》，并進(jìn)行操作培訓(xùn)以及答疑。

項(xiàng)目施工過程中，項(xiàng)目應(yīng)用組工程部人員根據(jù)事先確定的管理要求和標(biāo)準(zhǔn)，通過BIM5D手機(jī)端APP將現(xiàn)場(chǎng)管理過程的信息記錄。項(xiàng)目應(yīng)用組安全部人員通過BIM5D手機(jī)端APP對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巡視點(diǎn)進(jìn)行日常巡檢并利用“隨手拍”功能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的安全問題進(jìn)行記錄。將工程部、安全部的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)跟蹤情況進(jìn)行匯總分析，確定不必要管控點(diǎn)，優(yōu)化BIM管理流程，然后在平臺(tái)中進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。

（1）樁基跟蹤應(yīng)用

在Web端，可以實(shí)時(shí)查看項(xiàng)目施工進(jìn)度。如下圖所示：

計(jì)劃執(zhí)行情況從整體數(shù)量上進(jìn)行反饋項(xiàng)目進(jìn)度?？芍F(xiàn)場(chǎng)總共528根旋挖樁，已完成377根旋挖樁，還剩余151根旋挖樁。

通過實(shí)時(shí)的進(jìn)度數(shù)據(jù)，幫助施工管理人員判斷項(xiàng)目在進(jìn)度方向上是否存在風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)出現(xiàn)進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，提前與進(jìn)行分析協(xié)調(diào)；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)未完成樁的數(shù)量以及分布區(qū)域，進(jìn)行機(jī)械、人力的增加以滿足工期的需要。

Web端模型顯示進(jìn)度

同時(shí)也可以查看一定時(shí)間內(nèi)的樁基完成情況。如下圖所示：查看在這一周完成的旋挖樁數(shù)量，并且可以查看每根樁每個(gè)工序的實(shí)際完成時(shí)間（來源于手機(jī)端的填寫數(shù)據(jù)）。其他的篩選條件可以幫助現(xiàn)場(chǎng)從人員、時(shí)間、區(qū)域方向進(jìn)行查看對(duì)應(yīng)的施工數(shù)量。

web端查看施工詳情

在Web端可以查看任意一根樁基手機(jī)端記錄的詳細(xì)信息。如下圖所示：

編號(hào)Z337灌注樁施工過程記錄信息

通過Web端的數(shù)據(jù)集成統(tǒng)計(jì)，領(lǐng)導(dǎo)層可以及時(shí)、方便的查看項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度、質(zhì)量。更清晰的了解項(xiàng)目施工情況。

在項(xiàng)目BIM應(yīng)用過程中，為了提高項(xiàng)目的施工質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，數(shù)據(jù)反饋效果，對(duì)灌注樁的質(zhì)量管理流程進(jìn)行修改。

灌注樁的施工過程中，因?yàn)榈叵碌牡刂窂?fù)雜，在管樁進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖以及中風(fēng)化巖后，各自再打入的深度影響質(zhì)量情況，也影響成本結(jié)算。原來管控點(diǎn)中對(duì)入巖情況判斷只記錄入巖情況判斷是否合格以及實(shí)際見巖孔深。為了提高灌注樁的施工質(zhì)量，將入巖情況判斷的管控點(diǎn)進(jìn)行修改調(diào)整：入巖情況判斷，增加照片1--手持巖樣、照片2—入巖判別微信截圖；實(shí)際見巖孔深改為實(shí)際見強(qiáng)分化巖孔深與實(shí)際見中分化巖孔深。同時(shí)，在報(bào)表中增加入強(qiáng)風(fēng)化巖深度以及入中風(fēng)化巖深度，通過直接數(shù)據(jù)查看，保證了實(shí)際施工質(zhì)量，減少了已施工40多根灌注樁的質(zhì)量隱患。

將事前準(zhǔn)備的項(xiàng)目報(bào)表通過報(bào)表編輯器錄入，通過既定工程量計(jì)算原則，設(shè)定現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)關(guān)聯(lián)公式，自動(dòng)生成工程量數(shù)據(jù)。如下圖所示：

報(bào)表設(shè)計(jì)

選擇需要打印的報(bào)表，自動(dòng)生成工程量報(bào)表。報(bào)表中的每一條數(shù)據(jù)都來源于在事前在工藝庫設(shè)定的管控點(diǎn)以及模型屬性。通過報(bào)表的導(dǎo)出，可以得到期望的實(shí)際發(fā)生數(shù)據(jù)。如下圖所示：

PC端報(bào)表導(dǎo)出

將導(dǎo)出的報(bào)表進(jìn)行整理打印，施工單位月度報(bào)量采用該表進(jìn)行簽字確認(rèn)。通過報(bào)表可以得到實(shí)際成本數(shù)據(jù)，如樁Z293：其中護(hù)筒標(biāo)高8.270m，終孔孔底標(biāo)高-22.730m。通過篩選實(shí)際完成時(shí)間，可以得到對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)的樁基礎(chǔ)完成數(shù)量，并以此進(jìn)行進(jìn)度報(bào)量。

報(bào)表打印示例

通過進(jìn)度報(bào)量，驗(yàn)證報(bào)表是否滿足需要，存在哪些遺漏數(shù)據(jù)，之后總結(jié)問題，將新的需求在報(bào)表設(shè)計(jì)中進(jìn)行增加，以減少進(jìn)度報(bào)量花費(fèi)的人工時(shí)間。

（2）生產(chǎn)進(jìn)度管理應(yīng)用

生產(chǎn)經(jīng)理每周在web端派分周任務(wù)給施工員，施工員通過手機(jī)端反饋現(xiàn)場(chǎng)情況，包括任務(wù)完成情況，勞動(dòng)力、材料、設(shè)備投入情況；生產(chǎn)經(jīng)理、項(xiàng)目管理層通過手機(jī)端、web端了解現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度，提出意見；每周周例會(huì)通過平臺(tái)結(jié)合數(shù)字周報(bào)、施工模擬動(dòng)畫、航拍圖開展，減少扯皮，提供會(huì)議效率。

Web端周任務(wù)派分

手機(jī)端反饋現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度

勞動(dòng)力、材料、設(shè)備統(tǒng)計(jì)

利用BIM5D施工模擬模塊結(jié)合無人機(jī)航拍，全方位實(shí)時(shí)展示項(xiàng)目施工進(jìn)度。如下圖所示：在BIM5D施工模擬板塊中實(shí)時(shí)錄入項(xiàng)目進(jìn)度情況并與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，利用無人機(jī)航拍結(jié)合720云平臺(tái)全景展示項(xiàng)目進(jìn)度與形象。

BIM5D施工模擬板塊

720云平臺(tái)

無人機(jī)航拍結(jié)合720云平臺(tái)

數(shù)字周報(bào)

（3）現(xiàn)場(chǎng)安全管理應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)BIM5D安全管理應(yīng)用主要分為兩個(gè)部分，第一部分為利用Web端進(jìn)行安全巡視點(diǎn)設(shè)置，在現(xiàn)場(chǎng)安全控制點(diǎn)位置張貼二維碼，安全部人員按照巡視頻次進(jìn)行檢查；第二部分為安全部人員利用手機(jī)端安全管理模塊中的安全問題對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳，上傳后的問題將發(fā)送給指定分包進(jìn)行整改，整改后分包單位拍攝整改情況照片上傳，安全管理人員認(rèn)為整改通過時(shí)關(guān)閉問題。

上傳的安全問題可以在Web端進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)和分析。每周項(xiàng)目例會(huì)時(shí)，安全主任通過BIM5D平臺(tái)網(wǎng)頁端匯報(bào)當(dāng)周安全情況，節(jié)約安全資料制作時(shí)間，提供工作效率、溝通效率。

（4）自動(dòng)排磚應(yīng)用

技術(shù)員根據(jù)砌體施工技術(shù)要求，設(shè)置排磚參數(shù)，并進(jìn)行二次結(jié)構(gòu)精細(xì)排布，生成排磚圖及砌體需用量。對(duì)于兩墻交界處及砌體磚尺寸需要微調(diào)的地方，在cad進(jìn)行二次處理，最后匯總各層排磚圖，用于砌體施工交底，以及指導(dǎo)砌體采購及搬運(yùn)。

參數(shù)設(shè)置

輸出排磚圖及材料需用量統(tǒng)計(jì)表

排磚圖匯總

（5）資料協(xié)同應(yīng)用

BIM中心將項(xiàng)目圖紙等常用資料上傳至網(wǎng)頁端，并按部門、人員設(shè)置權(quán)限，項(xiàng)目相關(guān)人員可以在權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行資料的預(yù)覽、下載、創(chuàng)建、修改、刪除或授權(quán)等操作，大幅提高項(xiàng)目各部門間的信息傳遞和交流，提高溝通效率，節(jié)約溝通成本。

五、BIM應(yīng)用效果總結(jié)

1.項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用效果

（1）清晰了解項(xiàng)目施工進(jìn)度，通過本項(xiàng)目的質(zhì)量管控點(diǎn)的設(shè)定，可以在Web端精確每根樁的施工質(zhì)量情況。減少了50多根樁由于溶洞可能出現(xiàn)承載力不足的質(zhì)量隱患，使每根樁在質(zhì)量管控方面做到有跡可尋、有據(jù)可查。

（2）在施工過程中，通過實(shí)時(shí)填寫實(shí)際開始、實(shí)際完成時(shí)間，利用BIM5D施工模擬結(jié)合無人機(jī)航拍，讓各參與人員實(shí)時(shí)查看項(xiàng)目完成情況，有效把控項(xiàng)目進(jìn)度，減少溝通成本。

（3）在施工過程中，通過安全巡視點(diǎn)以及安全問題實(shí)時(shí)上傳功能進(jìn)行安全管理，減少傳統(tǒng)紙質(zhì)安全問題整改單的使用，使安全問題能夠及時(shí)得到反饋和解決，提高了工作效率。

（4）項(xiàng)目例會(huì)通過平臺(tái)開展，有效節(jié)約會(huì)議資料制作時(shí)間，通過平臺(tái)自動(dòng)匯總的數(shù)據(jù)匯報(bào)生產(chǎn)、安全情況，提高工作效率、會(huì)議效率。

2.BIM應(yīng)用總結(jié)

（1) 在項(xiàng)目準(zhǔn)備階段，優(yōu)先明確樁基礎(chǔ)管控流程以及管控點(diǎn)。

（2) 在BIM模型建立時(shí)或者后續(xù)深化階段，添加管控點(diǎn)需要的圖元屬性。

（3) 確認(rèn)樁基跟蹤管控流程。

（4) 在前期確定施工場(chǎng)地安全管理控制點(diǎn)數(shù)量及位置

（5) 各參與方共同參加平臺(tái)操作培訓(xùn)，并在施工過程中錄入數(shù)據(jù)。

（6) 在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，需進(jìn)行成果整理與總結(jié)。

（7) BIM工作組組長總結(jié)建模規(guī)范。

（8) 靈活使用BIM5D管理平臺(tái)輸出相應(yīng)成果，并進(jìn)行BIM工作匯報(bào)。

（編輯：奚雅青）