深圳市市政工程總公司天健天驕項目BIM5D技術應用

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”（000090 )全資控股核心企業(yè)，是國家級髙新技術企業(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)。

公司注冊資本10.08億元，截止2018年底，公司總資產達166億元，年產值約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)技術職稱人員900余人，注冊建造師230人。

二、項目概況

1.項目基本信息：

天健天驕項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。建設用地規(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）實施裝配式建筑。項目南、西、北側均面臨規(guī)劃路，工期緊，施工難度大，需要引入新的技術證項目的施工質量。

2.項目難點：

（1）樁基礎施工時，對于地下土層情況往往通過勘察報告進行判斷，有時無法發(fā)現(xiàn)地下溶洞等不利地質條件，難以把控樁基礎施工質量。

（2）樁基礎施工時，往往進度拖延嚴重，業(yè)主方人員在信息獲取方面可能會有延遲，難以把控與監(jiān)管現(xiàn)場實際樁基礎施工進度。

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

（4）項目單體較多，進度管控難度大。

三、BIM應用方案

1.應用目標：

項目單體較多，工期緊，地質情況復雜，施工難度大，對樁基施工質量要求高，同時，穩(wěn)抓施工安全是項目第一要務。因此，在項目BIM技術應用中，主要實現(xiàn)以下目的：

（1）在樁基施工階段，通過樁基跟蹤，實現(xiàn)工序級質量管控；

（2）在主體結構施工階段，通過生產進度管理，實現(xiàn)生產精細化管理，管控現(xiàn)場進度；

（3）施工全過程，使用安全管理模塊，提高現(xiàn)場安全管理水平；

（4）探索BIM技術在施工階段的應用方法，為后續(xù)其他項目應用提供經驗。

3.BIM應用內容：

（1）樁基跟蹤：實現(xiàn)樁基工序級質量管控，同時輔助輸出樁基統(tǒng)計報表、協(xié)助開展項目例會。

（2）生產進度：實現(xiàn)多單體生產精細化管控，管控現(xiàn)場進度，同時自動生成數(shù)字周報、協(xié)助開展項目例會。

（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，輔助安全例會開展。

（4）自動排磚：自動生成砌體墻排磚圖，用于指導現(xiàn)場施工、統(tǒng)計用量等工作。

（5）資料協(xié)同：上傳項目常用文件至web端，設置權限，實現(xiàn)資源共享、信息共享，提供溝通效率。

4.BIM應用策劃：

（1) 軟件應用方案：

建模工具——Revit 建立地質模型以及樁基模型

項目管理平臺——廣聯(lián)達BIM5D

（2) 應用流程：

樁基跟蹤：通過地質勘探建立地質模型——確定BIM5D平臺管控流程以及管控點——向軟件供應商提出相關應用需求——深化設計模型、增加樁編號等相關信息——BIM應用后端流程設定——樁基跟蹤應用計劃編制——BIM5D手機端樁基應用培訓——成果整理及應用意見反饋整理。

生成進度管理：生產經理在web端派分周任務——施工員通過手機端反饋現(xiàn)場情況——生產經理、項目管理層通過手機端、web端了解現(xiàn)場進度——周例會通過平臺開展

安全管理：安全主任設置巡視點——安全員現(xiàn)場巡視發(fā)起問題——分包安全人員整改并反饋整改結果——安全員驗證并關閉問題——若分包不整改，則通過平臺自動生成整改單、罰款單——安全例會通過平臺開展

5.BIM組織介紹：

組織架構圖

（1）BIM領導組組長：負責總體把控、協(xié)調各參與方，輸出對項目BIM應用需求。

（2）項目經理：項目BIM工作實施策劃。

（3）項目總工：BIM工作協(xié)調組織，與甲方，監(jiān)理單位對接工作。

（4）BIM工作組組長：全面負責項目BIM工作。

（5）建模組：項目各專業(yè)模型創(chuàng)建。

（6）模型應用組：負責模型的深化及成果制作。

（8）平臺應用組：負責BIM5D平臺的應用后端工作

（9）項目應用組：負責BIM5D手機端數(shù)據(jù)的現(xiàn)場錄入工作。

（10）BIM軟件供應商廣聯(lián)達：負責BIM5D平臺的搭建、維護；過程中對平臺需求進行響應以及維護。

四、BIM實施過程

1.BIM應用準備：

（1）樁基礎模型的創(chuàng)建

在勘察階段，通過勘探孔建立三維地質模型。如下圖，住宅區(qū)勘探孔160個。為進一步了解持力層情況，針對樁徑≥2m的灌注樁執(zhí)行超前鉆，力求創(chuàng)建更加精準、更有針對性的三維地質模型。

三維地質模型

在設計階段時，根據(jù)地質模型及設計要求建立樁基礎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，增加每根樁的設計樁頂標高、設計樁長、樁編號、分區(qū)編號、樁類型、BIM模型樁長（根據(jù)地質模型校核的樁長）、入持力層深度。

樁基礎工程BIM模型

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

三維地質模型溶洞報告

（2）BIM5D平臺與業(yè)務數(shù)據(jù)集成

1）設置工藝庫樁基跟蹤流程與質量管控點

通過BIM5D管理平臺工藝庫管理工具中的構件跟蹤模塊，進行質量管控點設定。如下圖，對于各工序下面的管控點可以進行數(shù)值偏差、數(shù)值、文字、時間、選項五個方面的信息記錄。通過實時預警功能，保證項目施工過程中的質量管理。

工藝庫樁基跟蹤設置流程

2）編制跟蹤計劃

根據(jù)施工現(xiàn)場情況，完成施工流水段的劃分。

住宅區(qū)樁基礎工程施工分區(qū)

在BIM5D管理平臺構件跟蹤模塊中，按照流水段關聯(lián)相應區(qū)域內的樁圖元。如下圖所示，在每一條計劃中，填寫對應樁型的施工計劃開始時間以及計劃完成時間。在每一條計劃中單根樁的計劃編制時，可以針對每一根樁可以進行精確計劃時間的編制，也可以根據(jù)實際情況填寫一個關鍵節(jié)點時間。本項目采用的方式是：對每條計劃填寫對應關鍵節(jié)點時間。

模型計劃關聯(lián)

3）安全巡視點設置

通過BIM5D管理平臺Web端中的安全管理模塊，結合施工現(xiàn)場安全管控點數(shù)量，進行巡視點設置。如下圖，對巡視點的頻次、巡視人、未完成巡視通知人，檢查內容進行設置。設置完成后導出二維碼并貼在施工現(xiàn)場相應安全控制點處。通過按時巡檢，保證項目施工過程中的安全管理。

安全巡視點設置

6.BIM應用過程

項目開始時，對樁基礎BIM應用的各參與方進行集中宣貫《基于BIM技術的樁基礎施工管理細則》，并進行操作培訓以及答疑。

項目施工過程中，項目應用組工程部人員根據(jù)事先確定的管理要求和標準，通過BIM5D手機端APP將現(xiàn)場管理過程的信息記錄。項目應用組安全部人員通過BIM5D手機端APP對現(xiàn)場巡視點進行日常巡檢并利用“隨手拍”功能對施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的安全問題進行記錄。將工程部、安全部的實際現(xiàn)場跟蹤情況進行匯總分析，確定不必要管控點，優(yōu)化BIM管理流程，然后在平臺中進行數(shù)據(jù)更新。

（1）樁基跟蹤應用

在Web端，可以實時查看項目施工進度。如下圖所示：

計劃執(zhí)行情況從整體數(shù)量上進行反饋項目進度。可知現(xiàn)場總共528根旋挖樁，已完成377根旋挖樁，還剩余151根旋挖樁。

通過實時的進度數(shù)據(jù)，幫助施工管理人員判斷項目在進度方向上是否存在風險。當出現(xiàn)進度風險時，提前與進行分析協(xié)調；根據(jù)現(xiàn)場未完成樁的數(shù)量以及分布區(qū)域，進行機械、人力的增加以滿足工期的需要。

Web端模型顯示進度

同時也可以查看一定時間內的樁基完成情況。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工序的實際完成時間（來源于手機端的填寫數(shù)據(jù)）。其他的篩選條件可以幫助現(xiàn)場從人員、時間、區(qū)域方向進行查看對應的施工數(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端記錄的詳細信息。如下圖所示：

編號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，領導層可以及時、方便的查看項目的實際進度、質量。更清晰的了解項目施工情況。

在項目BIM應用過程中，為了提高項目的施工質量，結合實際應用情況，數(shù)據(jù)反饋效果，對灌注樁的質量管理流程進行修改。

灌注樁的施工過程中，因為地下的地址復雜，在管樁進入強風化巖以及中風化巖后，各自再打入的深度影響質量情況，也影響成本結算。原來管控點中對入巖情況判斷只記錄入巖情況判斷是否合格以及實際見巖孔深。為了提高灌注樁的施工質量，將入巖情況判斷的管控點進行修改調整：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；實際見巖孔深改為實際見強分化巖孔深與實際見中分化巖孔深。同時，在報表中增加入強風化巖深度以及入中風化巖深度，通過直接數(shù)據(jù)查看，保證了實際施工質量，減少了已施工40多根灌注樁的質量隱患。

將事前準備的項目報表通過報表編輯器錄入，通過既定工程量計算原則，設定現(xiàn)場參數(shù)關聯(lián)公式，自動生成工程量數(shù)據(jù)。如下圖所示：

報表設計

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

PC端報表導出

將導出的報表進行整理打印，施工單位月度報量采用該表進行簽字確認。通過報表可以得到實際成本數(shù)據(jù)，如樁Z293：其中護筒標高8.270m，終孔孔底標高-22.730m。通過篩選實際完成時間，可以得到對應時間內的樁基礎完成數(shù)量，并以此進行進度報量。

報表打印示例

通過進度報量，驗證報表是否滿足需要，存在哪些遺漏數(shù)據(jù)，之后總結問題，將新的需求在報表設計中進行增加，以減少進度報量花費的人工時間。

（2）生產進度管理應用

生產經理每周在web端派分周任務給施工員，施工員通過手機端反饋現(xiàn)場情況，包括任務完成情況，勞動力、材料、設備投入情況；生產經理、項目管理層通過手機端、web端了解現(xiàn)場進度，提出意見；每周周例會通過平臺結合數(shù)字周報、施工模擬動畫、航拍圖開展，減少扯皮，提供會議效率。

Web端周任務派分

手機端反饋現(xiàn)場進度

勞動力、材料、設備統(tǒng)計

利用BIM5D施工模擬模塊結合無人機航拍，全方位實時展示項目施工進度。如下圖所示：在BIM5D施工模擬板塊中實時錄入項目進度情況并與模型進行關聯(lián)，利用無人機航拍結合720云平臺全景展示項目進度與形象。

BIM5D施工模擬板塊

720云平臺

無人機航拍結合720云平臺

數(shù)字周報

（3）現(xiàn)場安全管理應用

現(xiàn)場BIM5D安全管理應用主要分為兩個部分，第一部分為利用Web端進行安全巡視點設置，在現(xiàn)場安全控制點位置張貼二維碼，安全部人員按照巡視頻次進行檢查；第二部分為安全部人員利用手機端安全管理模塊中的安全問題對施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題進行實時上傳，上傳后的問題將發(fā)送給指定分包進行整改，整改后分包單位拍攝整改情況照片上傳，安全管理人員認為整改通過時關閉問題。

上傳的安全問題可以在Web端進行匯總、統(tǒng)計和分析。每周項目例會時，安全主任通過BIM5D平臺網頁端匯報當周安全情況，節(jié)約安全資料制作時間，提供工作效率、溝通效率。

（4）自動排磚應用

技術員根據(jù)砌體施工技術要求，設置排磚參數(shù)，并進行二次結構精細排布，生成排磚圖及砌體需用量。對于兩墻交界處及砌體磚尺寸需要微調的地方，在cad進行二次處理，最后匯總各層排磚圖，用于砌體施工交底，以及指導砌體采購及搬運。

參數(shù)設置

輸出排磚圖及材料需用量統(tǒng)計表

排磚圖匯總

（5）資料協(xié)同應用

BIM中心將項目圖紙等常用資料上傳至網頁端，并按部門、人員設置權限，項目相關人員可以在權限范圍內進行資料的預覽、下載、創(chuàng)建、修改、刪除或授權等操作，大幅提高項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應用效果總結

1.項目實際應用效果

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

（2）在施工過程中，通過實時填寫實際開始、實際完成時間，利用BIM5D施工模擬結合無人機航拍，讓各參與人員實時查看項目完成情況，有效把控項目進度，減少溝通成本。

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

（4）項目例會通過平臺開展，有效節(jié)約會議資料制作時間，通過平臺自動匯總的數(shù)據(jù)匯報生產、安全情況，提高工作效率、會議效率。

2.BIM應用總結

（1) 在項目準備階段，優(yōu)先明確樁基礎管控流程以及管控點。

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

（3) 確認樁基跟蹤管控流程。

（4) 在前期確定施工場地安全管理控制點數(shù)量及位置

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

（6) 在項目結束時，需進行成果整理與總結。

（7) BIM工作組組長總結建模規(guī)范。

（8) 靈活使用BIM5D管理平臺輸出相應成果，并進行BIM工作匯報。

（編輯：奚雅青）