淺談BIM在城市街道快速化改造工程案例

一、摘要BuildingInformationModeling，即“建筑信息模型”。利用BIM技術(shù)的協(xié)同性、可視化等特性，提高各專業(yè)間溝通效率，減少設計錯誤，為后續(xù)施工期管理提供基礎。利用BIM技術(shù)的可視化、協(xié)調(diào)性等特性，對傳統(tǒng)的項目施工管理進行升級，實現(xiàn)施工過程更為精準的管理。作為涵蓋工程全生命周期的數(shù)字信息技術(shù)，BIM技術(shù)的整合應用有助于規(guī)范項目管理，提升管理效率，降低成本支出。充分利用模型可視化和管理信息化，使工程的施工管理更為精確、更為科學、更為高效。關(guān)鍵字：BIM、三維、施工平臺、應用應用差評：ContextCapture、Descartes、PowerCivil、MicroStation、Navigator、LumenRT、ProjectWise二、概述2.1

徐州市迎賓大道快速化改造工程簡介徐州市迎賓大道直接連接三環(huán)路與徐州互通，是城區(qū)南部最重要的出口之一，主要承擔主城區(qū)往南、東方向的出入交通，連接主城區(qū)與徐州新區(qū)兩個片區(qū)，此外迎賓大道直接對接104國道，承擔一部分過境交通功能。2014年4月，三環(huán)東路快速化改造工程建成通車，在快速路網(wǎng)中作為重要射線的迎賓大道隨著徐州社會經(jīng)濟的快速發(fā)展、環(huán)線快速路網(wǎng)的不斷完善，迎賓大道的交通壓力與日俱增，擁堵問題日益突出。徐州市迎賓大道快速化改造工程，工程范圍起自三環(huán)東路迎賓大道立交，終點接入連霍高速公路。沿線分別經(jīng)過昆侖大道、欣欣路、彭祖大道、商聚路、天目路、楚韻路、漢源大道，道路改造工程全長8.06公里。另外彭祖大道快速化改造工程（迎賓大道至昆侖大道段）長約2.1公里，亦計入本次快速化改造范圍。項目工程范圍迎賓大道改造起自三環(huán)東路迎賓大道立交，終點接G30連霍高速公路徐州互通，路線全長約7.612km。全線快速路高架段6.57km，地面段1.05km。全線共設置出入口7對，其中上下匝道4對，地面出入口3對。全線互通式立交5處，其中樞紐互通3處，分別為昆侖大道互通、彭祖大道互通、漢源大道互通，出入口型互通2處，分別為天目路互通、楚韻路互通。本公司設計工作包括迎賓大道全線高架段長6.8km；地面段長1.26km。全線共設置出入口7對，其中地面出入口2對，分別昆侖大道兩側(cè)、彭祖大道兩側(cè)、大龍湖兩側(cè)、漢源大道西側(cè)，互通立交三處，分別為昆侖大道立交、彭祖大道立交以及漢源大道立交。2.2

BIM技術(shù)簡介BuildingInformationModeling，即“建筑信息模型”，它被定義成由完全和充足信息構(gòu)成以支持生命周期管理，并可由電腦應用程序直接解釋的建筑或建筑工程信息模型。BIM模型涵蓋了幾何學、空間關(guān)系、地理信息系統(tǒng)、各種組件的性質(zhì)及數(shù)量。建筑信息模型可以用來展示整個工程生命周期，包括了興建過程及營運過程。提取項目內(nèi)材料的信息十分方便。項目內(nèi)各個部分、各個系統(tǒng)都可以呈現(xiàn)出來。作為涵蓋工程全生命周期的數(shù)字信息技術(shù)，BIM技術(shù)的整合應用有助于規(guī)范項目管理，提升管理效率，降低成本支出。充分利用模型可視化和管理信息化，使工程的施工管理更為精確、更為科學、更為高效。2.3BIM技術(shù)的應用2.3.1

設計階段BIM技術(shù)將專業(yè)、抽象的橋梁工程的設計資料轉(zhuǎn)化為通俗易懂的三維模型，能為業(yè)主決策提供更直觀、有效的依據(jù)。采用BIM技術(shù)，整個橋梁的工程信息都可以儲存在模型數(shù)據(jù)中，而且這些數(shù)據(jù)信息可以直接的被計算機所讀取，并且可以快速有效的對各個構(gòu)件進行工程量的統(tǒng)計分析，大大減少工作量及人為錯誤。參數(shù)化的生產(chǎn)方式能解決方案優(yōu)化帶來的重復性工作，協(xié)同設計解決了因信息交互不暢帶來的錯漏缺等問題。而且能快速完成整個工程設計過程中的建模、計算及出圖等一系列流程。2.3.2

施工階段通過BIM技術(shù)則可以直接提取直觀有效的圖紙指導現(xiàn)場施工，例如基本尺寸、相關(guān)說明、規(guī)格、構(gòu)件編碼、材質(zhì)、制造商、成本及外部鏈接等信息，從而保證施工階段的高效。橋梁施工是一個高度動態(tài)的過程，通過BIM與施工進度相銜接，建立一個基于空間信息與時間信息的4D模型，該模型可以直觀、準確的反映整個項目的施工過程，從而合理制定施工計劃、精確掌握施工進度，優(yōu)化施工資源配備，對整個工程的施工進度、資源和質(zhì)量進行統(tǒng)一管理，以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。BIM能提供一個安全數(shù)據(jù)信息的交互平臺，在施工過程中，施工單位的自檢自控，監(jiān)控單位進行安全監(jiān)控。相關(guān)質(zhì)量單位進行質(zhì)量檢測監(jiān)督都能在平臺內(nèi)進行有效管理。避免由于安全信息數(shù)據(jù)管理不敏感、分析不及時，導致危險因素累計，甚至導致事故發(fā)生。協(xié)同作業(yè)，是設計之外的各種辦公文檔管理、人員權(quán)限管理、計劃任務管理、項目狀態(tài)查詢統(tǒng)計等相關(guān)管理功能，以及施工方與業(yè)主、設計方、監(jiān)理方、材料供應商、運營商等相關(guān)單位進行文件交互、溝通交流等的協(xié)同管理系統(tǒng)，能夠保證施工科學合理化，同時是提升全過程各環(huán)節(jié)效率的重要手段。2.3.3

運營階段橋梁運營在橋梁整個壽命占據(jù)最長的時間，一套完善的運行管理方案對保證橋梁的健康運營起到尤為重要的作用。建立基于BIM的橋梁信息話管理系統(tǒng)對橋梁運營階段的常規(guī)信息管理（如車流量信息管理）和結(jié)構(gòu)安全信息管理（如結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)信息管理、惡劣天氣信息管理）有非常重要的作用。能夠保證信息管理科學有效，保證橋梁健康安全運營，盡量延長橋梁使用壽命，同時能降低橋梁使用、維護的綜合成本。例如利用信息自動采集系統(tǒng)獲得力學指標的監(jiān)測結(jié)果或利用信息自動采集系統(tǒng)及人工巡檢獲得的結(jié)構(gòu)損傷的直接檢測結(jié)果，可以獲得結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)信息。最后利用基于BIM系統(tǒng)平臺中的綜合評估模塊對所分析信息進行綜合評估從而獲得直觀、科學、有效和對橋梁運營階段的養(yǎng)護管理具有現(xiàn)實指導意義的結(jié)構(gòu)綜合安全評估報告。三、建設目標本項目采用Bentley平臺下的多款軟件實現(xiàn)BIM技術(shù)的全生命周期的設計施工和管控，提出完整的公路行業(yè)BIM技術(shù)的解決方案，初步建立針對公路行業(yè)的建筑模型標準，推進BIM技術(shù)的大力發(fā)展。利用BIM技術(shù)的協(xié)同性、可視化等特性，提高各專業(yè)間溝通效率，減少設計錯誤，為后續(xù)施工期管理提供基礎。利用BIM技術(shù)的可視化、協(xié)調(diào)性等特性，對傳統(tǒng)的項目施工管理進行升級，實現(xiàn)施工過程更為精準的管理。四、應用概況項目采用Bentley平臺下的多款軟件實現(xiàn)BIM技術(shù)的全生命周期的設計施工和管控，提出完整的公路行業(yè)BIM技術(shù)的解決方案，初步建立針對公路行業(yè)的建筑模型標準，推進BIM技術(shù)的大力發(fā)展。項目對象為城市道路、高架、地道等，目前為施工圖階段，采用BentleyContextCapture對航拍照片進行處理，形成實際場景的地形模型，BentleyDescartes對航拍地模進行修整，BentleyPowerCivil建立道路和地道模型，結(jié)合BentleyMicroStation進行模型細節(jié)處理，BentleySubsurfaceUtilityEngineering建立地下管線，BentleyNavigator進行碰撞檢查及漫游查看，BentleyLumenRT進行時渲的效果展示，利用ProjectWise平臺協(xié)同平臺進行協(xié)同設計，Bentley一體化的解決方式明顯提高設計質(zhì)量。本項目橋梁設計，其總裝模型通過漫游和碰撞檢查，快速幫助設計團隊找到50多個設計異常點，通過Navigator軟件對這些碰撞點進行了批注和處理。五、BIM管理云平臺功能5.1

進度計劃5D模擬進度計劃包含工程量和造價信息，由施工單位錄入計劃及上傳橫道圖，由監(jiān)理單位審批月度計劃。同時可以快捷直觀地模擬、查看進度計劃時間軸。5.2

資料管理按照竣工文檔編制規(guī)范和有關(guān)規(guī)定，把具有工程建設過程中產(chǎn)生的文件、圖紙、照片、影像資料通過分類管理，歸納組織加以保存，在建設過程中就可以實現(xiàn)部分文件的歸檔及電子化，大大提高了竣工文件整理的效率及減少了竣工文件編制的成本。5.3

投資控制實現(xiàn)了計量資料與質(zhì)檢資料的有效掛鉤，且資料可歸檔到竣工資料模塊。工程變更生效之后，變更臺賬直接進入基礎數(shù)據(jù)庫，模型也隨之更新。實現(xiàn)了概預算執(zhí)行情況動態(tài)對比分析，以及可設置預警條件。5.4

質(zhì)量控制質(zhì)量控制流程化、管理規(guī)范化。材料管理，對材料的信息登記以及溯源基礎數(shù)據(jù)信息。嚴格把控工序轉(zhuǎn)換關(guān)，控制管理每道工序的前期準備和完工驗收，為質(zhì)量管理提供必要的條件。通過電子簽名，與竣工文件無縫對接，審批留痕，責任清晰。5.5

進度控制施工過程中，模型與計劃、統(tǒng)計、調(diào)度信息關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)計劃及過程信息均能通過整體模型實時展現(xiàn)。5.6

安全管理以系統(tǒng)性的安全管理體系提供統(tǒng)一的解決方案。建立安全臺帳信息，實現(xiàn)對設備、危險源等安全信息的統(tǒng)一管理和資源分配。5.7

手機現(xiàn)場管理實現(xiàn)用手機APP進行現(xiàn)場管理，可通過手機app直接查看圖紙。透明管理，快速反應，降低管理成本，無時無地，提高執(zhí)行力；責任落實到人，全程可追溯，PDCA提高工作質(zhì)量；現(xiàn)場錄入資料，避免重復工作，打通資料錄入的屏障。5.8

數(shù)據(jù)管理支持移動端、PC端病害錄入，對病害分類查詢，可按檢測時間、孔跨、主要部件、重要構(gòu)件作為查詢條件對病害分類檢索。查詢結(jié)果可設定排序，實現(xiàn)某構(gòu)件歷年病害的對比顯示。病害處治可分批次、分線路、分技術(shù)狀況等級類型，并估算費用，供制定養(yǎng)護計劃時參考。5.9

業(yè)務管理通過任務單進行業(yè)務流程管理，將信息采集、復核、審核納入流程管理。每一條記錄都可追溯記錄人、記錄時間及整個數(shù)據(jù)確認過程?？筛鶕?jù)不同單位特點全新設計適合自身特點的業(yè)務管理流程。六、應用BIM技術(shù)的優(yōu)勢BIM的價值體現(xiàn)于在工程建設全生命期實現(xiàn)各方信息交流。根據(jù)業(yè)主需求，利用BIM技術(shù)提高設計、施工和運維管理效率與質(zhì)量。Bentley系統(tǒng)完成項目設計后，制作了多視角三維剖切展示圖，三維漫游視頻，生動形象地展示了設計各個系統(tǒng)的設計理念和思路。通過創(chuàng)新獲得的回報：提高了設計質(zhì)量同時加快了設計進度，并極大地節(jié)省了人力資源節(jié)省時間成本，把本來需要多次溝通匯報變更方案的次數(shù)減少為1次，減少720個工時的設計時間，減少150個工時的校審時間，減少200個工時的修改時間，節(jié)約了將近100萬的設計成本。并將設計錯誤率減少了