【轨道交通-BIM技术应用方案】

中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 第三章 BIM 技术应用方案 3 1BIM 技术应用方案 本工程 BIM 应用通过开发基于 BIM 的项目管理平台 包括但不限于设计 管理 施工管理 运维信息查询及办公自动化系统 建立 BIM 应用实施整 体架构体系 组织专业团队 搭建各项软硬件设施 满足各参与方自施工图 设计 包括勘察 至数字化移交全过程项目管理的应用需求 更好地开展项 目管理 达到项目设定的安全 质量 工期 投资等各项管理目标 同时以 项目为试点 建立企业 BIM 中心 组建优秀 BIM 团队 建立配套的管理体系 包括 BIM 标准 流程 制度 架构 竞争体系等 详见 表 3 1 1 各阶段 BIM 技术应用的工作内容表 表 3 1 1 各阶段 BIM 技术应用的工作内容表 序号 阶段 具体内容 1 建立健全符合项目管理要求的 BIM 应用组织架构 软硬件设施 2 筹备 阶段 建立健全符合项目管理要求的系列 BIM 实施制度 BIM 实施管理制度 BV 应 用制度 BIM 例会制度 BIM 培训考核制度 BIM 成果报告制度 3 根据各专业工程特点及各建模软件优缺点 评选各专业最合适的建模软件 进行施工图设计 4 根据勘察工作成果 结合航拍 GIS 技术 进行地形 地质建模 车站及区间主体 附属结构的周边关键建筑物建模 模型应用及方案比选 5 在考虑各专业工艺工法 施工组织等要素前提下 采用三维设计方式开展施工图设计 形成工程模型 并全专业出图 6 研究施工图的数字化校审及交付 编制实施方案 确保交付归档的三维模型 电子版本二维图纸 蓝图的一致性 7 开发相关软件 包括对建模软件的二次开发 实现由三维模型自动转化出符合图家制图标准的二维图纸 8 梳理设计规则及开发相关软件 包括对建模软件的二次开发 实现智能三维设计 根据功能需求 实现各专业智能设计及自动建模等 9 开发相关软件 包括对建模软件的二次开发 实现利用模型进行模拟限界检测 并自动推荐调线调坡方案 及调整轨行区全专业模型的功能 10 开发自动校验工具 包括三维设计过程中的实时校验工具 及对设计完成文件的成果校验工具 11 建立参数化标准模型库 包括各专业工程模型库 设备交付模型库 标准设备房模型库 标准车站模型库等 确保标准化模块互通互用 便于施工及运营维护 12 施 工 图 设 计 阶 段 梳理模型构件与设计概算 招标 合同工程量清单的关联关系 并开发投资控制相 关工具 实现由模型自动得出设计概算 招标 合同工程量清单的功能 13 前期 利用航拍 倾斜摄影及 GIS 技术 记录工程现状及周边建筑物状态 建立现状模型 模型按实际高程建立 包含边界特征点的 GPS 信息 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 14 针对绿化工程 管线迁改 交通疏解 道路恢复 场地准备等工程 完成建模及应用模型开展方案模拟及优化工作 15 对站点及区间压力井周边的市政给排水管网情况进行建模 规划车站与区间压力井接入市政管网的方案 明确管线敷设路径 并给地面临时设施的规划提供参考 16 工 程 阶 段 应用项目管理平台 开展前期工程 包括行政手续申报及现场实施等 的安全 质 量 进度 档案资料等管理 17 利用航拍 倾斜摄影技术 记录地面场地状态 并结合拍摄成果 建立地面场地在阶段现状模型 18 临时设施 施工器械等模型的规划及建模工作 包括但不限于线路中心基地临时设 施的规划及建模 地面场地临时设施的规划及建模 施工区域内临时设施的规划及 建模 19 项目管理平台乙供设备的设备交付模型及相应资料录入 并关联至相应工程模型 20 利用模型实现设计交底及三维图纸会审 对施工人员进行各种三维交底 包括但不限于安全交底 专项方案交底 工艺工法交底 工序可视化交底等 21 实现施工组织设计 专项施工方案的可视化 虚拟建造 采用可视化的方式 对 施工全过程的管理重 难点 安全风险点 可优化工序和工期的环节进行挖潜和梳 理 形成切实可行的施工组织设计 并将总体施工组织设计拆分成季度 月度 周 计划 按照实施细则中所约定的施工计划格式 导入项目管理平台中 与模型关联 起来 并根据优化后的全专业施工组织设计 得到资金及投资计划 人员投入计划 大型施工工器具投用计划 设备材料到货计划等 22 利用工程模型 按实际情况 由工程模型转化出各类材料的生产加工平面图纸 尽可能实现各类材料的工厂化预制 减少现场加工作业量 23 应用项目管理平台 开展报建 场地移交 临时设施搭建等开工前准备工作 完成相应工作的安全 质量 进度 档案资料管理及临时设施验收等管理 24 车站 轨行区 疏散救援定点 车辆段 停车场 主变电站内无线网络覆盖及接入互联网工作 25 车站 疏散救援定点 车辆段 停车场 主变电站内人员定位设施的布置 实现参建人员在车站 疏散救援定点 车辆段 停车场 主变电站内的空间定位功能 26 轨行区内人员定位 通讯 视频监控设施的布置 及工程车辆的定位 测速 通讯 视频监控 临近报警等装置的布设 实现 隧道内外语音通信 轨行区人员定位 轨行区大型机具定位 轨行区车辆运行速度和位置实时监控 轨行区车辆在线行车 视频记录 轨行区车辆临近报警 调度命令无线传输等功能 27 全线性综合网络的搭建工作 包括视频监控 门禁 视频会议 站内定位 轨行区定位及通讯 项目管理平台应用网络等 28 门禁系统 视频监控系统接入上述基于 BIM 的项目管理平台的相关工作 29 将设计变更修改反映至模型中 并更新至项目管理平台 将设计变更相关资料 如 变更审查会议纪要 变更申请 变更通知单等 录入平台并与模型相关联 利用实时数据采集或其它与 BIM 相关的各类技术手段 如三维激光扫描 倾斜摄 影 AR 等 保证模型与实体的一致性 保证前一阶段向下一阶段所移交的模型与 现场实体一致 30 施 工 阶 段 施工工器具 设备及材料的二维码应用 实现工器具进场 设备及材料到货 安装 调试 整改的各环节跟踪 负责所有甲乙供设备材料的不锈钢二维码标牌的制作及 安装 移交给运维管理 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 31 地面恢复及市政道路接驳完成后 利用航拍技术 拍摄车站出入口及风亭周边建筑物现状 并结合拍摄成果 建立工程竣工现状模型 32 完成模型与工程实体的一致性审核工作 形成竣工模型 并存储在项目管理平台中 33 从项目管理平台中导出档案资料 整理归档 实现工程实体与资料归档同步完成 34 将竣工模型转化成二维竣工归档图电子版 存储在项目管理平台中 并将模型与二维电子图关联起来 35 对涉及到本项目的所有甲 乙供设备 材料的模型进行分类 整理 形成设备 材料标准模型库 存储在项目管理平台中 36 移 交 节 段 负责利用三维模型及后台数据库 二维码等手段 实现数字化移交 3 1 1BIM 应用系统平台及项目全过程 BIM 服务应用流程 3 1 1 1BIM 组织构架 BIM 应用采用总包单位主导 第三方咨询单位实施 各参建单位参与的 模式 中国交建 BIM 技术应用研发中心 下称 中交 BIM 中心 在本项目 中作为总承包 下称项目公司 的 BIM 咨询顾问 为项目公司提供服务 引 导各参建单位在项目施工全过程中应用 BIM 技术 BIM 项目成功实施应用 有赖于各方有力的协作团队 明确的分工和责 任落实 组织落实为项目实施第一要务 必须从战略高度统一项目所有成员 思想认识 明确团队目标 统一行动 各方都必须组建具有执行力的专业实 施团队 详见 图 3 1 1 1 BIM 组织构架图 表 3 1 1 1 总包方 BIM 团队组织 职责表 表 3 1 1 2 设计方 BIM 团队 总包委托 组织职责表 B I M 领导小组 B I M 设计组 土 建 B I M 专 业 小 组 B I M 管理组 B I M 施工组 建 筑 B I M 专 业 小 组 机 电 B I M 专 业 小 组 审 核 B I M 专 业 小 组 B I M 施 工 配 合 小 组 土 建 施 工 B I M 小 组 建 筑 施 工 B I M 小 组 机 电 施 工 B I M 小 组 施 工 协 调 B I M 小 组 现 场 应 用 B I M 小 组 B I M 系 统 开 发 维 护 组 B I M 系 统 数 据 管 理 组 图 3 1 1 1 BIM 组织构架图 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 表 3 1 1 1 总包方 BIM 团队组织职责表 团队角色 适合人选 要求 职责 组长 集团 领导 监督 检查项目执行进展 副组长 集 团副总工 专业 BIM 顾 问 具有丰富的工程经验及 BIM 应用经验 八年及 以上轨道交通工程经验 两个及以上应用 BIM 技 术项目的经验 组织项目的统筹 实施 资源调配 BIM 领导 小组 BIM 工作 组组长 组员 各标 段 项目经理 项目总工 具有丰富的工程经验 BIM 应用经验 具有丰富的工程经验 BIM 应用经验 负责项目的具体管理 协调 资源配备等 负责在 BIM 系统进行过程中的各方协调 包括建设单位 设计单位 监理单位等多渠道和多方位的协调 负责本项目 BIM 应用的具体组织实施 内部的培训组织 考核 评审 新技术研究及应用 模型审核等工作 BIM 系统开 发维护组 负责 BIM 的项目管理平台开发工作 编制 BIM 项目管理 平台开发及管理方案 验收标准及流程 操作手册等平 台开发及应用相关文件 BIM管理组 BIM 系统数 据管理组 具有丰富的 BIM 应用 软件开发 系统测试 维护及现场配合经验 安全 质量 进度 档案资料等管理实时录入 确保档 案资料归集与工程实体进度同步 土建施工 BIM 小组 配合 BIM 技术总负责确定项目进度和相关技术要求 负责土建专业各相关工作协调 配合 建筑施工 BIM 小组 配合 BIM 技术总负责确定项目进度和相关技术要求 负责建筑专业各相关工作协调 配合 机电施工 BIM 小组 具有丰富的 BIM 应用及 轨道交通工程经验 熟练运用 Autodesk Bentley Das ault Tekla 等公司的建 模及相关软件 配合 BIM 技术总负责确定项目进度和相关技术要求 负责机电专业各相关工作协调 配合 BIM 现场应 用小组 熟练运用 Autodesk Bentley Das ault Tekla 等公司的建 模及相关软件 负责临时设施 施工器械等的建模 BIM 模型维护 共 享 管理相关的施工图纸 含电子版图纸 图纸设计变 更 签证单 技术核定单 工程联系单 施工方案 建 模需求全部资料 BIM 施工组 BIM 施工协 调小组 熟练运用 Autodesk Bentley Das ault Tekla 等公司的建 模及相关软件 负责现场与各专业施工 BIM 小组进行工作对接 协助 BIM 模型维护 确认实际施工进度并协助维护 BIM 模型 时间维 配合实施方对现场人员应用培训和指导 协助 收集现场应用情况以及反馈问题等 辅助项目经理进行 项目信息化软硬件的调试 测试 对接 应用推广等 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 表 3 1 1 2 设计方 BIM 团队 总包委托 组织职责表 团队角色 适合人选 要求 职责 BIM 设计组 组长 设计公司领 导 具有丰富的轨道交通 工程经验及 BIM 应 用经验 负责项目监督和组织落实 实施方案的审核 相关调 研工作总牵头 BIM 设计组 副组长 设计公司专 业负责人 具有丰富的轨道交通 工程经验及 BIM 应 用经验 负责项目的执行和具体操作统筹 实施方案的制定 实施进度的把控 项目调研和 BPR 的实施 负责实施 方内部工作协调和安排 负责项目实施质量控制 负 责各专业 BIM 模型质量控制 BIM 设计组 现场 BIM 顾 问 BIM 工程师 具有丰富的工程经验 BIM 应用经验 软件 开发经验等 负责现场培训指导 新技术研究及应用 模型审核 需求搜集 问题反馈 资料提交 会议组织 系统调 试架设 日常维护等 土建 BIM 专 业小组 土建专业 BIM 工程师 负责土建 BIM 模型的建立 采用三维设计方式开展施 工图设计 专业技术协调管理 涉及到 PBPS 土建部 分服务内容的实施和沟通 建筑 BIM 专 业小组 建筑专业 BIM 工程师 负责建筑 BIM 模型的建立 采用三维设计方式开展施 工图设计 专业技术协调管理 涉及到 PBPS 建筑部 分服务内容的实施和沟通 机电 BIM 专 业小组 机电专业 BIM 工程师 具有丰富的工程经验 BIM 应用经验 软件 开发经验等 需熟练运用 Autodesk Bentley Dasault Tekla 等公 司的 BIM 相关软件 负责机电 BIM 模型的建立 采用三维设计方式开展施 工图设计 专业技术协调管理 涉及到 PBPS 机电部 分服务内容的实施和沟通 审核 BIM 专 业小组 高级 BIM 工程师 具有丰富的工程经验 BIM 应用经验 软件 开发经验等 负责各专业 BIM 模型审核工作 实现通过工程模型全 专业出图 BIM 应用协 调小组 BIM 应用协 调人员 具有丰富的工程经验 BIM 应用经验 负责协调模型与现场的相互配合 保证 BIM 技术真正 落地应用于现场 智能设计工 具开发人员 高级 BIM 研发工程师 具有轨道交通工程设 计知识经验及丰富的 软件开发经验 负责智能设计相关工具开发工作 包括但不限于建模 软件的二次开发 参数化标准模型库建立等 施工图设计 阶段施工配 合人员 施工图设计 阶段施工配 合人员 具有丰富的工程经验 有五年及以上轨道交 通工程施工经验 配合相应专业施工图设计人员 明确各专业施工阶段 的 BIM 应用需求 包括但不限于工艺工法 施工组织 等要素 并反映在工程模型中 实现工程模型可直 接指导施工 3 1 1 2BIM 应用系统平台 BIM 技术条件下的项目管理平台是实现异构系统间数据集成的关键 需 要实现与工程建设规模及要求相适应的项目信息集成管理 参建各方的项目 工程信息储存在 BIM 公共应用系统平台中 各方通过对 BIM 技术的应用和管 理 在虚拟平台中形成一套精益化的管理模式 实现信息的充分共享和无缝 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 管理 通过这种信息传递和管理模式 使项目信息在规划 设计 建造和运 营维护全过程充分共享 无损传递 使项目的各参与方在从项目概念产生到 完全拆除的整个生命周期内都可以在模型中操作信息和在信息中操作模型 进行协同管理工作 详见图 3 1 1 2 1 BIM 应用系统平台构架 项 目 信 息 资 源 整 合 库 数据 资源 整合 管理 体系 信息 安全 保障 体系 通 信 网 络 系 统 建 设 与 运 行 管 理 机 制 数 据 资 源 层 支 撑 平 台 网 络 平 台 层 基 于 BIM的 项 目 管 理 应 用 系 统 综 合 应 用 层 应 用 支 撑 层 交 通 专 网互 联 网 物 资 材料 信 息 竣 工 验收 数 据 其 它 业务 信 息 基 础 信 息 库业 务 信 息 库 主 题 分 析 库 交 换建 设 项目 信 息 从 业 企业 信 息 从 业 人员 信 息 工 程 划分 结 构 其 它 基础 信 息 其 它 主题 分 析 等 建 设 管理 主 题 分 析 质 量 管理 信 息合 同 管理 信 息 计 划 进度 信 息 竣 工 档案 数 据 三 维 地 理 信 息 系 统 平 台基 础 云 服 务 平 台 投 资 管 理 进 度 计 划 管 理前 期 管 理 BIM 管 理 平 台 竣 工 档 案 管 理变 更 设 计 管 理项 目 管 理 仪 表 盘 项 目 管 理 移 动 APP 安 全 管理 信 息 系 统 管 理 平 台 流 程 管 理 层 管 理 体 系 维 护 管 理 流 程 管 理 元 数 据 管 理 系 统 安 全 管 理数 据 管 理 服 务 管 理 综 合 查 询 移 动 管 理 平 台 质 量 管 理技 术 资 料 管 理 整 合 图 3 1 1 2 1 BIM 应用系统平台构架 平台实现以下基础功能特点 一站式服务 实现用户统一认证 统一登录 避免用户频繁在不同应 用之间切换界面 从统一入口即可了解与日常工作最紧密的所有信息 并能 迅速进入相关应用 了解最详细的信息 一体化操作 所有应用都必须预先初始化 将基础信息 识别方法 判断标准 计算依据等录入到系统中 以实现不同应用之间的基础信息共享 避免重复操作 减少工作量 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 数据共享 满足各个业务子系统与项目集成管理平台之间 以及各个 业务子系统应用相互之间的数据自动推送 关联 实现数据共享 大数据存储与分析 项目数据具有数量大 种类多 更新速度快 价 值密度低和真实性高等特点 应对项目数据进行统一储存管理 以及后台数 据分析并向相关用户推送所需要的 有价值的数据 统一的底层数据编码体系 平台的底层数据编码体系应包括 EBS 工 程分解结构 PBS 产品分解结构 DBS 文档分解结构 WBS 工作分 解结构 OBS 组织分解结构 以方便计算机识别 并保证用户信息 包 括用户自身数据和日常工作产生的数据 的唯一性和安全性 3 1 1 3 项目全过程 BIM 服务应用流程 应用 1 图纸问题整理 2 过程预算书编制 3 进度款申请 4 甲方应付款确认 5 人材机分析 6 计划产值预计 7 已完产值审核 1 国家标准 2 省级标准 3 地方标准 4 合同约定 5 业主书面要求 6 业主确认变更单 7 业主确认联系单 7 业主确认核定单 1 预算 B I M 要求 2 建企标准 3 施工方案 4 施工实际调整 5 设计变更 6 工程联系单 7 技术核定单 应用 1 碰撞检查 2 施工指导交底 3 虚拟施工方案 B I M 深化 4 施工动画展示 5 主材计划 6 材料管控 限额领料 7 施工下料 8 计划成本预测 9 进度成本审核 1 0 资金计划 1 1 分包过程结算 1 2 供应商过程结算 1 3 资料档案管理 工程竣工结算 分包结算控制 供应商结算控制 施工图深化设计 参考依据 参考依据 进场准备阶段 施工建造阶段 B I M 应用系统平台 勘察设计阶段 设备实时预警 模型与工程实体的一致性审核 竣工移交阶段 运营维护阶段 场地现状仿真及应用 智能三维设计 多专业协同设计 标准化参数模型 可视化设计 设备模型关联 B I M 应用系统平台 B I M 应用系统平台 4 D 施工进度计划模拟 3 D 施工技术方案编审 临时设施规划比选 资料档案归档 B I M 应用系统平台 B I M 应用系统平台 问题分析查询 设备信息动态管理 预防性维护 定点检修 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 3 1 2BIM 实施过程 3 1 2 1 模型构建与维护 目前 国外的模型精度一般采用 LOD 等级 LOD 被定义为 100 500 的 5 个等级 代表从工程的概念模型到竣工模型的整个过程 而我国住房和城 乡建设部发布的 建筑工程设计文件编制深度规定 将 BIM 全生命期应用 的模型精细度划分为七个等级 方案设计模型 初步设计模型 施工图设计 模型 深化设计模型 施工过程模型 竣工验收模型和运维管理模型 根据模型构件的划分原则 使用统一的工程结构分解 EBS 即按照项 目的单位工程 分部分项工程进行施工结构分解 模型构件使用统一的命名 规则和代码规则 3 1 2 2 施工图设计模型 根据项目范围内各专业施工图 包括土建 建筑 机电安装等 以及 设计变更需求 构建并维护项目初始模型 模型精度采用施工图设计等级 3 1 2 3 施工图深化设计模型 根据项目施工组织设计 对各专业施工图 包括土建 建筑 机电等 进行施工深化设计 并对初始模型进行优化调整 模型精度采用施工图深化 设计等级 3 1 2 4 施工竣工信息模型 在项目施工过程中 按照施工进度 跟踪采集竣工所需的数据并赋予模 型 使得竣工数据结构化 动态构建施工竣工信息模型 竣工数据包括 设 备 材料设施的相关品牌 型号 规格 有效期 供货 或施工 单位信息 模型精度采用竣工验收等级 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 3 1 3 BIM 技术应用详细流程 创建 B I M 深化设计模型 1 图纸问题整理 2 总预算书编制 3 3 D 虚拟施工动画 应用 1 图纸问题整理 2 过程预算书编制 3 进度款申请 4 甲方应付款确认 5 人材机分析 6 计划产值预计 7 已完产值审核 1 国家标准 2 省级标准 3 地方标准 4 合同约定 5 业主书面要求 6 业主确认变更单 7 业主确认联系单 7 业主确认核定单 1 预算 B I M 要求 2 建企标准 3 施工方案 4 施工实际调整 5 设计变更 6 工程联系单 7 技术核定单 应用 1 碰撞检查 2 施工指导交底 3 虚拟施工方案 B I M 深化 4 施工动画展示 5 主材计划 6 材料管控 限额领料 7 施工下料 8 计划成本预测 9 进度成本审核 1 0 资金计划 1 1 分包过程结算 1 2 供应商过程结算 1 3 资料档案管理 维护 B I M B I M 竣工信息模型 工程结算 1 分包结算控制 2 供审商结算控制 3 资料档案归档 三维可视化 7 D 关联数据库 合约 B I M 合约 B I M 预算 施工 B I M 成本 参考依据 参考依据 合约 B I M 预算 施工 B I M 成本 进场准备阶段 施工建造阶段 创建 B I M 整体工程模型 创建 B I M 应用 1 场地现状仿真及应用 2 多专业协同设计 3 可视化设计 4 参数化标准模型库 应用 1 施工图深化设计 2 4 D 施工进度计划模拟 3 3 D 施工技术方案编审 勘察设计阶段 1 B I M 应用组织架构 2 软硬件设施 1 B I M 实施管理制度 2 B V 应用制度 3 B I M 例会制度 4 B I M 培训考核制度 5 B I M 成果报告制度 B I M 竣工信息模型 全专业出图 1 地形 地质建模 2 设备交付模型 3 施工图的数字化校审交付 4 建模软件的二次开发 5 智能三维设计 应用 1 设备信息动态管理 2 设备实时预警 3 问题分析查询 模型与工程实体的一致性审核 筹备阶段 竣工移交阶段 运营维护阶段 图 0 1BIM 技术应用详细流程图 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 3 1 4 前期调研与准备工作 为了保证项目 BIM 实施的顺利进行 实现 BIM 与管理的相结合 前期的 调研工作必不可少 根据调研实际情况撰写调研报告 反应客观真实情况 各方根据调研报告进行讨论修改 为今后实施做铺垫和基础 调研内容主要 包括 公司和项目基本情况 各部门岗位相关职责和工作流程 目前管理存在问题和疏漏调研 BIM 实施相关内容深入调研 在调研的基础上提交相关成果 BIM 实施项目调研报告 BIM 执行 计划书 及相关 BIM 标准制定 建模 维护 应用 等 3 1 5 勘察 施工图设计阶段 BIM 应用 3 1 5 1 场地现状仿真及应用 根据合同约定的勘察工作 岩土工程详勘 专项勘察 施工阶段为设计 服务的补充勘察等 成果 结合航拍 GIS 技术 进行地形 地质建模及车 站及区间主体 附属结构的周边关键建筑物建模及模型应用工作 以可视化 的手段展示工程的地质环境 辨识施工对周边建筑物的影响 规避安全风险 及信访风险 辅助项目施工方案及施工风险分析 同时利用模型信息的数据 统计功能 进行土性组成分析 辅助盾构选型方案 土方开挖方案以及降水 方案等的制定 详见图 3 1 5 1 GIS 技术实景复制与设计模型结合比对出入口 与高压电安全距离 图 3 1 5 2 地形 地质建模 图 3 1 5 1 GIS 技术实景复制与设计模型结合比对出入口与高压电安全距离 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 5 2 地形 地质建模 3 1 5 2 多专业协同设计 通过 BIM 多专业协同设计提高设计效率 工作质 采用三维设计方式开 展施工图设计 形成整体工程模型 并进行等专业模型合模及优化调整 实 现通过工程模型全专业出图 详见 图 3 1 5 2 1 多专业协同设计整体模型 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 5 2 1 多专业协同设计整体模型 3 1 5 3 可视化设计 通过 BIM 技术的可视化设计 突破统设计手段的技术局限性 提高设计 效率 通常在设计修改的过程中 平面图 横剖面 纵剖面三处均要修改 在多次修改之后 经常会遗忘是否已经在某张图上进行过修改 较之这种繁 复的过程 通过使用 BIM 技术 真正做到了 一处修改 处处处更新 可 以根据需要在模型之中自动生成平面 剖面图 同样一处的平 剖面表达真 正的做到准确一致 详见 图 3 2 4 2 1 BIM 技术的可视化设计在模型生成平 剖面图应用 图 3 2 4 2 2 BIM 技术的可视化设计在模型生成平剖面图应用 图 3 1 5 3 1 BIM 技术的可视化设计在模型生成平剖面图应用 图 3 1 5 3 2 BIM 技术的可视化设计在模型生成平剖面图应用 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 3 1 5 4 参数化标准模型库 建立参数化标准模型库 包括各专业工程模型库 设备交付模型库 标 准设备房模型库 标准车站模型库等 当功能需求相同 外部条件类似时 实现标准化设计 保证标准化模块互通互用 便于施工及运营维护 详见 图 3 1 5 4 1 标准车站模型库 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 5 4 1 标准车站模型库 3 1 6 施工阶段 BIM 现场应用 3 1 6 1 现状模拟及方案优化 针对绿化工程 管线迁改 交通疏解 道路恢复 场地准备等工程 利 用航拍 倾斜摄影及 GIS 技术 记录工程现状及周边建筑物状态 完成建模 及应用模型开展方案模拟及优化工作 针对站点及区间压力井周边的市政给 排水管网情况进行建模 规划车站与区间压力井接入市政管网的方案 明确 管线敷设路径 并给地面临时设施的规划提供参考 3 1 6 2 碰撞检查 应用云计算的优势 根据重点部位的结构标高 结合深化后的机电综合 排布方案 完成项目建造阶段的各专业 土建结构 机电等 碰撞检查 发 现影响实际施工的碰撞点 经过碰撞检测和管线综合后 可在模型中任意位 置进行剖切 出具可指导施工的剖面图 深化设计 结合现场实际情况 施工工艺需对设计方案进行完善 施工方案 根据业主方 监理方 分包班组意见进行的方案调整 具体 管道支架调整等 图 0 1 自动生成各专业碰撞检测报告 生成任意部位剖面图 3 1 6 3 施工组织设计可视化管理 采用可视化的方式 对施工全过程的管理重 难点 安全风险点 可优 化工序和工期的环节进行挖潜和梳理 形成切实可行的施工组织设计 并将 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 总体施工组织设计拆分成季度 月度 周计划 按照实施细则中所约定的施 工计划格式 导入项目管理平台中 与模型关联起来 并根据优化后的全专 业施工组织设计 得到资金及投资计划 人员投入计划 大型施工工器具投 用计划 设备材料到货计划等 3 1 6 4 施工方案模拟与优化 根据以往的施工经验 选择施工方案的方法 工艺 装备等 并定义工 序逻辑关系 从而利用 BIM 多维度可视化的特点展示施工方案 利用 Microstation 建模软件 创建施工方案模型 利用 Navigator Synchro 4D 分 析软件 模拟 推演施工方案 验证技术可行性 并优化 用 Synchro 4D 分 析软件 对施工方案进行工 料 机的资源配置 分析经济可行性 并优化 并推演施工方案的工法 工艺 以验证 优化施工方案的技术可行性及经济 可行性 详见 图 3 1 6 4 1 施工方案模拟流程图 图 3 1 6 4 2 深基坑支撑模 拟方案模型图 施工方案模拟 工作流程 人员角色 输入和输出 工具软件 施工 模拟 开始 结束 方案 模型 d g n B I M 工程师 M i c r o s t a t i o n 技术工程师 构思 施工方案 工艺 创建 模型 验证 优化 N a v i g a t o r 工 料 机 资源配置 经济 分析 方案模拟 动画 a v i S y n c h r o 4 D 方案模拟 动画 a v i 技术可行性 分析 S y n c h r o 4 D 图 3 1 6 4 1 施工方案模拟流程图 例如深基坑施工程序复杂 需解决三维空间超复杂问题 风险大 材料 用量大 工程量统计费事费力 同时工程进度控制困难 应用 BIM 技术对支 撑维护施工方案模拟和审视 土方开挖施工方案模拟和审视 支撑维护结构 与土建结构碰撞检查 结合施工流程通过对工程模型挂接对施工顺序和工期 安排等动态演示基坑开挖过程 及时发现潜在的问题并予以解决 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 6 4 2 深基坑支撑模拟方案模型图 3 1 6 5 施工现场模拟 利用 BIM 模型还原的施工现场 对包括大型设备操作 人员操作空间及 视野进行细致的仿真 了解操作风险区域 规划人员和设备间的安全距离 从一定程度上避免施工安全风险 同时工现场的机械设备 临设 用电 安 全等多方面的模拟 找到各种潜在风险 为项目施工的有序进行打下坚实基 础 图 3 1 6 5 1 某项目施工现场模拟图 3 1 6 6 虚拟施工交底指导 基于 BIM 模型及施工工艺模拟 利用 Microstation 软件 创建施工方案 模型 并关联技术要点 工序 风险点等施工文档 然后发布 I Model 超级 模型 推演模拟结果 以 3D PDF 动画等方式展示施工方案模型 为方案的 施工可行性对比及优化进行三维动态展示 利用模型实现设计交底及三维图 纸会审 并对施工人员进行各种三维交底 见 图 3 1 6 6 1 施工方案三维交 底流程图 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 移动端施工方案交底 工作流程 人员角色 输入和输出 工具软件 发布 I M o d e l 开始 结束 方案 模型 d g n B I M 工程师 M i c r o s t a t i o n 移动端 方案交底 技术工程师 创建 模型 技术要点 工序 风险点等文档 w o r d p d f j p g S t r u c t u r a l N a v i g a t o r 手机 平板 关联 施工文档 方案模型 i m o d e l 图 3 1 6 6 1 施工方案三维交底流程图 3 1 6 7 安全管理 3 1 6 7 1 施工风险点动态跟踪 动态跟踪施工风险点的开放及闭合 并与可视化的施工组织设计进行对 比 分析 纠偏 应用项目管理平台梳理各阶段安全隐患及防护措施 图 3 1 6 7 1 1 施工风险点动态跟踪 3 1 6 7 2 施工人员的动态管理 利用施工人员区域控制系统 实现进场施工人员的动态管理对现场劳务 人员个人信息 进出场时间 安全教育时间等信息录入 使得管理人员可以 非常方便的查看现场工人的信息 在施工现场布设针对人员安全的 4D 网格 定位系统 监测人员现场位置信息 在作业人员靠近危险区域如防护栏周边 大型设备施工作业区域时提供实时安全提醒 避免安全事故 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 1 6 7 2 2 施工人员的动态管理 3 1 6 8 质量管理 质量管理包括质量资料管理和现场质量管理 质量资料包括检验批 试 验报告 质检报告等文档资料 将质量资料文档关联至模型 形成质量信息 模型 便于质量资料文档穿透式查询 3 1 6 8 1 施工机具质量管理 现场所有机械 均以唯一的 二维码电子身份证 进行全面覆盖 做到 一机一证 相关质量文件及进场检测情况录入平台中 可以实时查询 定期 保养时间自动提醒 3 1 6 8 2 设备材料进场质量控制 利用项目管理平台对进场设备材料进行质量控制 设备及材料的相关质 量文件及进场检测情况录入平台中 3 1 6 8 3 施工质量控制 每天将所完成作业的质量情况反馈至平台 并将各类质量验收 包括隐 蔽工程验收 检验批验收 分项工程验收 分部工程验收 单位工程验收等 情况录入系统 质量巡检过程中发现的问题 通过在模型上 按图钉 的方 式进行记录 并相应触发整改派工单等一系统列流程 整改完成由监理确认 后 整改流程方闭合 完整记录质量问题及处理情况 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 流程名称 现场质量协同 项目经理部质检部 责任人监理业主 文档 现场质量检查 结束 查询 2 审核确认 1 移动终端现场质量 信息采集 图档 3 质量问题 整改 4 验证 查询 质量问题整 改记录 图 3 1 6 8 3 1 基于 BIM 平台的质量管理应用流程 3 1 6 9 项目成本的精细化管理 基于 BIM 模型计算工程量 算量结果可视化 算量计算子目可追溯计算 公式和模型 并且修改 BIM 模型后 能够自动更新工程量清单 利用历史数 据或模板数据 导入模型即可完成快速算量造价过程 工程量计算能够反差 追溯到每一个构件 并进行多专业的算量结果汇总 模型修改后 能自动识 别符合原来属性的构件 可以单选构件或分类构件群 每个构件的都有详细 的工程量计算式 可以分构件检查算量计算结果 精确对量 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 6 9 1 基于 BIM 平台的建模算量图 应用以 BIM 技术为依托的工程投资数据平台 将包含投资信息 工程量 数据 造价数据 的 BIM 模型上传到系统服务器 系统就会自动对文件进行 解析 同时将海量的投资数据进行分类和整理 形成一个多维度的 多层次 的 包含可视化三维图形的 7D 结构化工程基础数据数据库 管理人员可远 程调用 协同 对项目快速准确按区域 根据区域划分投资主体 按时间 段 月 季度 特定时间等 进行分析统计工程量或者造价 使得项目的投 资在可控范围内 图 3 1 6 9 2 基于 BIM 平台的工程量统计分析对比图 3 1 6 10 进度模拟与资金计划 3 1 6 10 1 进度模拟 可以将进度计划 MS project Excel 进度计划 导入 BIM 模型中 将模 型中的构件与施工进度计划进行挂接 并深度整合施工过程中涉及的资源 人力 材料 机械设备 成本 安全等信息 从而实现多个维度的施工 管理 形成 5D 模型 实现 5D 虚拟建造 动画播放 并与成本 工序维度关 联 为相应资金准备提供依据 可以 WBS 模型进度 资金计划曲线的同步显 示 直观了解形象进度 并且查看任意时间点的 WBS 进度 资金计划 人材 机计划等信息 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 6 10 1 基于 BIM 平台的成本管理 5D 模拟图 3 1 6 10 2 材料的精确控制 传统施工管理中容易出现一些问题 如 根据班组计算得到的过程中计 划工程量制定采购计划 责权颠倒 施工过程中无法及时 准确获取拆分工 程实物量 无法实现过程管控 施工中材料领取经验主义盛行等 基于 BIM 技术的 4D 关联数据库 可以实现快速 准确获得过程中工程 基础数据拆分实物量 随时为采购计划的制定提供及时 准确的数据支撑 随时为限额领料提供及时 准确的数据支撑 为飞单等现场管理情况提供审 核基础 图 3 1 6 10 2 通过 PDS 系统对混凝土 钢筋等主材用量进行查询控制图 3 1 6 10 3 及时的两算对比 两算对比是精细化管理的重要手段 但迫于工具的缺乏 一直很难真正 实施 或者无法实现短周 期的对比 有了 BIM 技术 为及时的两算对比提 供了可能 施工过程中 每次材料进场及混凝土浇筑的量可以及时提供给 BIM 技术人员 并抽取 BIM 模型中的相应数据可以进行计划量与实际量对比 查找分析原因 出总结分析报告 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 6 10 3 实时对项目计划成本 实际成本进行对比图 3 1 6 11 变更管理 现代工程经常是典型的 三边工程 即时依据最新图纸刚做好的施工 资源计划 应为最近的图纸要马上做调整 依靠传统的方式 已经很难跟不 上这么快的 变化节奏 而应用 BIM 技术 可以在 2 4 小时内 最多一天时 间 调整好变更量 依靠配套的数据分析系统 快速分析出下一步需要的人 材机资源计划 为项目部及时调整部署赢得了宝贵的时间 图 3 1 6 11 1 基于 BIM 平台 MC 系统进行人才机分析图 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 6 11 2 基于 BIM 平台 MC 系统完成的变更通知单 能够对变更通过颜色的区别进行管理 能够实现变更工程量与成本估算 的可视化呈现 实现数据 的可追溯性 能够通过模拟反映变更前后的影响 能够支持各种变更管理 包括开挖洞口 尺寸变更 材料变更 新建变更 拆除变更 清单变更 3 1 6 12 移动终端管理 利用移动终端 智能手机 平板电脑 采集现场数据 建立现场质量缺 陷 安全风险等数据资料 与 BIM 模型即时关联 方便施工中 竣工后的质 量缺陷等数据的统计管理 应用具备以下特点 缺陷问题的可视化 现场缺陷通过拍照来记录 一目了然 将缺陷直接定位于 BIM 模型上 BIM 模型定位模式 让管理者对缺陷 的位置准确掌控 方便的信息共享 让管理者在办公室即可随时掌握现场的质量缺陷安 全风险因素 有效的协同共享 提高各方的沟通效率 各方根据权限 查看属于自 己的问题 支持多种手持设备的使用 充分发挥手持设备的便捷性 让客户随时 随地记录问题 支持 iphone ipad android 笔记本 台式电脑等智能设备 简单易用 便于快速实施 实施周期短 便于维护 手持设备端更是一教就 会 基于云 端的管理系统 运行速度快 可查询各种工程相关数据 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 1 6 12 1 移动应用端照片等数据资料获取 3 1 6 13 虚拟漫游 利用多专业集成平台将多专业 BIM 模型进行集成 可以模拟真实情况进 入建筑物内查看 进行施工前的虚拟漫游与技术交底 指导施工技术人员 提前了解建筑内部情况 可以用 在施工过程中的各个阶段 同时 可以利 用模拟设备进场 动态模拟设备进场的线路 位置 为施工预留空间提供指 导 可以自由设定高度进行自动和动态的净空检查 图 3 1 6 13 1 虚拟漫游 3 1 7 运维阶段 BIM 应用 在竣工交付时 实体建筑与富含大量运维所需的 BIM 建筑信息模型 一并交付 让 BIM 实现项目生命全周期的管理 为业主方提供及时 直观 完整 关联的项目信息服务和决策支持 实现 BIM 竣工模型 虚拟建筑 的 信息与实际建筑物信息一致 运维阶段的 BIM 咨询服务基于施工阶段的 BIM 系统平台提供延伸服务 基于 BIM 技术的档案资料协同管理平台 将运维阶 段需要的信息包括维护计划 检验报告 工作清单 设备故障时间等列入 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 BIM 模型中 实现高效管理与协同 见图 3 1 7 1 基于 BIM 设备管理流程图 以设备台账为基础 设备状态统计 设备运行管理 管理标准 设备安全管理 技术监督管理 设备状态台账 设备运行台账 管理标准台账 安全管理台账 技术监督管理台账 巡点检工单 设备缺陷台账 设备检修台账 设备定期试验台账 票证台账 巡点检工作 缺陷管理 设备检修工作 定期工作 票证管理 以工单管理为载体 设备巡点检台账 设备基础台账 企业级全生命 周期设备编码 设备编码体系 消缺工单 检修工单 定期工作工单 物资管理 设备备件台账 图 3 1 7 1 基于 BIM 设备管理流程图 3 1 7 1 设备的动态化管理 基于 BIM 的运维管理系统集成了对设备的搜索 查阅 定位功能 通过 点击 BIM 模型中的设备 可以查阅所有设备信息 如供应商 使用期限 联 系电话 维护情况 所在位置等 该管理系统可以对设备生命周期进行管理 比如对寿命即将到期的设备及时预警和更换配件 防止事故发生 依据 BIM 及电脑计算能力 通过在管理界面中搜索设备名称 或者描述字段 可以查 询所有相应设备在虚拟建筑中的准确定位 及其规格 制造商 零件号码和 其它信息 快速找到问题所在并联系制造商或安装方解决问题 图 3 2 6 1 某监控设备数据信息图 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 图 3 2 6 2 某机房设备运维信息 3 1 7 2 构件信息实时查询 施工阶段需把主要材料的供应商信息 设计变更单等相关资料加入到模 型中 通过算量软件 BIM 功能可以添加供应商信息 其他图片或者文件可以 通过连接模式关联到具体构件中 例如大理石地面 可以注明供应商 尺寸 规格 型号 联系方式等 与之相关的设计变更单可以扫描后作为连接进行 关联 运营维护阶段相关资料就可以得到有效利用 例如地面大理石损坏 这时候就可以查询到大理石的相关厂家信息 便于查询 避免浪费时间去翻 阅竣工图纸 变更单等情况 3 2BIM 技术应用保障措施 3 2 1 组织措施 组建专门的 BIM 技术团队 由集团领导任 BIM 团队负责人 根据分级管理的需要 在项目经理建立起主导作用的 BIM 技术中心 工区建立技术分中心 由工区总工担任 BIM 技术分中心的负责人 组织标准化作业 重点规范各工区的 BIM 管理机构设置和管理制度的 建立 定期组织专题会议 系统参与人员全部参加 汇报工作进展情况以及 遇到的困难 及时了解设计和工程进展情况 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 3 2 2 技术措施 聘请有相关工程经验的专业 BIM 咨询公司 对本项目重点难点进行梳 理 提出符合本项目的 BIM 应用目标 根据本项目的目标 制定科学合理的 BIM 应用技术路线 并认真组织 实施 成立由集团下属各公司 BIM 专家组成的项目 BIM 专家咨询组 对本项 目 BIM 应用进行指导 聘请外部 BIM 技术专家到项目进行技术讲座 同时派出团队人员参加 全国 BIM 应用技术研讨会 项目经理部定期组织项目 BIM 技术中心与分技术中心有关人员进行 BIM 技术学习 3 2 3 经济措施 制定合理的资金使用计划 专款专用 为 BIM 运用提供资金保障 规 范硬件设备购置 管理 应用 维护 维修及报废等方面的工作 而 软件方面则包括系统的采购 权限分配 运行信息系统安全等方面 根据 BIM 规划具体应用需求进行软硬件选型搭配 避免造成资金的浪 费 开展 BIM 技能竞赛考核工作 按时组织季度 年度计划和重要里程碑 目标考核 重奖重罚 充分调动各工区 BIM 应用的积极性 3 3BIM 技术应用案例 BIM Building Information Modeling 技术已被国际工程界公认为建筑产 业革命性技术 实现项目设计阶段的协同设计 施工阶段的建造全程一体化 和运营阶段对建筑物的智能化维护和设施管理 在项目精细化管理 施工过 程模拟 空间碰撞检测 现场质量安全管理等方面可以发挥巨大价值 如今 BIM 的发展潮流已势不可挡 现已成为世界建筑行业的主流发展趋势 3 3 1 BIM 技术应用研发 鉴于国内目前 BIM 发展趋势 集团公司成立 中国交建 BIM 技术应用研 发中心 作为中国交建 BIM 技术体系的建设主体 将统筹引领集团主要业 务领域 BIM 技术应用研究工作 开展关键 BIM 技术攻关和技术成果验证 促 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件 进 BIM 技术研究成果转化应用 负责集团层面 BIM 资源的汇集与共享 开发 集团 BIM 大数据管理系统 为集团各层面提供 BIM 技术支持服务 并逐步扩 展面向社会 打造集团互联网 BIM 新生态领导力 近年来 在集团公司领导下 各分公司在 BIM 技术应用研究及项目管理 应用方面均取得一定成绩 例如中交二航局自主开发的 基于 BIM GIS 的项 目施工协同管理平台 可提供项目生产业务管理协同集成的平台环境 提 供多维信息模型的载体 可聚集工程进度 安全 质量等相关信息 搭建工 程关键信息数据流的流通路径 为基于 BIM 的施工阶段项目管理 BIM PM 实践提供基础 图 3 3 1 1 基于 BIM GIS 的项目施工协同管理平台界面 3 3 1 BIM 技术应用案例 近年来 在研发中心支持带动下 各项目结合项目基本情况 利用 BIM 技术辅助项目施工全过程管理 通过碰撞检测 工艺模拟 场地模拟 辅助 验收等 BIM 技术的应用 以可视化 模拟性 信息集成性的技术手段 进行 可视化的技术分析和施工模拟 解决施工图纸存在的问题及施工过程管理问 题 实现了施工过程中的早预判 精控制 高效能的管理目标 序号 应用项目 具体应用 1 杭州地铁 5 号线江晖路站 碰撞检查 施工方案模拟与优化 信息化施工 2 五峰山公铁大桥一标段 质量 安全协同管理 施工方案模拟与优化 3 深圳地铁 8 号线一期工程 8133 标段 质量 安全协同管理 施工动态资源管理 碰撞检查 4 马来西亚吉隆坡 MRT2 号线 施工图深化设计 4D 进度管理 可视化交底 5 杭黄铁路桐庐隧道项目 数字化建造 智能化监控 可视化管理 中国交通建设股份有限公司 广州市轨道交通 18 22 号线设计施工总承包项目投标文 件