BIM技术在总承包工程管理中的应用研究.pdf

121现 代 工 程 科 技Modern Engineering Technology第 2 卷第 7 期2023 年 4 月Vol.2 No.7Apr.2023BIM 技术在总承包工程管理中的应用研究喻志洁，王黛华，向 涛（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙 410014）摘 要：随着水利水电项目EPC总承包模式被广泛应用，对于总承包商而言，需对施工成本、进度、质量进行严格控 制。为探究 BIM 技术在水利工程总承包项目管理中的应用方式与效果，首先对 BIM 与 EPC 结合的价值进行介绍，然后以龙山县酉水河里耶镇防洪工程修复加固及提标工程项目为研究对象，对总承包工程管理中 BIM 技术的重要作用进行详细探究。分析得出，在水利工程项目建设管理中，通过应用 BIM 技术创建工程项目模型，可对项目建设全过程进行高效管理，保证各项信息传递高效性。因此，在工程项目建设管理中，应推广应用 BIM 技术。关键词：BIM；EPC；水利水电工程中图分类号：TU17;TU71 文献标志码：AResearch on the Application of BIM Technology in General Contracting Engineering ManagementYu Zhijie,Wang Daihua,Xiang Tao(Power China Zhongnan Engineering Corporation Limited,Changsha,Hunan 410014)Abstract:With the widespread application of the EPC general contracting model in water conservancy and hydropower projects,it is necessary for the general contractor to strictly control the construction cost,progress,and quality.In order to explore the application mode and effect of BIM technology in the general contracting project management of water conservancy projects,the value of the combination of BIM and EPC is first introduced,and then the important role of BIM technology in the general contracting project management is explored in detail with the flood control project of Liye,Youshui River,Longshan County as the research object.Analysis shows that in the construction management of water conservancy engineering projects,the application of BIM technology to create engineering project models can efficiently manage the entire process of project construction and ensure the efficient transmission of various information.Therefore,in the management of engineering project construction,BIM technology should be promoted and applied.Keywords:BIM;EPC;water conservancy and hydropower engineering作者简介：喻志洁（1981），男，硕士，中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司高级工程师，研究方向为水利水电工程。水利水电项目EPC总承包工程指的是业主委托项目总承包单位，根据合同规定，在水电工程中承包施工、勘察、设计等环节。相比以往承包方式，EPC模式具有显著优势，可以更好地处理施工、设计等方面出现的问题，以保证工程施工质量和施工进度，因此被广泛应用在规模较大的水利水电工程。然而，水利水电项目EPC工程施工周期较长，工程量较大，在具体施工时还涉及大量数据信息，并且参与单位、部门较多，这对施工管理工作提出了更高的要求，而通过应用BIM技术，可显著提高项目管理的效率。因此，深入研究BIM技术在建筑行业的应用具有重要意义。1 BIM与EPC结合的价值BIM技术指的是对建筑全生命周期的数据信息管理，而EPC模式指的是对工程项目建设进行全过程承包，通过将BIM与EPC相结合，能够最大程度发挥出应用效果，并且两者之间具有互补的作用，从而能够创造出更多价值。将EPC与BIM相结合，有利于开展顶层设计，以EPC总承包方式为基础的BIM技术在实际应用时，可使用总承包商的职能对施工和设计进行管理，使得作业人员能够直接参与施工设计，并从整个工程建设层面出发，对施工与设计环节存在的问题进行综合考虑，与此同时，还有利于总承包商从顶层角度设计BIM技术的标准与步骤，使得建筑信息的传递更加便捷。另外，BIM技术能够有效改善各施工单位、各专业之间的工作水平与协调效率。通过应用BIM技术中的集成化、可视化等功能，项目各方之间能够更好地管理和交流，例如，可以通过基于BIM技术的可视化会议进行技术讨论、方案比选等；另外，依托BIM平台，能够实现协同作业，如管理资源、深化设计等，使得各参与方能够全面了122现 代 工 程 科 技2023 年 4 月第 2 卷第 7 期解工程的具体情况和特征，从而提升工程施工效率和水平。在EPC项目中使用BIM技术，可对施工环节和资源管理进行优化调整。依托BIM资料库建立的数据信息平台，能够对工程项目内的资源投入、机械设备应用、施工人员、工程量等全部信息快速查询，并高效传递至数据管理体系内，从而能够对工程进度和作业量进行动态监控；通过合理应用BIM技术与模拟技术，将工程进度计划与三维模型相融合，可控制与模拟时间维度的工程 进度1。2 项目概况龙山县酉水河里耶镇防洪工程修复加固及提标工程项目所在地里耶镇位于湖南省西北边陲，里耶镇主城区主要分布在酉水河左岸级阶地上。里耶镇的防护等别为等，防洪标准为50年一遇。工程内容主要由酉水防洪堤生态化改造工程、泵站改造工程、水系连通工程三部分组成。（1）酉水防洪堤生态化改造工程。酉水段防洪堤改造工程总长约4097m，主要内容为高程253m马道及马道以上坡面生态化改造，堤顶防浪墙及路面改造。（2）泵站改造工程。泵站改造包括杨家溪泵站改造和长潭河泵站改造。泵站改造包括机电设备提标改造、泵房改造、启闭机房改造等。（3）水系连通工程。水系连通工程由伴月湖引水工程及伴月湖排水工程组成。引水工程由取水堰一座、引水压力管道一套、河口清淤及取水堰处护岸整治等工程组成；排水工程由排水箱涵、退水涵进口、控制闸、混凝土箱涵、防洪闸、钢管涵、消能设施等工程组成。3 项目管理目标3.1 质量目标项目总体质量目标：合格工程。（1）单位工程合格率100%。（2）分项工程优良率95%。（3）工程质量等级合格。（4）建设过程中不发生重大质量事故。3.2 HSE目标3.2.1 职业健康安全目标较重大及以上人身伤亡事故：0次；重大施工机械和工程设备损坏事故：0次；重大火灾、爆炸事故：0次；重大交通事故：0次；重大垮（坍）塌责任事故：0次；职业病事故：0次。3.2.2 环境目标水土保持：工程建设区和周边原有建筑区不产生水土流失现象，保证周边区域地下水不因施工出现异常。大气环境：控制大气污染物排放浓度，维护施工区及周围的环境空气质量，保证施工人员生活区和周围居民区大气环境达到 环境空气质量标准（GB 30952012）二级标准。声环境：控制噪声源强度，维护施工区及周围区域的声环境质量，施工期工程区附近居民区噪声满足 声环境质量标准（GB 30962008）2类标准。3.3 进度目标本工程于2018年9月下旬开工，施工总工期10个月，施工进度计划见图1。图1 里耶防洪工程提质改造工程主体工程施工总进度计划横道图3.4 费用控制目标投资控制在总承包合同总价范围内。4 BIM技术在总承包工程管理中的应用策略4.1 BIM技术路线及标准4.1.1 BIM技术路线在工程建设过程中，BIM技术的使用需根据总承包单位的要求，对各施工阶段的工作任务进行合理的管理和分配，BIM技术流程如图2所示。4.1.2 模型标准依据工程项目总承包特征，在具体施工中，BIM应具备信息传递功能，将标准统一后，能够使得BIM模型123123管理科技喻志洁，王黛华，向 涛：BIM 技术在总承包工程管理中的应用研究数据在运维、设计等环节内随意传递信息。在总承包工程项目BIM建模中，可由总承包单位安排，并负责控制整体框架标准，其中，设计企业需对标准汇总的资料、数据、模型等方面进行说明和规划；而建筑企业则需对施工环节模型编号和拆卸进行明确，创建科学合理的BIM模型标准，为各方信息共享提供可靠保障2。图2 BIM技术流程4.2 设计阶段BIM应用4.2.1 各专业设计协同此工程属于泵站项目，涉及较多专业，并且不同专业之间协作配合难度较大；其中，金结、电气、水机等设施较多，在敷设时，容易出现缺、错、碰等情况，这就对创建模型提出了更高的要求。在服务端设置BIM作业平台，根据平台要求，安排BIM工作人员并分配权限，BIM项目部组成结构如图3所示，依据工程施工管理机制与公司质量管理机制，可创建工程资料管理机制。与此同时，相关管理工作者对模型进行优化和完善后，即可发挥可视化功能，对施工过程进行监控管理。图3 BIM项目部组成结构4.2.2 各专业模型创建由于工程规模较大，包含专业较多，使得构建模型作业量较大。在工程施工过程中，需采用可视化出图、Revit、参数化等进行构件设计，与此同时，还需将输出结果替换成二维平面图与三维设计模型相融合的方式，便于校对和检测，以保证设计的精准性与合理性。4.2.3 各类工程量统计基于当前创建的BIM，自动生成所需工程量统计表，主要包括基于项目现场单元模型自动生成的挖填统计表、水力模型自动生成各种建筑材料统计表等。在BIM模型中，有大量的属性数据。对此，依据模型相关属性，实施分类统计，可有效提高工程概算效率和准确度。4.2.4 各专业模型检查当不同专业完成建模之后，需应用Navisworks对工程施工环节的结构与管线、构件与管线等方面实施作业模拟、碰撞检测等深化设计，及时找出各种潜在问题和风险，并找出设计环节中不符合规定的部分进行优化，或者讨论出最适宜的施工方案和处理措施，减少以往二维模式中出现的缺、错的问题。4.2.5 二维施工图出图依据工程BIM，精准自动绘制结构留洞图、平立剖图和管线图，有效降低以往二维设计中制作剖面图的作业量，并改善设计水平和效率3。4.3 施工阶段BIM应用4.3.1 施工方案控制（1）场地布置。以往应用二维平面设计具有一定的局限性，无法全面呈现出项目施工现场、加工场地、材料堆放等实际布局状况。在工程建设初期，项目部BIM团队在二维现场布局图的基础上绘制三维BIM现场布局图，可以从多个方面观察项目现场布局的细节，便于比较不同的施工方案。（2）施工方案可视化。由于水利工程整体形式独特，结构区域复杂，难以理解，应用3D动画或3D图像进行技术交底，可以使复杂的结构更加清晰直观，防止工程施工中出现各种质量问题。4.3.2 施工质量控制（1）工地智慧云管理平台。通过建立施工现场BIM智慧云管理平台，以终端BIM数据为核心，实现施工进度在线管理、施工图指定数据云查询、施工质量安全云数据同步等，方便施工现场动态管理。在检测时，相关管理人员将获取到的各种质量安全数据，利用手机传输到云平台内，再由分管责任人明确解决方式后，发送给相关负责人进行优化调整，在完成这些工作后，再使用云平台实施验收工作。通过此方式，有效提高了现场施工质量与施工安全管理数据传输效率；将重要的分部项目期间的施工数据和施工图片、项目质量管理期间及成品检验信息上传到系统并自动生成二维码，在施工后期，扫描二维码可以查询相关组件数据，从而实现施工过程的可追溯性；对云平台内的各种数据进行分析和整理，明确项目重点巡察区域，编制定点巡视方案4。124现 代 工 程 科 技2023 年 4 月第 2 卷第 7 期（2）手动振动实时数字可视化反馈控制平台。如果工程主体结构属于大体积混凝土结构，工程的施工质量将直接影响混凝土结构的抗裂性。因此，在工程建设过程中，需应用混凝土作业质量动态反馈控制系统。此系统由振捣效果远程数字化管理平台和智能穿戴装备系统构成。在智能穿戴装备系统中合理应用GPS定位技术，能够有效处理振捣过程中施工人员定姿定位方面的问题。手动振动实时数字可视化反馈控制平台能够数字化控制与可视化模拟混凝土浇筑、振捣施工质量，保证项目现场内振捣数据能够动态导入、精准显示指标和实时评价，使得振捣作业质量全程处于控制状态。通过合理应用C/S（Customer/Server）+B/S（Browser/Server）架构方式，并创建BIM模型的双向链接和施工质量信息，从而能够实现施工质量数据的使用与共享。4.4 施工进度控制基于云平台，结合施工进度计划导入平台与相应模型，对施工进度计划进行合理分析，并与实际施工进度执行情况进行动态比较。如果出现进度错误，应立即对设备配置、操作人员、施工材料进行优化和整改，确保节点进度符合规定要求。另外，可以将周施工进度计划上传至云平台内，对于劳动力统计、每日具体施工进度、形象进度图片等内容，则可以利用手机上传至云平台，并自动生成数字周报，从而对施工进度计划进行实时管理5。4.5 施工成本控制在建立BIM之后，能够快速精准地计算出工程量，使得施工计量的效率和准确度得到了有效提高。与以往依据图纸计算的作业量对比，在对特殊构件工程量进行计量时，BIM技术发挥出了显著优势。4.6 安全控制4.6.1 隐患排查通过合理应用BIM技术对各种危害进行详细分析，自动生成相关报告，并进行三维实时安全交底工作，相关人员能够全面掌握施工面上的安全注意事项，确保施工人员的生命财产安全。4.6.2 安全教育在应用BIM-VR安全体验系统时，需要将工程BIM与模拟危险源相结合，以便经验丰富的人员能够访问仿真的虚拟建筑工地。通过这种互动和身临其境的体验，相关人员可以掌握更多的安全知识，从而提高安全意识水平。4.6.3 劳务管理在应用工地劳务管理系统时，需依托BIM人员出入口闸道机、智能安全帽，创建以物联网为基础的劳务实名制体系。通过此系统，不仅可以对工人出工状况进行动态统计，还可实施动态定位。5 结语综上所述，将BIM技术应用于项目管理中，可充分发挥交互分析、全专业协作等优势，更为直观地呈现出工程信息。根据总承包的特征，应用统一的标准，将工程施工环节与设计环节相结合，使得建筑企业能够全面掌握设计要求，并模拟施工现场，提高工程施工质量，促进施工进度，可为运维提供可靠数据支撑。在水利项目EPC工程中应用BIM技术，能够充分发挥出其价值和潜力，因此本文对水利工程EPC项目内BIM技术的应用方式进行详细分析，为类似工程提供参考。参考文献1 王欣垚.BIM技术在水利工程设计中的运用分析J.科技资讯,2023,21(6):79-82.2 邵彬彬.BIM技术在总承包单位建设工程管理中的应用J.四川建材,2020,46(8):168-169.3 侯姝琦.BIM技术在总承包单位工程管理中的应用价值分析J.山东 工业技术,2018(2):224.4 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