通海碼頭一期工程模型

通海碼頭一期工程工期短，工程規模大。要想如期完成碼頭建設，必須投入大量的船機設備。如果采用原有的管理手段，勢必會投入大量的人力物力，管理成本也會大幅度增加。因此必須在常規的工程管理模式中進行改進創新，減少管理人員和管理成本，提高工程建設管理效率，因此通海碼頭建設管理難點主要體現在以下兩點：

如何協調施工管理手段落后與現有先進設備的矛盾。設備技術的革新會提高生產效率。但是在大量設備同時投入施工時往往會由于管理手段的落后，導致設備不能最大程度地發揮其產能。因此在設備技術革新的同時管理手段也需要升級，否則就會造成資源的浪費。BIM技術在協調設備運行以及進度管理方面可以做到精細化管理，并且在國內眾多地鐵項目中都有不錯的應用效果，因此通海碼頭工程嘗試應用魯班BIM技術來管理進度。

如何整合信息，用信息化管理手段提升管理效率。要在440天內完成如此大規模的碼頭建設，信息管理是關鍵。信息化管理是國家倡導的管理模式，也是建筑行業發展的趨勢。中交系統相繼開發了眾多信息化管理平臺，但是這些管理平臺都是獨立運行，存在著數據重復錄入等弊端。為了能夠高效地應用這些信息管理平臺，需要完成信息數據整合利用。BIM技術就是以信息為核心的管理系統，在數據搜集和信息整合方面都有著強大的功能，因此通海碼頭工程嘗試應用魯班BIM技術來進行信息化管理。

BIM模型建立及圖紙找錯

BIM技術應用的第一步是進行模型建立。BIM技術對工程的管理是在模型的基礎上完成的。BIM系統中有許多建模軟件，其中REVIT軟件應用較為廣泛。它具有三大特點：使用廣泛，操作便捷；功能強大，插件豐富；源代碼公開。項目部通過BIM技術系統中的REVIT軟件，完成了通海碼頭模型的建立。

3D模型比圖紙具有更為強烈的直觀性,對施工圖審核提供了便捷。工程師雖然可以通過二維圖紙發現設計錯誤,但是需要花費大量的時間精力。通過設計圖建立三維模型后，工程師可以快速直觀地找出設計不合理處,為后續施工掃除障礙。

在完成通海碼頭模型建立后，項目管理人員第一時間發現了設計圖紙中兩處最明顯的錯誤：一處是碼頭排水口面板的尺寸偏差，另外一處則是變電所平臺PHC管樁碰樁，這為后續施工提供了便捷。

排水口構件尺寸誤差

通過BIM技術優化現場施工部署

要在440天內完成大規模的碼頭建設，進度管理是決不允許有任何差錯的。可要想如期完工就必須投入大量的船機設備。本工程預計要投入三艘打樁船，兩艘攪拌船，四艘起重船，若干運輸船和交通船。

本工程水上施工區域緊鄰常熟錨地，在狹小的施工區域內投入如此多的船機，若船機施工安排部署稍有不妥，各個船機之間勢必會相互影響，最終將導致工期延長。

工程師通過BIM系統中NAVISWORKS軟件將施工進度進行5D（三維+時間+成本）模擬，常規的進度管理軟件PROJECT只能簡單顯示數量及百分比，而NAVISWORKS軟件可以將進度計劃精確到具體構件，并通過模型展示。將進度計劃用模型進行3D模擬，便于工程人員估算施工時間和施工成本，同時發現施工計劃安排的不合理，更便于施工計劃的調整修改。

變電所平臺碰樁

通過NAVISWORKS軟件將關鍵位置的樁的打設進度精確到具體樁位，并通過模型進行3D模擬。

經過反復多次的模擬施工，將沉樁計劃安排得更為合理，這樣可以避免在實際施工過程中出現紕漏，盡可能節約工期，降低成本。

模擬施工在通海碼頭工程還運用在了技術交底環節，在技術交底時通過三維動畫演示，可以更加直觀地對一線班組進行交底，比以往的技術交底效果更好。

打樁船根據每一階段項目部提供的沉樁進度計劃表來進行沉樁作業，有效防止了漏樁現象的產生，同時也最大程度的避免了與其他船機發生干擾而影響進度。

在板件安裝等其他工序施工中，通過NAVISWORKS軟件將進度計劃精確到具體構件，將進度計劃在原有的基礎上進行優化，為施工進度管理提供了高效便捷的服務。

沉樁進度精確到構件

沉樁施工進度模擬

通過BIM技術進行方案模擬和工藝交底

基于魯班BIM技術，碼頭項目以建筑模型為基礎，制作施工動畫，進行工程施工方案的模擬演示，以直觀的三維展示，論證施工方案的可操作性和合理性。通過三維動畫制作能真實再現施工過程，將施工細節通過三維動畫制作軟件展現出來，提高了施工人員的工作效率，使施工工序更簡明易懂，將施工工序通過施工動畫準確地傳遞給施工人員。

通過BIM模型實現數據一體化管理

構件參數查看圖

在構件施工結束后，由一線施工人員對BIM模型進行維護。例如每沉完一根樁，都要將沉樁的參數及時錄入到BIM模型中，錄入模型的參數會同步上傳到云平臺，各個分部的施工人員都可以查看，便于構件質量控制，便于后續進度計劃進行相應的調整。

錄入BIM系統的參數，都存儲在同一個BIM模型內，每個工程人員都可以在同一個平臺內進行各個分項的工作，各個部門也可以在同一個平臺內進行協調合作，在實現數據一體化管理后，工作效率得到了提高。

魯班BIM系統自身帶有數據篩選統計功能，工程人員可以根據實際需求，對參數進行篩選統計，并可導出相對應的統計表，對后續工作的順利開展提供基礎。

現場施工人員對照實際生產情況，將每個構件的參數信息如實錄入進BIM系統，管理人員可以直接通過BIM模型，對所需要的信息進行篩選查詢。相較于常規的紙質資料，BIM模型內的數據信息更為全面，查詢更為便捷，高效的數據管理提高了項目部的工作效率。

信息統計表示意圖

通過BIM技術實現施工現場信息化管理

將魯班BIM系統與現場監控系統對接，在魯班BIM系統內實現現場監控。對施工現場的人員設備進行定位，為工程建設的安全管理提供高效便捷的服務。

通海碼頭施工現場裝有10個監控探頭。

現場監控探頭布置圖

監控畫面查看

監控探頭所拍攝到的畫面均可在BIM系統內查看，對現場人員及設備可以達到定位功能。對于現場違章行為可以進行即時抓拍，提高施工安全管理效率。

將開發的“三航現場通”APP與魯班BIM系統對接。施工人員在現場可以即時上傳安全質量信息，項目管理人員可以隨時隨地對現場進行指令發送，對下達的指令可以跟蹤查詢，便于工程安全及質量的管理。

“三航現場通”APP

通過BIM進行4D進度管理

Luban Plan進度管理

BIM模型的三維可視化功能，為項目進度管理提供極大的便利，基于三維模型，加入施工狀態信息，形成了基于BIM技術的4D進度管理，可視化效果強，與傳統的進度報告單相比，進度信息承載能力強大，表現力突出。傳統施工現場進度只是以數量的形式呈現，運用BIM軟件可以實現工程進度的可視化，同時將施工計劃進度和實際進度進行對比，進而可以更加直觀合理地安排施工進度。利用魯班BIM平臺，項目管理人員可實時直觀地查看項目現場的施工進度虛擬沙盤，與計劃進度對比偏差。根據系統的計算結果，分析總結是否存在提高效率的可能性，合理安排下階段施工所需材料及資金。

目前，中交系統內有許多工程管理平臺。例如中交第三航務工程局安全質量管理平臺、中交三航局有限公司材料核銷閉合管理系統、混凝土生產全過程監控管理信息系統等。但是各個管理平臺登錄網站都不同，網站的管理方也不同，而且存在數據重復錄入的弊端。

為了將這些管理平臺與BIM系統有效對接，使BIM系統成為信息管理平臺的中心樞紐，項目部研發了插件將各個管理平臺對接到BIM系統。對接后，所有的管理平臺都可以共享BIM系統內的施工數據信息，減少重復錄入數據，而且在BIM系統內可以查看所有信息管理平臺的數據信息，因此施工管理效率得到了提高。

中交集團開發的混凝土生產全過程監控管理信息系統，可以直接從混凝土攪拌站自動統計混凝土的強度、配合比、塌落度等參數信息，將這些信息在BIM系統內對應到相應的混凝土構件，就可以自動生成“混凝土構件查詢冊”，只要點擊“混凝土構件查詢冊”，就可以查詢到該構件的混凝土參數信息，為現場構件的質量把控提供便捷。

在BIM技術的指導下，碼頭建設目前沒有出現工期延誤、成本超值、安全事故等不利影響，而且在BIM系統的幫助下，工程建設管理比以往類似的工程更加高效便捷。尤其在以下兩個方面，BIM技術應用效果比較理想。

BIM技術應用后，施工圖審核的準確性及效率得到了提高。施工進度實現了可視化管理，并且通過BIM技術的模擬施工功能，有效避免了船機之間的相互影響。在所有船機發揮出最大產能的同時，項目管理人員沒有額外增加，管理成本也在可控范圍內。因此BIM技術有效地協調了管理手段落后與現有先進設備之間的矛盾。

BIM模型作為信息樞紐，為工程資料的搜集、整理、查詢提供了便捷；施工現場的安全在BIM系統管理下實現了現場實時監控，對人員設備進行了定位管理，有效防治了安全事故的發生；將各個獨立運行的管理平臺與BIM系統有效對接，實現了數據共享，避免了數據重復錄入，簡化了信息管理平臺的操作，減輕了工作量。通過BIM技術整合信息，實現了信息化管理，提高了工作效率。

1.研究基于BIM系統對實體工程的質量控制

為了對工程實體進行更好的質量控制，通過參數錄入，更新施工模型構件至實際構件的尺寸與定位，并可切換或對比兩者。

2.研究基于BIM系統對現場實際施工中的人機料匯總

在施工成本控制中，對現場實際人機料的投入進行詳細統計。對于使用的人工、大型機械與材料使用量，根據批次與所用區域或構件對應上，進行統計，來確定人機料物資需求。

3.研究基于BIM模型的現場安全管理應用研究與開發

通過BIM模型可以對現場施工人員進行精確定位，并可查看該施工人員是否接受過安全教育培訓及其他信息。對于現場出現的船機設備等進行定位，并查詢該設備是否進行過報驗。

4.研究基于BIM模型的施工信息及文件的應用研究與開發

研究構建施工文檔儲存系統方法，實現根據賬戶權限，通過施工信息模型構件調用儲存系統功能，管理施工文件。

BIM在通海碼頭一期工程的應用過程中，我們既看到了BIM技術的優勢，也提出了后續研究的新方向。BIM最開始是針對歐美國家工程管理的軟件，在其中國化的過程中勢必會出現各種各樣的問題。

在今后對BIM技術應用的研究探索中，可以在如何更為便捷地建模，如何更為便捷地錄入導出數據，以及在施工模擬過程中加入更為完備的船機和人員、更為真實地模擬施工流程這三個方面做深入研究。讓BIM技術在中國的應用更為廣泛。