[摘要] 上海建工五建集团第八工程公司承建的新建马桥镇MHC10803单元33A-06A地块动迁安置房项目，装配率40%以上，引用BIM技术贯穿项目从设计-深化-施工-管理一体化应用，探索BIM技术的全过程深度应用。
一、项目概况
1.项目简介
新建马桥镇MHC10803单元33A-06A地块动迁安置房项目由上海建工五建集团第八工程公司承建。该项目以住宅为主，局部配套公建，总建筑面积约15.4万平方米。地下一层，地上18层，局部3层，为装配整体式剪力墙结构、钢框架结构(见图1)。
图1 新建马桥镇MHC10803单元33A-06A地块动迁安置房项目效果图
2.项目创新性
本项目装配率40%以上，为加强BIM技术在保障性住房上的深度落地应用，本项目引用BIM技术贯穿项目从设计-深化-施工-管理一体化应用，并为项目后期运维提供完善的运营信息，探索BIM技术的全过程深度应用，提升项目效益。
3.项目难点
(1)本项目共有14栋18层单体，数量众多，施工工期紧，需达到业主要求的结构封顶时间节点。
(2)本项目为装配式建筑，构件设计繁琐，节点复杂，运输堆放质量监督管理困难。
4.应用目标
(1)提高管理工作效率：工程项目管理由3D向4D、5D发展，提高本工程信息化管理水平，提高工程管理工作效率，最终形成包含本工程全生命周期施工管理数字化信息的竣工模型。
(2)提高施工质量：通过碰撞检测，深化设计，完善施工图纸，减少图纸的错、漏、碰、缺，为施工阶段提供完善的施工图纸，减少返工，加快施工进度，提高施工质量。
(3)PC构件可视化处理：对预制构件进行深化设计，利用BIM的可视化技术在构件深化设计阶段有效的发现钢筋间的碰撞，模拟现场施工，确定合理的预制构件安装顺序。
5.应用内容
表1 各阶段应用内容总览
二、技术应用整体方案
1. 组织架构与分工
项目成立了BIM领导小组(见图2)，小组成员由业主、总包项目负责人、BIM咨询方负责人、设计、监理、PC等相关专业负责人组成，定时沟通及时解决相关问题。
图2 BIM组织架构
2.软硬件配置
表2 软件配置
3. 平台配置
(1)广联达BIM5D项目信息化管理平台
(2)预制构件管理平台
4. 标准保障
(1)模型格式统一
(2)单位和坐标一致
(3)模型色彩标准
(4)阶段专业建模深度共识
(5)建模依据同源
5. 制度保障
(1)会议保障
表3 会议制度保障
三、技术应用实施过程
1. 设计阶段应用
(1)场地分析：根据现有资料，如地勘报告、现有规划文件、建设地块信息等，建立相应的场地模型，借助软件模拟分析场地数据，如坡度、方向、高程、纵横断面、等高线等。
(2)设计方案比选：根据前期设计模型或二维设计图，建立建筑信息模型，模型包含方案的完整设计信息，检查多个备选方案模型的可行性、功能性、美观性等方面，并进行比选，形成相应的比选报告，选择最优的设计方案。
(3)专业模型构建：根据已有数据，分别采用建筑、结构的专业样板文件，根据设计方案模型建立相应的建筑信息模型，为保证后期建筑、结构模型的准确整合，对模型进行校验。
(4)建筑结构平面、立面、剖面检查：建筑结构平面、立面、剖面检查的主要目的是通过剖切建筑和结构专业整合模型，检查建筑和结构的构件在平面、立面、剖面位置是否一致，以消除设计中出现的建筑、结构不统一的错误。
(5)碰撞检测及三维管线综合：整合土建及机电模型形成整合的建筑信息模型。设定冲突检测及管线综合的基本原则，使用BIM软件等手段，检查发现建筑信息模型中的冲突和碰撞。编写冲突检测及管线综合优化报告，提交给建设单位确认后调整模型。
(6)竖向净空优化：在不发生碰撞的基础上，利用BIM软件等手段，调整各专业的管线排布模型，最大化提升净空高度。
(7)虚拟仿真漫游：将建筑信息模型导入具有虚拟动画制作功能的BIM软件，根据建筑项目实际场景的情况，赋予模型相应的材质。
2. 施工阶段应用
(1)施工深化设计
将施工操作规范与施工工艺融入施工作业模型，使施工图满足施工作业的需求。施工单位依据设计单位提供的施工图与设计阶段建筑信息模型，根据自身施工特点及现场情况，完善或重新建立可表示工程实体即施工作业对象和结果的模型(见图3)。
图3 施工深化设计流程
(2)施工方案模拟
结合工程项目的施工工艺流程，对施工作业模型进行施工模拟、优化，选择最优施工方案，生成模拟演示视频并提交施工部门审核(见图4)。
施工阶段行车路线规划方案，原设计并未考虑要有额外的施工荷载，所以在施工的过程中，原有设计的梁板柱的承载力不够会造成结构的破坏，需要根据现场堆场和施工需求，来确定承载力缺失范围和附带影响区域。在塔吊布置方案优化时，本项目原计划应用14台塔吊，后经优化后运用12台塔吊就已满足现场施工需求。
图4 施工方案模拟制作流程
(3)构件预制加工
运用BIM技术提高构件预制加工能力，将有利于降低成本、提高工作效率、提升建筑质量等。施工作业模型按照厂家产品库进行分段处理，并复核是否与现场情况一致。
预制构件的“身份证”，可通过RFID芯片或二维码技术实现。考虑到动迁安置房多采用标准化程度高的预制构件，选用灵活度高、成本较低的二维码技术。在建造过程中，通过扫描识别预制构件二维码实时追踪和反馈构件状态信息。
对预制构件加工、运输、安装全过程进度状态信息收集，从构件下单直到安装完成，并与BIM模型完成可视化关联(见图5)，实时更新所有构件进度节点，与计划节点数据进行比对分析，提前预警滞后构件。同时定期汇总进度数据，分析形成进度对比报告。
图5 构件预制加工
(4)进度管理
现场每周根据工地施工进度创建周任务，并实时监测完成进度。通过BIM5D平台，将进度计划和BIM模型相关联，我们能够看到各时间段的实体工况，并且进度计划和清单相关联，还能看到资金资源曲线。这样，若进度出现滞后现象，项目部便可及时发现问题关键点，并采取专项措施保证施工进度。
在施工现场，手机记录数据成了主流模式。现场的每个区域、每个楼层、每个工序的工种类别、各工种的人员数量，每天材料出入库情况，现场各分包使用机械数量及台班数等数据，都可以随时拿出手机记录，与项目管理平台同步(见图6)。以前每天要写的施工日志，现在随时随地的记录就能完成，此外，后续隐蔽工程验收、索赔佐证、实际进度比对等也有据可依了。
图6 进度管理移动端界面
(5)质量安全管理
基于BIM技术的质量与安全管理是通过现场施工情况与模型的比对，提高质量检查的效率与准确性，并有效控制危险源，进而实现项目质量、安全可控的目标。
通过BIM模型可视化的特性对施工人员进行可视化交底从而识别危险源，避免由于理解偏差造成的施工质量与安全问题(见图7)。过这种方式，解放了管理人员的时间及空间，平台利用规定整改时限，明确整改责任人等方式，使得现场管理效率得到显著提升。
图7 质量安全整改流程
四、技术应用实施过程
1. 应用效果总结
表4 应用效果总结
综合效益：
(1)加快5%-10%的施工周期;
(2)减少20%-25%的各专业协调时间
(3)减少50%-70%的信息请求
(4)减少10%-20%的预制构件损耗
(5)提前发现解决70%-80%图纸问题
(6)改善项目产出和团队合作效率
(7)减少设计变更，进一步减少返工的风险
(8)预见设计难点提前优化设计方案
2.应用方法总结
(1)通过本工程BIM技术的落地实施应用，总结形成了一套较为完善的BIM技术在PC保障房项目的实施路线：编写BIM实施策划、选择BIM应用点、制作PC预安装模拟方案、编制BIM技术落地实施专项方案并报公司审批、BIM模型搭建、模型应用、总结反馈。
(2)根据本工程的BIM应用实施经验，完善了公司在PC项目中BIM管理，包括但不限于PC项目管理方案、BIM例会制度、质量安全现场巡检等。
(3)BIM人才培养总结：集团掌握基础BIM技术能力的60余人，获取图学学会BIM证书的人已过半，培养了一支优秀的“BIM+PC管理”团队，为公司在其他项目应用BIM+PC模型模式起到示范作用。
五、下一步规划
(1)模型建立与完善：模型持续完善，为构建竣工模型做好数据积累。
(2)平台深入应用：基于BIM平台的技术模块，提升专项方案的交底效果，提高方案的可分享性，增强方案的落地执行性。
(3)BIM观摩基地：打造马桥镇BIM观摩示范基地，促进BIM技术在马桥镇的推广交流和深化应用。
上海建工五建集团第八工程公司承建的新建马桥镇MHC10803单元33A-06A地块动迁安置房项目，装配率40%以上，引用BIM技术贯穿项目从设计-深化-施工-管理一体化应用，探索BIM技术的全过程深度应用。建筑界建筑施工频道分享更多这样的优秀设计施工建筑案例，寻找建筑之美，探索建筑之路，欢迎关注我们~
