◎ 陈亦瑞 中交四航局第二工程有限公司

国家经济和科学技术的持续发展带动着水运工程行业也有了很大的发展，目前，我国水运工程建设中存在着许多问题，其中最突出的问题就是水运工程建设中存在的工程质量问题。因此，对此方面提出了很高的要求。经过分析其他安全事故得出结论，企业虽然扩大了施工规模，但却忽略了智联管理，这是发生水运事故的核心要素，对生产和作业人员的生命安全都造成了影响。BIM技术以数字信息技术为核心，能够在管理、建造和设计中发挥出数字化技术的优势，使得建筑工程项目中集成管理环境得以积极的构建，显著提升了水运工程项目的施工效率，将施工风险控制到最低。

1.工程概况

深圳港盐田港区东作业区集装箱码头工程一期工程码头及护岸工程，建设20万吨级自动化专业集装箱泊位3个，岸线总长1470m；陆域形成及地基处理约120万m2；配套陆域道路、堆场等面积约115万m2，年设计吞吐量300万TEU。

3个20万吨级集装箱泊位码头及护岸工程，码头岸线长度1470m，结构形式为高桩梁板。陆域形成区面积约4.6万m2，陆域形成区护岸长度约600m。码头后方护岸主体结构为抛石斜坡堤，码头后方与陆域形成区过渡段护岸和陆域形成区护岸为直立堤结构。

2.BIM技术在建设期的应用状况

对BIM协同管理平台进行了充分的利用，整合了建筑工程项目中的信息化模型和数据化模型技术，从项目的运行和维护等角度出发，实现了整个生命周期的有效传递与信息共享，促使技术人员能够对建筑信息技术做到合理化的使用，使得各个参与方的协同工作能够取得最佳的效果，将工程项目的建设施工周期缩减到最短，并使施工效率发生了根本性的改变。在全生命周期的BIM框架提出以后，BIM服务平台和数据集成平台得到了高效的开发，同时也对施工过程中的虚拟技术使用情况进行了综合的分析。

3.BIM协作管理平台的构建

3.1 设计方案

本文提出了基于计算机的BIM协作管理平台的设计方案。其中，计算机端的主要功能包括：显示和浏览模型、上传资料、模拟进度以及上传数据；手机端是一个平台，可以让管理员输入现场数据。网页端的作用是收集整理和浏览数据。工程资料库的主要作用是抽取平台资料，完成工程所需要的资料格式的自动转换。它的形式是主要的用户输出报告，输入企业管理系统，以及进程仿真，图1为数据处理流程图。

图1 BIM数据处理过程流程图

3.2 虚拟建造

在施工初期，以专项施工方案为依托，对Revit软件进行合理化的使用，实现对施工模型的积极构建。在Navisworks导入以后，真实模拟施工工序，实现对施工方案的优化升级，高质量地完成工艺动画的制作。借助协同管理平台，实现了在施工构件上关联动画视频，施工技术人员借助手机端就能对动画视频进行及时的观看，使现场施工技术交底资料变得更加丰富。

4.水运工程BIM协作平台的实际应用

BIM协作平台包含的主要内容有网页、手机端和PC端。PC端对模型进行查看，对进度进行模拟，实现了对数据的快速上传；移动端负责采集现场的数据；网站一方负责收集、查看、浏览数据。此次，利用BIM协同平台，将其用作项目管理的基础平台，采集基础性数据信息资料，结合平台的内容和数据格式，有效地开发项目BIM 数据库。工程数据库能够抽取平台上的数据信息，及时将其转化成为项目部需要的报告形式。在对资料信息进行采集时，采集的信息能够高效地实现进度仿真显示和报告输出。

4.1 水运工程前期BIM协作平台的应用

4.1.1 最佳化设计

碰撞分析技术能够完成项目图纸的详细设计，在建造之前，找出错误，并加以改进。避免重做，并保证项目的质量。充分利用水路运输项目的作用，发挥它的利用价值，它作为水运工程建设方案最基本的技术，精确性和完备性将会对后续工程的成本控制和施工进度控制质量产生直接的影响（如图2所示）。

图2 水运工程中桩端锚固的仿真分析

4.1.2 工程量设计

借助发达的信息技术将工程量进行全方位精细的统计，用BIM协同平台将数据进行汇总，在进入施工之前找出各专业之间的冲突，避免成本浪费和工期延误，BIM协同平台的自动化算量方法，比传统的计算方法更加准确，便于在设计的前阶段对成本更好的控制，有利于全方位掌握工程量，提高造价预算的准确性。

4.2 进度管理

首先，把整个进度标准表输入到BIM协作管理平台，然后手工把进度标准与各个组件相结合，采用3D动画仿真方法，验证了方案的可行性，并对方案进行优化。在引入平台之后，将整体的质量标准进行分解，并结合工程项目的进度，制订出一份详尽的周进度计划。在 BIM平台的PC上，将周进度计划分配到具体的负责人，负责人在接到周定工作后，按照现场的实际进展，在系统中输入相关的进展数据，并将相关的进展数据自动汇总到网站上[3]。

负责人可以在网站上看到任务的执行过程，并将网站上的数据输出到网站上，通过网站看到任务的执行情况，然后输出网站上的数据，将已建立的工程BIM数据库导入到项目中，完成自动转换，根据项目部要求，产生日、周、月度报告，既减轻了工程管理者的统计工作，又将人工统计的错误率控制到最低。使用手工操作的方式对输入的实际进度资料进行处理时，把模型中的各个部分连接在一起，产生一个实际的进度表，然后把它和计划的进度表进行对比，进程状态以不同的颜色进行显示，在此基础上，项目经理可以根据该平台的建模，对项目的进度进行全面、准确的把握。如今，在使用此项功能时，手工操作的频率非常高，实际进度和已经规划好的时间需要借助手工操作的方式得以完成，所以还不能实现自动的联系。

4.3 水运工程建设中BIM协作平台的应用

在水运工程建设过程中，要从整体上进行规划和安排，必须经过认真的检验，以确保工程的进展符合设计，在传统的施工进度管理中，工作人员需要根据自己的经验，并经过认真地校验，来保证它的精确度。但是，这往往会造成大量的工作量，而通过BIM协作平台，可以建立一个数字运算模型，对整个项目的进度及施工进行优化，并用模式逻辑检验结构的完整性和可行性。在此基础上，采取相应的措施，对工程进度进行了微调与优化，比如在深圳盐田港东部作业区的集装箱码头建设过程中，该项目码头岸线长达1470m，为高桩梁板式结构[4]。

为了对该工程的建设进度进行优化和改善，负责人首先把数据导入到BIM平台的数据库中，然后人工将调度时间与各组成部分相结合，并利用BIM建模功能对调度过程进行仿真。并通过BIM平台把总体计划分成若干部分，结合场地实际施工情况细化为周进度计划发送到各个负责人手中，各个项目经理都会根据工地的进展情况，将资料输入到移动端，然后将资料汇总到网站上。项目经理在上Web查看项目进度，并将数据从Web端导入BIM数据库，自动转化为详细的日、周、月报，这样可以大大减少项目经理的统计工作量，减少错误率。手工处理输入的实际进度资料，将该方法和已建好的模型结合起来，得到实际的进度，工件的进程状态以不同的颜色进行显示，负责人在平台即可查看项目进度，了解生产过程中出现的问题，并对生产计划进行及时的调整。在目前来看，该功能出现的手动操作情况比较普遍，只能是借助手动的方式将实际进度、预定时间和生成的程序合理的匹配，还没有实现自动联系。此外，在BIM协作平台上，还可以利用建筑追踪功能，实现对水路运输工程建设质量的实时控制。

4.4 质量管理

1）质量管理控制。在对施工过程中的施工质量进行管理时，零件追踪功能发挥着十分重要的作用。质量控制在对控制节点进行设定时，要以构件的制造流程为基础，依据检测批次报告设定控制参数；将设定好的控制过程与对应的组件相联系，并在PC端将组件的追踪任务分配给相关人员；其次，在接受委托后，负责人员应按照现场测试的结果，及时填写相应的数据。如果数据不在控制节点的误差范围内，负责人就会收到警告讯息，发现问题，改正问题；最后，在现场输入数据后，将其自动汇总到网络上，便于工程管理人员对其进行分析，以了解其工作进度及工作状况。在此基础上，将网络端的构件追踪数据输入到工程BIM数据库中，并在BIM数据库中自动形成检测批次报告，作为质量验收的依据。

2）闭环处理质量问题。在对出现的问题进行处理时，质检员使用BIM平台中的手机端来对问题进行拍照，手机端会第一时间将问题的详细情况、具体位置和需要整改的内容快速地传递给相关的负责人，在收到资料后，负责人员立即对产品的质量问题进行纠正，纠正完毕后，将纠正后的图片在移动端上，并将纠正后的图片发给质检人员；质量检查人员检查，达到标准就停止检查，未达到标准的则及时上报责任单位。Web端能够对所有问题进行有效的接收，项目管理人员对问题清单进行了实时的浏览和查看，与此同时，Web端还会将问题和数据进行归类，以便更好地分析问题。随着水运工程建设的日益困难，其质量管理也随之日益困难。技术员通过BIM技术将施工过程动态模拟，对重点环节反复多次模拟，查找不足，保证施工的质量安全。在水运工程结构施工的过程中，技术人员采用4D仿真分析，对工程的力学性能以及变形状态进行分析，以便于为施工质量管理提供依据。管理员可以通过BIM平台着重观察危险区域，结合红外线功能，一旦有人非法闯入，便会报警处理，同时结合BIM平台的视频上传功能，实时监控施工现场，倘若出现安全问题，便可快速处理，大大减少事故的发生率。

4.5 BIM平台与企业OA系统相互连接

当前，大多数企业的工程管理体系与企业管理体系都是相对独立的。项目部经理每天都要在项目管理系统中录入项目的施工进度和相关费用信息，并将所有信息及时上传到管理系统里，这样会造成工作重复，工作效率低下。以此为基础，对BIM协同管理平台进行高效的开发，公司的OA系统与BIM平台模型完美结合起来，使项目部工作人员不需要再重复地输入数据。这样一来，企业经理可以使利用OA系统，随时查询BIM建模、进度等信息，掌握项目进展情况。

5.BIM协作平台的管理特性

与传统工程管理内容比较，在使用BIM协作管理平台以后，使用BIM数据库对整个工程项目开展了高效的管理工作。

（1）自动分类和管理数据信息。手机端能够高效地处理质量安全问题，自动完成数据信息汇总工作，并向网页端传递，依据问题的性质和类别等自动完成统计和分类工作，管理人员在查看问题信息时，会更具针对性。

（2）自动产生报告。协作平台中记录的进度数据将自动转换成日、周、月报，这样就不需要进行人工统计，从而降低了人工统计误差，提高了工作效率。

（3）BIM平台和企业的OA系统相互联通。将BIM平台的数据直接接入企业的OA系统，避免数据重复输入。

（4）直观的进程显示。组件跟踪任务与模型组件之间存在着一对一的联系，用户使用手机端传输的信息，可以在模型组件上完成实时反映，在3D模型里，使用不同的颜色来显示组件的状态和阶段，使其变得更加直观和具体，点击组件就能够对具体的进展情况做到全面的了解。

6.结语

在建设工程项目的全寿命周期中使用BIM技术以后，科学地设计数字化信息内容，使得数据库信息体现出了一定的动态性特点，并在应用中完成更新工作。项目各个参与方在使用协同工作平台以后，将整个工程项目的施工周期缩减到最短，显著提升了施工效率。