BIM技術(shù)在地下室管線孔洞預(yù)留中的應(yīng)用

黃平 林冠宏 龐毅玲

【摘 要】為了提高地下室管線孔洞預(yù)留一次驗(yàn)收合格率，通過(guò)對(duì)某在建工程地下室進(jìn)行管線孔洞預(yù)留質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)，分析地下室管線孔洞預(yù)留質(zhì)量主要缺陷為孔洞定位及尺寸不準(zhǔn)確，并繼續(xù)找到造成主要缺陷的3個(gè)主要因素——缺乏科學(xué)的圖紙審查方法、缺乏管線專(zhuān)業(yè)協(xié)同作業(yè)方法和技術(shù)交底不透徹。運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)實(shí)際施工項(xiàng)目進(jìn)行全專(zhuān)業(yè)建模，利用模型進(jìn)行三維圖紙會(huì)審，優(yōu)化管線排布，組織協(xié)同施工作業(yè)，三維技術(shù)交底指導(dǎo)地下室管線孔洞預(yù)留施工。結(jié)果表明，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行地下室管線孔洞預(yù)留能夠有效解決孔洞預(yù)留定位及尺寸不準(zhǔn)確的問(wèn)題，為提高地下室管線孔洞預(yù)留的一次驗(yàn)收合格率提供了參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】BIM;地下室;管線;孔洞預(yù)留

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU712.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2020）09-0066-03

0 前言

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，土地價(jià)格不斷攀升。為了提高土地利用率，開(kāi)發(fā)商不僅往上向高空爭(zhēng)取空間，還向地面以下開(kāi)拓空間，因此地下室普遍出現(xiàn)在建筑中。地下室設(shè)備房較多，管線復(fù)雜，給排水、暖通、電氣和消防等各專(zhuān)業(yè)管線密集，管線穿墻和樓板數(shù)量多，在預(yù)留管線孔洞時(shí)極易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，直接影響管線孔洞預(yù)留的一次驗(yàn)收合格率，對(duì)工程質(zhì)量和進(jìn)度影響較大。提高地下室管線孔洞預(yù)留一次驗(yàn)收合格率是工程中必須解決的重要難題[1-5]。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)運(yùn)用BIM技術(shù)應(yīng)用于管線設(shè)計(jì)及安裝方面進(jìn)行了一些研究。王紅磊[6]運(yùn)用BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)方面解決了機(jī)電管線的錯(cuò)漏碰缺、凈高不足等問(wèn)題，減少了設(shè)計(jì)變更數(shù)量。王健[7]將BIM協(xié)作平臺(tái)、BIM團(tuán)隊(duì)與工程各參與方的協(xié)作模式應(yīng)用于地下室管線綜合設(shè)計(jì)優(yōu)化，取得較好的效果。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用于管線設(shè)計(jì)及安裝的研究主要是以較為宏觀的角度進(jìn)行探討，并未對(duì)管線孔洞預(yù)留問(wèn)題進(jìn)行深入研究。本文通過(guò)分析傳統(tǒng)施工方法中的不足，找到影響地下室管線孔洞預(yù)留的一次驗(yàn)收合格率的主要末端因素，并把BIM技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際工程的地下室管線孔洞預(yù)留中，實(shí)現(xiàn)了地下室管線孔洞預(yù)留一次驗(yàn)收合格率的提高，從而提高了施工效率和質(zhì)量。

1 傳統(tǒng)施工中影響地下室管線孔洞預(yù)留一次驗(yàn)收合格率的因素

為了分析地下室管線孔洞預(yù)留質(zhì)量情況，作者依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》中管線孔洞預(yù)留存在的常見(jiàn)問(wèn)題分類(lèi)及檢查要求，對(duì)某在建工程地下室管線孔洞預(yù)留質(zhì)量進(jìn)行抽查，共檢查300個(gè)點(diǎn)，不合格53個(gè)點(diǎn)，合格率為82.3%。調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。

根據(jù)管線孔洞預(yù)留質(zhì)量問(wèn)題調(diào)查表，繪制出管線孔洞預(yù)留質(zhì)量問(wèn)題排列圖（如圖1所示）。

由圖1可見(jiàn)，“孔洞定位不準(zhǔn)確”“孔洞尺寸不正確”累計(jì)頻率達(dá)62.3%，是管線孔洞預(yù)留的主要質(zhì)量問(wèn)題。減少這兩項(xiàng)問(wèn)題的發(fā)生率，能夠有效提高地下室管線孔洞預(yù)留一次驗(yàn)收合格率。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，引起這兩項(xiàng)主要問(wèn)題的主要因素有3個(gè)，分別是缺乏科學(xué)的圖紙審查方法、缺乏管線專(zhuān)業(yè)協(xié)同作業(yè)方法和技術(shù)交底不透徹。

1.1 缺乏科學(xué)的圖紙審查方法

在傳統(tǒng)方法中，甲方在施工前組織設(shè)計(jì)及施工單位對(duì)各專(zhuān)業(yè)施工圖進(jìn)行圖紙會(huì)審，尋找圖紙中的錯(cuò)漏碰缺問(wèn)題。但由于地下室涉及專(zhuān)業(yè)多，情況復(fù)雜，而各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)施工人員往往只能局限于本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，不能以全專(zhuān)業(yè)的視角進(jìn)行圖紙審查，因此即使進(jìn)行多次圖紙會(huì)審，在施工中仍會(huì)發(fā)現(xiàn)孔洞定位不準(zhǔn)確和尺寸不正確等問(wèn)題，特別是多專(zhuān)業(yè)管線交匯和存在坡度的管線（如無(wú)壓力管）通過(guò)的地方，這樣的問(wèn)題尤為明顯。以上情況降低了管線孔洞預(yù)留一次驗(yàn)收合格率，影響工程質(zhì)量和延誤工期。

1.2 缺乏管線專(zhuān)業(yè)協(xié)同作業(yè)方法

目前，各專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)組缺乏管線專(zhuān)業(yè)協(xié)同作業(yè)方法。先進(jìn)場(chǎng)的施工隊(duì)組只考慮自身安裝方便，不考慮其他專(zhuān)業(yè)管線的布置空間，協(xié)同作業(yè)水平偏低，導(dǎo)致后續(xù)專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)組進(jìn)場(chǎng)后安裝施工困難，甚至出現(xiàn)無(wú)法使管線穿過(guò)預(yù)留洞口，必須對(duì)已安裝管線進(jìn)行拆卸后重新定位安裝或重新開(kāi)孔的情況，大大降低了施工效率，與精細(xì)化管理的趨勢(shì)背道而馳。

1.3 技術(shù)交底不透徹

傳統(tǒng)施工進(jìn)行技術(shù)交底時(shí)，多以靜態(tài)圖片配合文字進(jìn)行交底，直觀性差，未能透徹、到位地把施工要點(diǎn)傳達(dá)給各級(jí)人員，導(dǎo)致相關(guān)人員在履行相應(yīng)職責(zé)時(shí)頻頻出錯(cuò)。例如，管道定位操作過(guò)程交底不透徹，導(dǎo)致管線孔洞預(yù)留錯(cuò)位，造成返工，浪費(fèi)人力、物力。

2 BIM技術(shù)在地下室管線孔洞預(yù)留中的應(yīng)用

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)的出現(xiàn)可以有效解決傳統(tǒng)施工方法中的不足與缺陷。其優(yōu)點(diǎn)是三維可視化、可協(xié)調(diào)性及可模擬性[8]。運(yùn)用BIM技術(shù)制定地下室管線孔洞預(yù)留方法并應(yīng)用于某商業(yè)綜合體工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目總建筑面積為111 809.2 m2，地上共29層，建筑高度為119.85 m，地下設(shè)3層地下室，地下室建筑面積為32 484.79 m2，管線專(zhuān)業(yè)多且較為復(fù)雜。

2.1 運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行三維圖紙會(huì)審，優(yōu)化管線排布

根據(jù)各專(zhuān)業(yè)施工圖利用Revit軟件分專(zhuān)業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目全專(zhuān)業(yè)建模，并將各專(zhuān)業(yè)模型進(jìn)行鏈接整合，成果如圖2所示。在全專(zhuān)業(yè)BIM模型中進(jìn)行三維可視化審圖，重點(diǎn)審查各專(zhuān)業(yè)內(nèi)和專(zhuān)業(yè)間存在的錯(cuò)漏碰缺問(wèn)題（如圖3所示）。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后把問(wèn)題反饋給甲方和設(shè)計(jì)單位，由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。

同時(shí)，運(yùn)用BIM技術(shù)輔助設(shè)計(jì)方進(jìn)行管線優(yōu)化排布，使整個(gè)地下室管線系統(tǒng)布局更為合理美觀，便于施工。最后在需要孔洞預(yù)留的地方進(jìn)行開(kāi)洞（如圖4所示），并導(dǎo)出《管線孔洞預(yù)留匯總表》，在報(bào)告中顯示管線開(kāi)洞直徑及位置。以上措施極大地降低了施工中由于錯(cuò)漏碰缺問(wèn)題引起的管線孔洞預(yù)留問(wèn)題，提高了施工效率。采用以上措施后，一直困擾施工方的帶坡度重力排水管墻體孔洞預(yù)留問(wèn)題也迎刃而解（如圖5所示）。

2.2 運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)同作業(yè)

為實(shí)現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)組協(xié)同施工，在管線優(yōu)化排布后的BIM模型中標(biāo)注各專(zhuān)業(yè)管線孔洞預(yù)留的水平相對(duì)位置尺寸及標(biāo)高信息（如圖6所示），導(dǎo)出CAD圖紙并打印輔助施工圖。同時(shí)，導(dǎo)出關(guān)鍵部位三維示意圖指導(dǎo)施工。施工隊(duì)組根據(jù)圖紙定位并安裝本專(zhuān)業(yè)管線，避免與后續(xù)管線施工隊(duì)組安裝的管線產(chǎn)生碰撞而出現(xiàn)無(wú)法使管線穿過(guò)預(yù)留洞口，必須進(jìn)行拆卸后重新定位安裝或重新開(kāi)孔的情況。有效提高管線孔洞預(yù)留的一次驗(yàn)收合格率和工作效率，避免后期返工，延誤工期。

2.3 運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行三維技術(shù)交底

在施工交底會(huì)中，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行三維技術(shù)交底，借助BIM三維模型與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比，以三維視角進(jìn)行演示和交流，交底過(guò)程中輔以BIM施工模擬視頻，使每位施工管理人員真正領(lǐng)會(huì)孔洞預(yù)留施工方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，把握施工工藝中每個(gè)關(guān)鍵細(xì)節(jié)（如圖7所示）。對(duì)孔洞預(yù)留施工常出現(xiàn)問(wèn)題的重點(diǎn)部位進(jìn)行詳細(xì)展示，必要時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)利用平板電腦等移動(dòng)設(shè)備打開(kāi)BIM輕量化模型，在模型中對(duì)需要預(yù)留洞口的墻或板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交底。運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行三維交底，提高了施工技術(shù)人員的交底效率及正確率，降低了施工中出現(xiàn)問(wèn)題的概率，從而提高了管線孔洞預(yù)留的一次驗(yàn)收合格率。

運(yùn)用BIM技術(shù)指導(dǎo)實(shí)際工程地下室管線孔洞預(yù)留施工后，對(duì)該地下室管線孔洞預(yù)留質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，運(yùn)用BIM技術(shù)指導(dǎo)地下室孔洞預(yù)留施工后，“孔洞定位不準(zhǔn)確”數(shù)目由19個(gè)降為5個(gè)，合格率提高28%，而“孔洞尺寸不正確”數(shù)目由14個(gè)降為3個(gè)，合格率提高22%，地下室管線孔洞預(yù)留總合格率從原來(lái)的82.3%提高到93.7%。

3 結(jié)語(yǔ)

地下室管線孔洞預(yù)留一直是困擾施工方的一大難題，直接影響管線安裝的質(zhì)量與效率。本文針對(duì)地下室管線孔洞預(yù)留難點(diǎn)，利用BIM技術(shù)三維可視化、可協(xié)調(diào)性及可模擬性的優(yōu)點(diǎn)，把BIM技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目地下室管線孔洞預(yù)留中，克服了傳統(tǒng)施工方法的不足。結(jié)果表明，采用BIM技術(shù)可有效提高管線孔洞預(yù)留一次驗(yàn)收合格率，從而提高管線安裝施工質(zhì)量及效率，節(jié)約工期，解決了地下室管線孔洞預(yù)留這一技術(shù)難點(diǎn)。

參 考 文 獻(xiàn)

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