淺談長距離引水工程BIM咨詢工作

王志敏

（上?？睖y設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200335）

0 引言

長距離引水工程具有投資大、線路長、涉及范圍廣、建設(shè)周期長、參建單位多且管理水平差異大等特點(diǎn)，使得工程建設(shè)和管理工作難度較大。傳統(tǒng)的工程管理模式易導(dǎo)致工程建設(shè)領(lǐng)域的諸多問題，如成本超支、進(jìn)度延誤等，引入信息化管理體系勢在必行[1]。目前工程建設(shè)領(lǐng)域的信息化主要集中在項(xiàng)目管理平臺、項(xiàng)目門戶、BIM、GIS、智慧工地等方面，建設(shè)單位引進(jìn)信息化技術(shù)服務(wù)主要依賴于專業(yè)的咨詢機(jī)構(gòu)，本文主要從BIM咨詢工作方面探索長距離引水工程的管理信息化。

1 工程概況

某長距離引水工程是為優(yōu)化配置南部沿海某地區(qū)東、西部水資源，從水資源豐富的西江水系向東引水至水資源相對匱乏的東部城市。實(shí)施該工程可有效解決城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的缺水矛盾，改變當(dāng)?shù)貑我还┧窬郑岣吖┧踩院蛻?yīng)急備用保障能力，對經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。工程設(shè)計(jì)取水口引水流量85m3/s，輸水線路總長度 130km。其中主干線總長度96km，沿線設(shè)兩級泵站。工程的輸水線路以盾構(gòu)掘進(jìn)和鉆爆開挖相結(jié)合的方式，整個工程全線分為12個標(biāo)段進(jìn)行分段施工。工程總投資估算約260億元，施工總工期6年。該引水工程以打造新時代生態(tài)智慧水利工程為建設(shè)目標(biāo)，建設(shè)單位為保障BIM實(shí)施的科學(xué)性和規(guī)范性，項(xiàng)目建設(shè)初期即引進(jìn)BIM咨詢單位承擔(dān)工程全線的BIM管理工作。

2 咨詢工作頂層設(shè)計(jì)

2.1 BIM咨詢理念

BIM咨詢工作的目標(biāo)是對各專業(yè)、各參與方的傳統(tǒng)工作在工程全生命周期內(nèi)的數(shù)字化和信息化的轉(zhuǎn)型?；诖四繕?biāo)，BIM咨詢單位提出“同一個標(biāo)準(zhǔn)、同一個模型、同一個平臺”的“三同一”咨詢理念。

“同一個標(biāo)準(zhǔn)”是指由BIM咨詢單位制定符合工程特征的BIM應(yīng)用總體實(shí)施方案，并結(jié)合工程實(shí)際制定BIM應(yīng)用實(shí)施細(xì)則，細(xì)致明確地規(guī)定模型的創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、編碼標(biāo)準(zhǔn)、交付標(biāo)準(zhǔn)。

“同一個模型”是指施工單位依據(jù)“同一個標(biāo)準(zhǔn)”創(chuàng)建的滿足工程建設(shè)期應(yīng)用的BIM模型，改變咨詢單位、施工單位各自建模的局面。這就要求建模的標(biāo)準(zhǔn)要高于傳統(tǒng)施工單位基于施工需求而創(chuàng)建的模型。為保證“同一個模型”有效貫徹，采取施工單位建模，BIM咨詢單位審核的工作模式。

“同一個平臺”是指由BIM咨詢單位提供的BIM協(xié)同平臺，所有參建單位的BIM工作均在此平臺處理，包括模型的上傳、下載、展示、存檔和應(yīng)用等。

“三同一”理念能夠得到有效貫徹實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)工程全生命周期內(nèi)參建各方的協(xié)同、信息傳遞、資源共享三大能力的提升。

2.2 組建BIM工作團(tuán)隊(duì)

BIM咨詢團(tuán)隊(duì)的組建，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)、咨詢業(yè)務(wù)范圍、合同約定等要素綜合考慮，由此對本單位的BIM人員配置（包括人數(shù)、資質(zhì)、能力、駐場期限等各方面）做出準(zhǔn)確的評估，組建BIM咨詢團(tuán)隊(duì)[2]。如本項(xiàng)目中，參與方眾多，有建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、12個土建施工標(biāo)、8個機(jī)電標(biāo)段、4個監(jiān)理標(biāo)段。針對標(biāo)段眾多和專業(yè)眾多的特點(diǎn)，本項(xiàng)目決定采用矩陣式管理，即橫向到業(yè)務(wù)、縱向到標(biāo)段的模式。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，四位常駐工程師，另配備若干后方工程師為機(jī)動力量。四位常駐工程師分別對接協(xié)調(diào)參建單位，同時這四位工程師還要分別負(fù)責(zé)模型審核（2人）、標(biāo)準(zhǔn)編制（1人）、宣貫培訓(xùn)（1人），這就要求團(tuán)隊(duì)人員除有較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)外，還要有良好的溝通協(xié)調(diào)能力。BIM咨詢團(tuán)隊(duì)組織架構(gòu)如圖1所示。

圖1 BIM咨詢團(tuán)隊(duì)組織架構(gòu)圖

2.3 BIM咨詢管理措施

2.3.1 建立多方會議制度

為保障BIM工作的順利推進(jìn)，方便協(xié)調(diào)和解決問題，建設(shè)單位BIM管理部門需建立表1所示會議制度。

表1 BIM會議制度

2.3.2 明確進(jìn)度計(jì)劃與管控原則

BIM進(jìn)度計(jì)劃應(yīng)與工程建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃相關(guān)聯(lián)，按照施工總體計(jì)劃倒排BIM的相關(guān)計(jì)劃，確保BIM在施工前發(fā)揮作用。各方進(jìn)度情況需要在BIM工作例會上及時反饋，當(dāng)BIM進(jìn)度滯后時，可采取增加人員數(shù)量、提高人員素質(zhì)、開發(fā)高效工具等手段，不得犧牲BIM質(zhì)量，應(yīng)付交差。

長距離引水工程由于線路長、涉及范圍廣、建設(shè)周期長、地形地質(zhì)復(fù)雜，前期勘測設(shè)計(jì)工作難以考慮周全，建設(shè)期政策變化、環(huán)境變化、征地移民進(jìn)度不暢等，造成工程建設(shè)過程中的變更在所難免，相應(yīng)地，BIM工作也需隨工程變更作出調(diào)整。當(dāng)BIM工作發(fā)生變更時，BIM咨詢單位對變更目的從兩方面做出專業(yè)評估：（1）評估是否有更合理、更簡便的替代方案。（2）評估變更工作量，基于該工作量評估對BIM進(jìn)度影響程度。在完成評估后與建設(shè)單位做反復(fù)確認(rèn)，明確變更的范圍和要求，降低返工的可能性，將總體進(jìn)度控制好。

3 模型審核與成果管理

BIM模型作為工程數(shù)字化、信息化、智慧化的基礎(chǔ)，交付質(zhì)量至關(guān)重要。本項(xiàng)目BIM模型由各標(biāo)段施工單位依據(jù)BIM應(yīng)用實(shí)施細(xì)則自行建模并提交至BIM協(xié)同平臺。為保證BIM模型交付質(zhì)量，需建立BIM模型審查管理制度，包括模型審核要點(diǎn)、審核流程及審核后的成果管理。

3.1 審核要點(diǎn)

BIM模型需滿足交付精度要求，主要是模型是否符合對應(yīng)階段的建模精度要求，信息是否完整準(zhǔn)確。

3.1.1 土建模型審核要點(diǎn)

（1）項(xiàng)目原點(diǎn)、正北、軸網(wǎng)、標(biāo)高等項(xiàng)目信息準(zhǔn)確；

（2）模型拆分、整合符合工程特征，滿足項(xiàng)目要求；

（3）土建模型構(gòu)件自身無沖突碰撞；

（4）構(gòu)件預(yù)留孔洞位置準(zhǔn)確；

（5）構(gòu)件尺寸、平面定位、標(biāo)高精確，材質(zhì)等屬性準(zhǔn)確，正確反映設(shè)計(jì)；

（6）編碼是否符合要求。

3.1.2 機(jī)電、監(jiān)檢測設(shè)備模型審核要點(diǎn)

（1）機(jī)電管線如果成系統(tǒng)存在，系統(tǒng)內(nèi)各構(gòu)件之間的連接必須真實(shí)，不能示意性搭接；

（2）布置緊湊合理，整體協(xié)調(diào)，方便安裝和檢修；

（3）監(jiān)檢測設(shè)備的定位點(diǎn)是否與圖紙一致，技術(shù)參數(shù)是否完整準(zhǔn)確；

（4）機(jī)電管線、設(shè)備無碰撞，與土建模型無碰撞；

（5）管線排布滿足凈高要求；

（6）設(shè)備定位準(zhǔn)確，外形尺寸準(zhǔn)確，機(jī)電管線材質(zhì)、規(guī)格、設(shè)計(jì)參數(shù)、標(biāo)識代碼等屬性符合設(shè)計(jì)要求[3]；

（7）模型顏色分類符合規(guī)定；

（8）編碼是否符合要求。

3.1.3 金屬結(jié)構(gòu)模型審核要點(diǎn)

（1）閘門、啟閉機(jī)等金屬結(jié)構(gòu)型號、尺寸信息應(yīng)準(zhǔn)確無誤；

（2）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接必須真實(shí)，不能示意性搭接；

（3）金屬結(jié)構(gòu)與機(jī)電設(shè)備模型無碰撞，與土建模型無碰撞；

（4）構(gòu)件定位準(zhǔn)確，材質(zhì)、規(guī)格、設(shè)計(jì)參數(shù)、標(biāo)識代碼等屬性符合設(shè)計(jì)要求；

（5）金屬結(jié)構(gòu)涂裝應(yīng)以規(guī)定顏色表達(dá)；

（6）編碼是否符合要求。

3.2 審核流程

審核工作應(yīng)按規(guī)定的流程推進(jìn)，如圖2所示。

圖2 審核工作流程

3.2.1 審核

各標(biāo)段施工單位應(yīng)按進(jìn)度完成BIM模型創(chuàng)建，并提交至審核人處。審核人需驗(yàn)證：

（1）交付內(nèi)容是否與交付計(jì)劃、交付清單一致；

（2）文件的格式、軟件版本，是否符合成果文件提交要求；

（3）是否提供了對應(yīng)的審核基礎(chǔ)資料，如圖紙、變更單、會議紀(jì)要等；

（4）是否發(fā)起審核流程，即檢查文件上傳是否抄送業(yè)主、監(jiān)理及BIM咨詢單位等相關(guān)責(zé)任方。

上述條件具備后，應(yīng)立即開展審核工作。審核工作應(yīng)在5個工作日內(nèi)完成，并出具審核意見表，即可進(jìn)入校核環(huán)節(jié)。

3.2.2 校核

校核工作是在審核結(jié)束后，對審核出的問題進(jìn)行復(fù)核與校對。校核人員應(yīng)由BIM咨詢團(tuán)隊(duì)中工程經(jīng)驗(yàn)較豐富的專業(yè)工程師擔(dān)任，同一人不得同時擔(dān)任同一模型或文件的審核與校核工作。校核人要對審核意見表中每一項(xiàng)意見進(jìn)行核對，并出具經(jīng)校核的審核意見表。施工單位應(yīng)在收到審核意見表之日起，5個工作日內(nèi)完成模型或文件的修改工作。如修改量過大，需要延長修改期限的，應(yīng)及時與BIM咨詢團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)調(diào)。校核工作應(yīng)在5個工作日內(nèi)完成，經(jīng)過修改并再次審核、校核，確認(rèn)符合要求的成果文件，可進(jìn)入成果審定環(huán)節(jié)。

3.2.3 成果審定

成果審定是在審核和校核工作完成后，對符合要求的成果文件進(jìn)行匯總、確認(rèn)，并從技術(shù)合規(guī)與流程合規(guī)兩方面對審核和校核工作進(jìn)行全面檢查的過程。審定人由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人擔(dān)任。成果審定工作應(yīng)在5個工作日內(nèi)完成。經(jīng)成果審定后，審定人出具審核報(bào)告。至此，審核流程閉合，成果文件可交付使用。

3.3 成果文件的歸檔與管理

模型交付后應(yīng)立即歸檔，除源文件外還應(yīng)包括經(jīng)處理后的輕量化模型，審核過程中的若干修改版本文件，對應(yīng)的審核基礎(chǔ)資料，如圖紙、變更單、會議紀(jì)要等。為了保證歸檔文件的準(zhǔn)確性與時效性，BIM咨詢單位應(yīng)設(shè)置專職管理員負(fù)責(zé)成果文件的歸檔與管理。專職管理員在收到成果文件后，除按相應(yīng)規(guī)則整理歸檔，還應(yīng)對每個文件、每位用戶、每個單位的權(quán)限做出細(xì)致明確的分配；對文件之間的對應(yīng)關(guān)系做好關(guān)聯(lián)，如模型與圖紙的關(guān)聯(lián)，模型與變更單的關(guān)聯(lián)等，以方便參建各方查閱、調(diào)取、使用成果文件。

4 建立考核機(jī)制

BIM咨詢單位需結(jié)合工程實(shí)際，建立相應(yīng)的BIM工作考核機(jī)制。在工程建設(shè)過程中，針對施工單位BIM成果按照多輪次審查、階段性考核的原則，跟隨整個工程按月考核，從技術(shù)層面及管理層面考慮，權(quán)重分別占60%、40%。技術(shù)層面包含BIM模型、BIM專項(xiàng)應(yīng)用考核，管理層面包含BIM成果提交時間、BIM相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及是否與模型關(guān)聯(lián)等。BIM咨詢單位根據(jù)考核要求對施工單位進(jìn)行評分，考核評分結(jié)果大于等于80分視為合格。具體考核內(nèi)容及分值如表2所示。

表2 施工單位BIM工作考核表

5 基于BIM的工程管理信息化

2020年度新冠疫情爆發(fā)，對工程建設(shè)領(lǐng)域影響巨大。長距離引調(diào)水工程地域廣，人員流動性強(qiáng)，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，既要保證施工進(jìn)度不受影響，又要避免人員聚集，工程建設(shè)現(xiàn)場防疫任務(wù)更加艱巨。本項(xiàng)目中，BIM咨詢單位創(chuàng)新性的提出利用基于BIM的工程管理信息化手段來防疫抗疫，保障生產(chǎn)。

例如，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)會是由建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、咨詢、監(jiān)理、施工等參建單位聚集在會議室，對照二維圖紙討論有關(guān)問題。疫情期間，BIM咨詢單位快速開發(fā)出基于BIM協(xié)同平臺的會務(wù)系統(tǒng)，將線下會議成功轉(zhuǎn)為線上會議。與會人員基于平臺中的BIM模型充分溝通協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)問題，會議效果受到一致好評。傳統(tǒng)的技術(shù)交底安全交底也是需要將工人、管理人員聚集在一起，口頭或文字圖片方式交底。本項(xiàng)目中，BIM咨詢單位利用三維模型制作出模擬施工技術(shù)動畫、安全教育視頻等可在手機(jī)端觀看的交底資料，讓工人及管理人員隨時隨地學(xué)習(xí)，有力貫徹了避免人員聚集的防疫政策。

長距離引水工程基于BIM的工程管理信息化還有很多應(yīng)用場景，如工程信息的采集、查詢、發(fā)布、共享等。通過基于BIM的信息系統(tǒng)建設(shè)，使建設(shè)和運(yùn)行管理人員能夠靈活、方便地掌握工程動態(tài)，處理相關(guān)業(yè)務(wù)，提高管理效率和精細(xì)化管理水平[4]。

6 結(jié) 語

長距離引水工程引入BIM咨詢服務(wù)模式是合適的，也是必要的。不僅有助于建設(shè)單位對BIM技術(shù)的掌握運(yùn)用，更是解決工程建設(shè)過程中諸多痛點(diǎn)和難點(diǎn)的突破口。BIM咨詢工作如何滿足建設(shè)單位對建設(shè)質(zhì)量和服務(wù)品質(zhì)要求的不斷提高，應(yīng)對當(dāng)代引水工程建設(shè)管理面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，推動工程建設(shè)管理信息化，值得我們長期探索。