BIM协同平台在高速公路项目全生命周期中的推广与应用

胡风明 王 东

（1.华东交通大学，江西 南昌 330013 ；2.中交一公局重庆万州高速公路有限公司，重庆 404188 ）

0 前言

BIM(Building Information Modeling)技术是Autodesk 公司在2002年率先提出，经过近20年的推广与发展，目前已成为建设行业发展的一项重要技术，助力行业转型升级[1-3]。伴随着互联网等技术的快速发展，BIM 技术的应用范围也越来越广，应用深度也在不断发展。随着各项技术的成熟与新技术的出现，BIM 必将融入建设行业的各项技术实施和管理过程中。BIM 技术在我国得到快速发展，在各类工程中已得到大量应用[4-5]。为了更好地应用BIM 模型，近些年开发了大量的协同管理平台，在设计和施工阶段实现更好的协同与沟通[6-8]。

为了更全面地理解BIM 协同管理平台的应用价值，本文结合万州环线项目对BIM 协同管理平台的推广应用进行阐述，然后对协同管理平台开发现状及相关应用进行分析，最后基于BIM 的内涵分析协同管理平台应用的发展趋势，分析结果可为BIM 推广应用提供参考。

1 工程概述

恩施至广元国家高速公路重庆新田至高峰段是国家高速G5012 恩广高速中的一段，是G42 沪蓉高速与G69 银百高速的连接线，是万州地区“一环八射”高速公路网“一环”中的重要组成部分。全长23.056 公里，新田长江大桥是其关键控制性工程，桥址位于万州主城区上游19 公里处。新田长江大桥全长约1.7 公里，主桥采用主跨1020 米双塔单跨钢箱梁悬索桥，南塔柱上游侧高177.5 米,下游侧高161.5 米，南塔柱高均为177.5 米，主塔单肢塔柱基础采用18×18 米的矩形承台，下设9 根直径3 米的灌注桩，两岸均采用重力式锚碇，其中高峰岸锚碇开挖方量约11 万方，新田岸锚碇开挖方量约为17 万方，全桥共计钢箱梁节段57 榀。钢箱梁标准节段长18 米，梁宽30.5米，梁高3 米。项目效果图如图1 所示。

图1 项目效果图

2 BIM 应用模式

万州公司与数字公司共同打造了“万州环线项目BIM+综合指挥调度平台”，参照万州环线的建设模式，将项目公司、总承包部、监理以及四个分部统一纳入管理平台。通过BIM 协同管理平台，我们在线上对人员、质量、安全、进度进行全方位管理，替代了以前部分线下工作。线上的数据传输更加及时、便捷，将以前各部门离散的数据进行协同管理，大大加强部门间数据传递效率，方便了相关人员查阅数据。协同管理平台界面如下图2 所示。

图2 BIM 协同管理平台

3 BIM 协同管理平台应用

BIM 协同管理平台承接设计优化后BIM 模型为基础，以自主研发模型轻量化引擎展示业务数据，以BIM 模型数据驱动业务作业。通过实时数据录入，实现施工阶段所有过程数据的同步、共享，对项目人员信息积分管理、产值进度展示、进度模型可视化（信息关联考虑可追溯性）、工序报验线上留痕、工程关键节点线路、统计分析、安质问题线上填报整改、资料分类关联构件管理、智慧工地系统对接配置、BIM 平台专属移动端APP 实时跟踪管理。本平台应用了行业领先的技术架构体系，采用了BIM+GIS 底层技术，并与管理业务有机关联。系统按照一公局集团业务模式进行功能模块设计，以现场生产进度为主线，考虑人、机、料、环、法五大因素，协同调度生产资源；结合公司管理方式创新，业务部门信息实现流程再造，联动各参建方，有效的管控工程进度、质量、安全。基于业务的BIM 协同管理平台，改变、代替原有部分线下繁琐流程，真正意义上为各业务部门提供全面的数字化系统支撑。采用课题研究的方式，提前考虑、谋划了项目运营阶段的数字化建设方案，通过项目前期数据架构顶层设计，统一数据标准，实现设计、施工阶段重要数据留存、继承，高效实现公路运营阶段资产数据初始化，并打通实现BIM 协同管理平台建管养一体化管理。

3.1 人员管理

工人实名制管理，将项目所有工人信息，如身份证号码、电话号码、血型等基础信息，导入平台，完成实名制验证，通过进退场和制卡功能，对工人进入场施工场站进行管理，没有权限的工人不能进入施工场地。工人培训教育对接项目部安培魔盒数据，读取魔盒中工人培训教育情况，通过平台能查看工人接受教育情况，打通了硬件设备屏障，充分利用已有数据，减少重复工作量。

3.2 进度管理

计划和进度控制主要负责进度计划的编制、实际进度的汇总、进度偏差的对比分析等。通过BIM 轻量化模型可以形象的展示已完成构件、未完成构件的情况，也可以动画模拟构件的施工完成情况（依据进度计划或者实际进度数据）。施工中成功的进度控制要求进度控制人员能够编制合理准确的进度计划，及时了解施工进度，及时发现进度偏差并迅速的采取有效的纠偏措施。

3.3 安全质量管理

通过现场巡查，现场安全质量人员在发现安全或质量隐患时，用照片的形式上传至平台，同时在平台上标明发生问题的地点以及相关的模型进行标注。将施工现场发生的质量问题通过拍照上传BIM 平台的方法传达给相应的负责人，责令限时整改，整改后拍照回复留存归档形成闭环。在实施过程中，通过模型与现场照片数据以及标注的信息的联动下，积累现场施工发生的质量安全问题进行整合，形象化的展现具体定位以及施工区域的相关模型信息。

3.4 技术管理

BIM 协同管理平台按照WBS 清单最小施工构件，结合现场实际施工报验工序，形成施工工序清单表，经审核通过后，在平台中形成工序工艺库；明确线上工序报验工作流程，使工序报验标准化、规范化，规避现场人员对施工工序不清楚作业。并对施工构件提前关联施工图纸、技术方案、交底记录、质检合格资料，为运维阶段提前做好信息传递、数据共享等工作。

BIM 协同管理平台严格执行线上工序报验，由技术员发起报验、质检员质检、现场监理复检，并报验完成后于模型中颜色高亮区分，点击构件后可直观显示施工信息，进度状态；做到线上工序报验信息流转，责任到人，杜绝了报验流程不规范问题。

3.5 资料管理

将工程建设有关质量、安全的相关资料上传至平台，与模型挂钩。在施工完成提交数字交付，通过WBS 构件清单唯一编号，可以跟运维数据挂钩起来。运维人员，在运维过程中通过平台，直接能够查看到构件设计图纸及相关施工信息。当发生病害时，能够查看它的设计信息，施工方案以及最终施工完成的质量资料，相关人员就能够迅速了解这个构件的特点，然后有针对性的出具修补方案，保证修补材料，方法和以前一致，保证结构物的整体性和质量，减少反复的修补，节约修补费用。结合本项目特点，在建设阶段就考虑到运维阶段，我们在建设阶段提前将各项事情做好，虽然可能会增加一部分工作量和费用，但是对于整个项目生命周期，费用反而会减少。

3.6 手机移动端APP

为方便现场BIM 技术应用，除电脑客户端外，还同步开发了手机APP。将三维模型与施工现场相结合，现场技术员、监理可通过选择平台上的模型构件进行报检、查看。项目参与人员可通过手机端进行相关代办事项的实时查看、处理、闭合。施工作业人员可以直接通过手机终端查看三维可视化模型，并进行施工构件信息的查询，同时对现场发现的安全质量问题可直接通过手机端进行反馈，体现了信息的共享性、实时性。

施工技术人员直接通过手机端进行施工信息的采集、录入及查询，极大的方便了现场施工管理，提高了BIM 应用的便捷程度，解决现场可以直接利用手机终端进行资料的采集、录入、查询及施工过程的管理，方便了现场施工管理，提高了施工信息化管理水平。

3.7 运维阶段-公路全资产运营管理平台

公路全资产运营管理平台中可视化平台模块，利用BIM+GIS 展示理念，达到精细化、可视化管理标准，建立综合性展示平台。承接施工阶段BIM 协同管理平台业务数据，对BIM 模型相关信息进行数据分析，包括设施设备管理、桥梁健康监测、养护工程管理、动态评估预警、统计病害分析、智能巡检等。

4 结论

目前，万州环线项目基于BIM 的信息化生产管理平台已经建立完成，并在项目投入使用，现场施工人员可以利用该BIM 平台系统通过手机终端进行施工过程信息的采集及录入，可以通过该系统进行项目信息浏览、施工过程信息完成保存、施工形象进度管理、项目施工过程质量安全管理及人员信息安全管理等应用，实现了对山区高速公路施工全过程的信息化管控，有效的提高了项目信息化与项目管理的深度融合。