浅谈杭州八堡船闸BIM技术的应用

浅谈杭州八堡船闸BIM技术的应用

林宝玉陶猛

中交二航局第三工程有限公司江苏镇江212000

摘要:本文根据BIM技术的特点与前景，重点介绍了其在工程中的应用与价值。

关键词:BIM；技术简介；工作内容；建模；模型应用；管理系统；应用价值。

1工程概况

京杭运河浙江段三级航道整治工程杭州段由京杭运河杭州段（四改三）和二通道段组成，本标段为二通道段八堡船闸（含九乔路大桥）工程，由船闸工程、九乔路大桥工程、下沙路管涵工程三部分组成。

以“按期、优质、安全、廉洁、高效”为宗旨，以国家优质工程奖为“第一目标”，打造水运工程建设标杆，内河船闸“第一品牌”。全省乃至全国水运工程建设的样板项目(BIM应用示范、标准化示范、品质工程示范）。

2BIM技术简介

2.1基本概念

BIM是创建并利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的全生命周期管理过程。

?BIM是对设施物理和功能性特征的一种数字表达；

?是一种开源的信息集与数据库；

?是一个提供设施信息的可共享的知识资源平台，包含支持该设施建设全生命期所有决策的可靠依据；

?是各工作阶段、各相关方的协同作业平台。

2.2BIM具有以下特点

可视化：项目设计、建造、运营全过程三维可视。

协调性：有效协调专业信息，避免矛盾和冲突。

模拟性：模拟建筑物的实际效果、技术性能、建造过程和造价指标等。

优化性：利用BIM模型实现对建造过程的不断优化。

可出图性：利用BIM模型可直接生成施工图。

2.3应用价值

模型化价值：所有项目设计成果、施工、竣工交付及运维全部通过三维模型表达，全面实现基于模型的可视化信息交互。

参数化价值：通过模型的数据关联实现精确的统计和计算，实现工程投资的精细化管理。

模拟化价值：利用BIM的模拟技术实现工程的核心功能模拟，以及施工和运维过程的模拟工作，提升工程品质。

价值链延伸：BIM模型和相关数据信息可以成为城市建设的基础数据，BIM信息管理平台所积累的模型和信息可成为城市公共信息资源，为城市的信息共享提供数据支持。

2.4应用目标

近些年来国家大力推进BIM技术的研发和应用，交通运输部陆续出台BIM技术推广政策，逐年加强BIM技术推进工作。2018年3月交通部发布《交通运输部办公厅关于推进公路水运工程BIM技术应用的指导意见》，意见要求践行“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念，增强科技创新动力，推进BIM技术在公路水运工程建设管理中的应用，加强项目信息全过程整合，实现公路水运工程全生命期管理信息畅通传递，促进设计、施工、养护和运营管理协调发展，提升公路水运工程品质和投资效益。在此政策背景下，本项目的BIM应用目标如下：

目标一：提升设计质量，提高施工能效；

目标二：运用BIM技术对工程进度、质量、安全和投资进行统一管理；

目标三：规范施工管理程序、优化管理流程；

目标四：全面提升工程项目管理水平，减少工程项目投资，合理控制项目工期。最终达到建立省内乃至国内BIM应用标杆的目的。

3工作内容

3.1BIM建模

本项目首先根据二维设计图建立了相应的BIM模型，满足施工图设计阶段模型深度，并为施工应用提供了模型基础。

九乔路大桥BIM模型

3.2BIM模型的应用——碰撞检查

（1）应用基于BIM模型的碰撞检查，可检查设计中的“错、漏、碰、缺”，提升设计的质量。减少施工返工，缩短施工时间。下面来举例说明碰撞检查在本项目中的应用：

b系船钩与靠船墙钢筋碰撞；钢筋排布在模型中部分裸露在外面；上闸首边墩钢筋与门轴金属预埋件进行碰撞。

上游引航道靠船强共有50处，此类问题总有50处。靠船墙钢筋在系船钩位置打断向内弯折。钢筋排布在模型中部分裸露在外面。下闸首共有施工宽缝，每个宽缝有1处问题，共有4处。上闸首边墩钢筋与门轴金属预埋件进行碰撞。上闸首4座边墩，每座边墩有1处，共有4处此问题。

（2）在施工图设计咨询阶段和施工阶段分别对施工图设计图纸进行碰撞检查分析，在施工图审查会时和施工图审查会后共出了两版碰撞检查报告，两版碰撞检查报告粗略估计分别节省费用8000万元和1500万元。

工程量复核

3.4BIM模型应用——虚拟仿真漫游

船闸效果图

3.6BIM模型应用——施工方案模拟

3.7BIM模型应用——4D模拟

将二维施工进度计划与BIM模型进行整合，以4D的形式进行虚拟建造，让项目管理人员可以清晰地了解整个工程进度安排，并及时发现每个环节的重点、难点，方便制定并完善合理可行的进度计划。4D模拟

3.8项目新闻门户

建立了本项目的新闻门户，门户集中反映与本项目有关的新闻动态、通知公告、政策文件等内容，方便项目参与人员随时查看。

3.9BIM项目管理系统

以提高管理效率，降低建设管理成本为宗旨，打造了本项目的项目管理系统，对项目进度、质量、安全、投资等其他内容进行统一管理。

3.10BIM项目管理系统手机端

开发了BIM项目管理系统手机端，手机端与PC端在数据上是统一的，可以通过手机实时办公。

4应用价值

项目BIM应用的价值主要体现在质量管理、进度控制和精准投资几个方面。

4.1经济价值

进度控制：减少工程返工，缩短建设工期。利用BIM项目管理系统全方位显示工程进度，辅助工程进度管理。

质量管理：提前发现图纸错误，提高工程质量。对工程进行从工程开工到竣工验收的全过程管理。

精准投资：精确统计工程量，为原材料采购、计量支付提供参考。让每个构件有量可依，有价可询，真正实现了构件级的精细化管理。

4.2社会价值

同时本项目BIM应用还具有一定的社会价值，主要体现在培养BIM管理人才，提高企业竞争力，践行“品质工程”的行业发展，促进信息化社会的发展三个方面。

通过此次BIM技术应用研究，能培养一批处于国内领先地位的BIM技术应用管理人员，大大提升了八堡船闸项目的经济效益。为类似工程BIM技术应用积累了经验和技术力量，同时增强了企业核心竞争力。

在工程建设之前就能够直观评价工程项目的应用效果，以软件技术手段减少工程建设过程错漏碰缺，减少返工风险，减少浪费，促进工程建设项目协同工作、进度、质量、安全、费用管控等方面工作水平的提高，实现精益建设，精益管控。

互联网+、工业4.0、云技术的发展对基础设施行业提出了更高信息化水平的要求，BIM技术就是适应这个要求的工业化和信息化深度融合，促进工程建设工业化转型升级的技术抓手，为交通基础设施积累数据，供深度分析决策。

5结束语

加强BIM数据的延伸应用，提升工程养护和运营的管理效能。通过设计和施工阶段的技术沉淀和数据积累，将BIM成果可以延伸至船闸运维管理阶段。

科技的创新永无止境，在国家关于智慧交通、绿色交通和品质工程等宏观政策的引领下，把握时代的机遇，以创新带动发展，不断提升建设服务水平。