地鐵機電安裝及裝修工程多方模型合并問題分析

王忠誠 王 磊 褚楠楠

(廣東重工建設監(jiān)理有限公司，廣州 510000)

地鐵機電安裝及裝修工程多方模型合并問題分析

王忠誠 王 磊 褚楠楠

(廣東重工建設監(jiān)理有限公司，廣州 510000)

廣州地鐵六號線二期機電安裝及公共區(qū)裝修項目在施工階段引入BIM技術，各施工單位根據(jù)設計圖紙完成施工模型的建立，現(xiàn)場監(jiān)理組織各專業(yè)施工單位完成模型合并。模型合并過程中存在許多問題，本文將問題做簡要分析并提出可行性解決方案，最后對后期線路的合模工作進行展望。

模型合并； 組織協(xié)調(diào)； 模型檢查

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.06.13

1 引言

廣州地鐵六號線二期機電安裝及公共區(qū)裝修項目引入了BIM技術，從施工階段開始應用，在工程竣工后，將模型移交給運營單位。本項目的監(jiān)理單位管理范圍為：機電安裝、電扶梯、屏蔽門、公共區(qū)裝修等，監(jiān)理單位的BIM工程師負責組織各施工單位現(xiàn)場BIM應用實施。上述各專業(yè)的模型來自不同施工單位，各施工單位需要根據(jù)設計圖紙異地完成各專業(yè)建模工作。在完成模型建模后，由監(jiān)理BIM工程師組織模型合并工作。

在理想狀態(tài)下，各專業(yè)的合并模型將是整個工程項目管理過程中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，建設單位項目組和監(jiān)理單位將根據(jù)此合并模型進行工程的日常管理和檢查。但是，合模工作并非如此輕松，以至于問題較多難以確保數(shù)據(jù)源的準確性。因此模型合并工作顯得較為重要，同時也較為繁瑣。[1]

2 模型合并問題階段性分析

模型合并問題可以分多個階段，模型合并的前期、模型合并組織協(xié)調(diào)、模型合并問題修改、模型合并后施工計劃編制。

在模型合并前，六號線二期機電安裝及公共區(qū)裝修項目存在的問題：

(1)模型檢查不到位，模型檢查主要是從建模人員的角度進行檢查，對模型施工的合理性檢查比較缺少；

(2)沒有建立合模前檢查的管理機制，沒有預合并模型的合格檢查要求。

在進入模型合并階段存在的問題：

(1)在現(xiàn)階段的工程管理情況下沒有建立模型合并管理機制，沒有嚴格的模型合并計劃和時間節(jié)點要求，以及模型修改方確定原則等；

(2)模型合并沒有根據(jù)各專業(yè)進行分組安排，相互影響較大的專業(yè)施工單位應放在一起進行合模，以減少合模協(xié)調(diào)組織工作的困難，同時提高模型合并及修改工作的效率；

(3)模型合并對哪些問題具有針對性作用不清晰。

由于本項目并沒有做到以合并后模型為統(tǒng)一數(shù)據(jù)源進行施工組織計劃的編制，因此無法在本文中進行詳細闡述。當然，沒有根據(jù)合模文件進行施工組織計劃編制，本身就是BIM技術在工程項目應用中會遇到的問題。

3 各階段模型合并問題分析

3.1 模型合并前問題分析

縱觀整個合模過程，合格的預合并模型是重要的基礎數(shù)據(jù)。在模型合并前，各單位需根據(jù)各自圖紙建立模型。因此，合并模型的前提條件是各專業(yè)模型建模完成及模型內(nèi)部檢查完成，沒有重大錯誤存在，沒有模型丟失等問題。模型丟失是指在與二維圖紙檢查對比時和漫游檢查時，沒有漏建、錯建的情況。因此，在模型合并前，各專業(yè)施工單位應組織完成模型內(nèi)部檢查，由各相關負責的設計人員、監(jiān)理人員審核通過。最終提交合格的預合并模型。

模型的檢查在現(xiàn)階段的情況下，可分為兩個階段：

(1)首先由施工員進行模型的缺項檢查；

(2)由項目總工進行模型的施工合理性檢查，并由相關專業(yè)設計和監(jiān)理進行簽字確認。

圖1 龍洞站、柯木塱站視點檢查報告

合格模型檢查內(nèi)容包括：模型缺項檢查、模型施工合理性檢查。根據(jù)六號線二期機電安裝5站一次模型缺項檢查，統(tǒng)計出數(shù)據(jù)。

本項目模型檢查通過場景漫游完成，隨機發(fā)現(xiàn)存在問題便通過視點進行保存，如圖1所示。此種檢查方法，工作量很大，檢查的效果與檢查人員的仔細程度有關，檢查10個車站可操作性較低。根據(jù)檢查的仔細程度，默認將3次與3次以上的問題視為多發(fā)性問題(電扶梯為單個構件存在多方面問題總計3個)。此次樣本數(shù)據(jù)主要來自金峰站、柯木塱站、龍洞站、黃陂站、蘿崗站，整理后得到的數(shù)據(jù)表格如表1所示。

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表2分析可知，整體模型的缺建遺漏占42%左右，此數(shù)據(jù)量較大，應加強對建模人員的培訓和考核。根據(jù)問題的數(shù)量，較多的分別為風管、消火栓箱、設備區(qū)天花吊頂標高、空調(diào)水管閥門。從問題種類和問題數(shù)量的各專業(yè)占比可知，設備區(qū)裝飾裝修和建筑電氣對模型的合并影響較大，在模型內(nèi)部檢查中，機電安裝施工單位應加強此部位檢查工作。公共區(qū)裝修主要涉及天花、地面、墻面等多家施工單位，在模型合并工作中應加強與機電安裝單位的協(xié)同工作。根據(jù)模型問題占比，公共區(qū)裝修專業(yè)的BIM工作應提前與機電安裝專業(yè)進行協(xié)同建模工作。

表1 模型常見問題檢查統(tǒng)計

專業(yè)名稱問題種類名稱是/否缺項數(shù)量通風與空調(diào)空調(diào)水管未連接缺閥門/配件是5風口與吊頂天花位置沖突否3風管與其他專業(yè)碰撞否7給排水及消防消火栓箱偏位否7管道連接管件缺失是3建筑電氣線盒固定方向錯誤否3線管、風管與墻面碰撞點較多否4燈具與風管、水管碰撞否3開關、電箱與防火門碰撞否3配電箱缺失是3線管與風管碰撞否3設備區(qū)裝飾裝修門檻石缺失是5設備區(qū)吊頂天花與機電管線標高碰撞否6風機基礎缺失是4缺少欄桿是3線管、水管、風管套管未預留是3公共區(qū)裝修墻面偏位管線裸露否4踢腳線缺失是4導盲帶缺失是4屏蔽門屏蔽門端門與墻面有較大縫隙否4電扶梯電扶梯與地面未收口是1扶梯包邊與三角房墻面不平否1電扶梯高出公區(qū)地面裝修面否1

表2 問題結(jié)果統(tǒng)計

模型有些內(nèi)容不能缺少，有些內(nèi)容則可以省略，減少模型檢查困難程度。電纜及線管的建模，在實際施工過程中，沒有模型的前提下，施工難度較小，但是部分隱蔽工程中的線管模型對后期的調(diào)試和維修保養(yǎng)影響較大。因此現(xiàn)場暗敷的線管需要在模型中進行體現(xiàn)，方便后期線路檢查。線管的建模對維護保養(yǎng)的作用較大，因此在模型合并階段，可以減少線管此部分的建模工作量，在線管安裝的過程中跟蹤建模。

模型施工合理性檢查，在六號線二期項目中并沒有全面展開，將在后期總結(jié)中進行分析統(tǒng)計。

3.2 模型合并過程中問題分析

根據(jù)六號線二期機電安裝及公共區(qū)裝修項目的模型合并情況分析，模型合并組織協(xié)調(diào)工作較為困難，各專業(yè)時間節(jié)點不能很好銜接。

合模工作需要各單位在確定的時間范圍內(nèi)，完成各自的合格預合并模型，因此建模及模型檢查時間需要考慮各專業(yè)實際進展情況。在當前的工程項目中，無法實現(xiàn)所有模型都能同時拿到，因此應根據(jù)合同工期和工程實際工期進行調(diào)整，根據(jù)各專業(yè)施工單位進場順序進行合模工作的開展。遵循的原則就是在進場施工前，完成模型的合并工作。雖然各線路項目的實際情況不同，但是都可以遵循上述原則。

根據(jù)六號線二期機電安裝及公共區(qū)裝修項目的情況，公共區(qū)裝修的模型最晚完成，對模型的合并有較大影響。圖紙的獲取時間需要建設單位項目組進行協(xié)調(diào)，提前拿到圖紙。

模型合并工作應遵循各單位進場施工先后順序，同時根據(jù)施工影響關系進行分組安排。六號線二期各專業(yè)進場施工順序，首先是機電安裝進場施工，待機電單位完成設備房砌筑裝修及設備房內(nèi)機電管線設備安裝后，通信信號開始進場施工，部分車站在機電安裝過程中，電扶梯可進行現(xiàn)場測量，準備下單排產(chǎn)，并進行小部分扶梯的吊裝施工。在機電安裝完成大部分工作時，屏蔽門開始進場施工，此時電扶梯和公共區(qū)裝修開始大面積施工。因此，項目進場施工前期應根據(jù)各單位施工順序進行模型合并順序和時間節(jié)點的安排。[2]

通風空調(diào)、給排水、建筑電氣與天花及通號信號碰撞主要是各專業(yè)放線定位時容易發(fā)生沖突； 通風空調(diào)、給排水、建筑電氣與設備區(qū)裝修同樣也是放線定位時容易發(fā)生沖突； 屏蔽門與建筑電氣、通風空調(diào)、天花、地面、墻面仍然是各專業(yè)放線定位時容易發(fā)生沖突； 屏蔽門的端門與墻面主要考慮預留20MM間隙做絕緣處理，防止屏蔽門發(fā)生漏電事故。根據(jù)以上的施工進場時間順序和各專業(yè)之間的關系，安排機電安裝(通風與空調(diào)、建筑電氣、智能建筑、給排水及消防、設備區(qū)裝飾裝修)、屏蔽門、通信信號、公共區(qū)裝修(天花、墻面)為第一組進行合模。[3]

屏蔽門與地面連接碰撞主要是地面與屏蔽門門檻標高問題及絕緣問題； 地面與扶梯連接碰撞主要是標高問題，因此屏蔽門、公共區(qū)裝修(地面)、電扶梯為第二組合模。根據(jù)上述進行施工順序和合模分組安排，可以進行模型合并方案的編寫。

表3 模型合并時序

專業(yè)合格模型提交時間模型合并時間組別機電安裝XX月XX日1通信信號XX月XX日XX月XX日1屏蔽門XX月XX日1天花XX月XX日1墻面XX月XX日1屏蔽門XX月XX日2地面XX月XX日XX月XX日2電扶梯XX月XX日2

在完成模型的合并檢查后，各專業(yè)施工單位需根據(jù)檢查情況，進行模型的修改。修改工作的分配原則，需要在模型合并管理機制中體現(xiàn)，考慮是否需要針對不同類型的錯誤進行模型修改單位的匹配。

模型合并的作用是提前發(fā)現(xiàn)施工時現(xiàn)場可能出現(xiàn)的問題，因此應將六號線二期機電安裝及公共區(qū)裝修實體項目檢查出的問題進行統(tǒng)計整理和總結(jié)，方便后續(xù)工程項目將同類問題引入到模型合并過程中進行解決，使得模型合并具有針對性作用，提高模型合并檢查的工作效率，有利于BIM技術在工程項目應用中的推廣，使得各專業(yè)施工人員知道使用模型時可以檢查哪些具體問題，化解經(jīng)驗豐富的施工人員首次拿到模型時無從下手的狀況。整理后的資料也可以用于培養(yǎng)新人，讓各參與方的新進員工盡快了解施工過程中可能出現(xiàn)的問題，進而在施工過程中有目的性的開展工作。因此，可以提高BIM技術的應用推廣速度，同時也提高了培養(yǎng)新人的效率。

根據(jù)工程移交過程中統(tǒng)計的問題，進行分類整理，引入到模型中，在模型中進行問題標記，作為后期項目的工程檢查資料。

4 模型合并與后續(xù)工作內(nèi)容的關系

4.1 模型合并對施工計劃的影響

施工計劃的編制應包括進場材料堆放布局、材料加工場地布局、材料下單時間及進場時間計劃、施工人力安排計劃、各專業(yè)施工工序等。[4]在完成模型合并后，各專業(yè)進場施工前可根據(jù)合并后的模型所提供的信息，根據(jù)需求對模型進行使用，實現(xiàn)模型對施工的可指導性； 比如：某車站設備區(qū)走道線管、橋架、風管、水管安裝各專業(yè)施工工序，根據(jù)橋架和線管(線管亦可貼側(cè)墻或頂板布置)先安裝、風管隨后、水管其次等原則，通過模型合并工作分析各專業(yè)施工工序，經(jīng)過優(yōu)化后得出相對合理的機電綜合管線圖，從而確定各專業(yè)施工隊伍開始施工時間即施工工序，并依據(jù)綜合管線界面圖進行施工，從而達到指導編制施工工序的目的。[5]

4.2 模型合并對軌道交通模型系統(tǒng)使用的影響

廣州軌道交通模型信息系統(tǒng)是各參建方使用模型和獲取信息的協(xié)同平臺，因此在模型導入平臺前需要對模型進行處理，如對模型構件進行編碼錄入，對模型構件按照施工要求進行打斷處理，對構件添加設備材料規(guī)格型號等等。[6]因此，模型合并完成以后，在確認沒有重大問題的情況下可以對模型進行導入平臺前的處理，確保導入平臺后的模型信息源正確可靠，減少后期對模型的修改而引發(fā)反復導入平臺的重復工作。

5 模型合并管理研究展望

在六號線二期機電安裝及公共區(qū)裝修項目中，由于BIM應用還處于探索試用階段，很多方面沒有考慮周全，因此需要對模型合并工作的部分遺留問題進行深入分析。在后續(xù)線路中可以重點研究的內(nèi)容有：合格的預合并模型驗收標準，模型合并的施工合理性檢查，基于合并模型的施工計劃編制，模型合并對工程施工的針對性作用等。BIM技術在廣州地鐵的應用正在深入開展，模型合并是BIM技術在項目整體應用中的重要環(huán)節(jié)，對施工計劃的編制、BIM平臺的順利使用具有重要支撐作用，同時也是整體項目中，各方進行組織協(xié)調(diào)的統(tǒng)一信息源。

[1]嚴事鴻， 趙春雷，鄭剛俊.基于BIM的建設工程監(jiān)理模式的研究[J].建設監(jiān)理， 2015， 197(11)： 13-17.

[2]何援軍. 基于 BIM 技術的地鐵風水電安裝碰撞檢測[J].鐵道建筑技術， 2014，(9)： 93-95.

[3]張建平. 基于4D信息模型的施工沖突分析與管理[J].施工技術， 2009， 38(8)： 115-119.

[4]陳謙.4D信息模型對施工過程的影響分析[J].山西建筑， 2010， 36(15)： 202-204.

[5]王雪青. 基于BIM實時施工模型的4D模擬[J].廣西大學學報：自然科學版， 2012， 37(4)： 814-819.

[6]張建平. 基于BIM和4D技術的建筑施工優(yōu)化及動態(tài)管理[J].中國建筑信息， 2010，(02)： 18-23.

The Subway Mechanical and Electrical Installation and Decoration Engineering Model Merging Problem Analysis

Wang Zhongcheng， Wang Lei， Chu Nannan

(GuangDongZhongGongProjectManagementCo.，Ltd.，Guangzhou510000,China)

BIM Technology was applied in the construction of Guangzhou metro line 6 second phase of the mechanical and electrical installation and public area decoration project. The different profession construction units completed the construction model according to the design drawings，the site supervision organized the various professional construction units to finish the model merge.There were many problems in model merging process.This article gives a brief analysis and puts forward feasible solutions，and looks forward to the model merge in the late subway line construction.

The Model Merge； Organize and Coordinate； Model Checking

王忠誠(1964-)，男，高級工程師，主要從事工程項目管理。

TU17;TU205;TU94+4

A

1674-7461(2016)06-0068-05