基于BIM 技術(shù)的工程監(jiān)理管理

（吉林石油集團(tuán)工程管理有限責(zé)任公司，吉林 松原 138000）

近年來，伴隨著油田建設(shè)數(shù)字化、智能化發(fā)展趨勢，BIM 即建筑信息模型技術(shù)在石油天然氣建設(shè)工程中的應(yīng)用逐步增多，強(qiáng)化了油田建設(shè)工程集成化管理程度和生產(chǎn)效率，對工程建設(shè)質(zhì)量、進(jìn)度和造價等方面管理提升大有裨益。因此，有必要結(jié)合BIM 基本情況，對該技術(shù)在油田建設(shè)工程的監(jiān)理應(yīng)用進(jìn)行探究。

1 BIM 監(jiān)理應(yīng)用實(shí)例，在監(jiān)理管理中可行性分析

1.1 BIM 應(yīng)用目標(biāo)

1.進(jìn)度控制：進(jìn)度回填，計(jì)劃與實(shí)際對比，每周任務(wù)發(fā)布。

2.質(zhì)量控制：復(fù)雜節(jié)點(diǎn)深化，現(xiàn)場施工動畫模擬。

3.安全管理：臨邊防護(hù)統(tǒng)計(jì)，危險源識別，協(xié)助安全常態(tài)化管理。

4.輔助溝通：工作例會、可視化施工交底。[1]

1.2 BIM 監(jiān)理工程實(shí)例

軟件選擇：根據(jù)油建工程的特點(diǎn)，機(jī)電類的安裝為主，土建建筑施工占比較少，所以選擇工程機(jī)械類制圖軟件Solidworks 三維制圖軟件。[2]

根據(jù)圖紙，在軟件中進(jìn)行定位放線。根據(jù)圖紙中的坐標(biāo)，選定界面后，確定站場的面積及基礎(chǔ)放線。在相關(guān)關(guān)鍵部位進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注，來輔助監(jiān)理人員進(jìn)行可視化控制。

定位放線完畢后，開始土方施工，建模過程順序也遵循實(shí)際施工順序，在相關(guān)關(guān)鍵部位進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注，來輔助監(jiān)理人員進(jìn)行可視化控制。門柱基礎(chǔ)施工，先是下部梯形中砂墊層，將相關(guān)要求進(jìn)行標(biāo)出，最后基礎(chǔ)形狀及要求都可以可視化預(yù)覽，并對相關(guān)要求進(jìn)行標(biāo)注提示，有效提高監(jiān)理可視化事前控制?？商崆巴ㄖ┕挝贿M(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，做到事前控制。有利于監(jiān)理事前分析，提前控制，可輔助監(jiān)理工程師提高工作效率，增強(qiáng)監(jiān)理能力，可以彌補(bǔ)巡檢、平檢、旁站的短板。同時可提高監(jiān)理員的工作能力。提高了監(jiān)理在放線前和放線施工過程中的質(zhì)量控制，可根據(jù)建模檢查核對現(xiàn)場施工情況，控制質(zhì)量。

對于有預(yù)埋件要求的部位，可以進(jìn)行可視化控制。預(yù)埋件位置與預(yù)埋件形狀可以可視化制作，其中標(biāo)注了詳細(xì)參數(shù)及要求。參照建模中預(yù)埋件模型，檢查核對現(xiàn)場預(yù)埋件制作情況，和預(yù)埋件埋放位置，直觀化、簡便化。提高了監(jiān)理的質(zhì)量管理效率，增強(qiáng)事前事中控制。

依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工順序，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化施工的要求，對施工場地進(jìn)行封閉，先將圍墻大門等基礎(chǔ)施工，將站內(nèi)施工場地與非施工地域進(jìn)行區(qū)分，利于現(xiàn)場管理?？筛鶕?jù)情況將相關(guān)情況在相應(yīng)位置進(jìn)行標(biāo)注，方便隨時查看。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，結(jié)合三維建模，確定出方便設(shè)備及材料進(jìn)場路線，確定好圍墻施工順序及預(yù)留位置。

基于BIM 可視化建模，加強(qiáng)事前控制，對進(jìn)場材料進(jìn)行事前控制，要求施工單位按照圖紙要求進(jìn)行備料，并基于可視化模型進(jìn)行標(biāo)注區(qū)分，利于監(jiān)理對進(jìn)場材料、設(shè)備的規(guī)格、參數(shù)、外觀進(jìn)行核對，同時可加強(qiáng)施工過程的監(jiān)理檢查工作，利用BIM 建模形象化直觀化可直接發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)際施工中存在的問題，如鋼結(jié)構(gòu)搭建，焊接，及防腐材料注意事項(xiàng)等進(jìn)行標(biāo)注（根據(jù)需要可更進(jìn)一步細(xì)化）。鋼結(jié)構(gòu)施工中，根據(jù)可視化模型與現(xiàn)場實(shí)際對比，發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)施工過程中下料及施工方式不符合要求。[3]

配合土建基礎(chǔ)施工，先于施工之前做出效果圖，并借助計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算出沖突部分，并加以修改。如BIM 建模中，將土建圖紙與工藝圖紙相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)外輸管線與圍墻基礎(chǔ)有沖突，所以實(shí)際施工中將管線位置加以調(diào)整。如圖1 為BIM建模外輸管線位置及與圍墻位置結(jié)合圖與管線平面圖對比圖。

工藝安裝中，根據(jù)施工計(jì)劃和施工順序，利用BIM 進(jìn)行可視化建模，對將要施工部分進(jìn)行事前控制。

事前提醒施工單位，對準(zhǔn)備進(jìn)場的材料、設(shè)備的規(guī)格、進(jìn)行核對，保證進(jìn)場的材料、設(shè)備正確無誤；尤其是進(jìn)場閥門，要與按照報驗(yàn)合格證和二次試壓報告相對應(yīng)。

利用BIM 可視化建模，對現(xiàn)場施工進(jìn)行管理，直觀化、便捷化的幫助工藝監(jiān)理工程師對管線方向、管徑、材質(zhì)、隱蔽工程等進(jìn)行控制，幫助無損檢測監(jiān)理工程師對現(xiàn)場無損檢測焊口數(shù)量方法等進(jìn)行控制，幫助監(jiān)理員更好更便捷的開展監(jiān)理工作：

1.根據(jù)站內(nèi)平面管網(wǎng)圖及進(jìn)站截?cái)嗲税惭b圖紙，將施工進(jìn)行可視化，可以非常直觀化得看到每根管線的走向，管徑及作用等，將復(fù)雜的圖紙直接變得簡單明確。

2.有效輔助監(jiān)理人員對場站巡視檢查的檢查效果，幫助監(jiān)理人員有效管理施工進(jìn)度、施工工藝，可對無損檢測焊口進(jìn)行標(biāo)注，與可視化模型對照，可準(zhǔn)確反映出焊接質(zhì)量情況，有效防止黑口的出現(xiàn)及工藝管線錯誤的發(fā)生。

3.對于材料設(shè)備管理情況，可根據(jù)可視化模型，對涉及材料設(shè)備進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)，保證材料設(shè)備的供應(yīng)，并可采取事先控制措施。對進(jìn)場材料設(shè)備科直接與可視化模型中進(jìn)行比對，檢查是否符合設(shè)計(jì)要求?？捎行ПＷC工程進(jìn)度和質(zhì)量。

圖1 BIM 建模外輸管線位置及與圍墻位置結(jié)合圖與管線平面圖對比圖

圖2

4.根據(jù)人員投入及作業(yè)面分析，論證施工單位提交的方案的可行性及各個交叉工序的安全措施情況，可提前分析論證方案執(zhí)行情況和安全管理措施，發(fā)現(xiàn)方案中的不足，并進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)進(jìn)度情況，制作進(jìn)度模型，通過與計(jì)劃進(jìn)度比較，來調(diào)整施工進(jìn)度，保證工期。并根據(jù)模型情況跟蹤物料情況，保證材料供應(yīng)。試壓方案的制定和審核中，由于試壓采用水進(jìn)行，已經(jīng)施工完畢部分設(shè)備不允許進(jìn)水，所以確定試壓方案中確定打壓路徑極為重要，利用可視化模型直接分析出注水位置、排水位置、打壓路徑、排氣點(diǎn)等關(guān)鍵部位，提高監(jiān)理工作效率和可視化管理。

表1

5.根據(jù)模型的實(shí)時跟蹤情況，進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)，合理調(diào)配人員，施工完畢后對施工的簽證認(rèn)證提供更直觀的依據(jù)。

6.圖片說明，建成效果圖和部分功能展示。

7.無損檢測應(yīng)用于BIM 建模中，同實(shí)際施工相結(jié)合，在相應(yīng)的位置標(biāo)注焊口號，并注明檢測方式及檢測結(jié)果等。對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析（如圖2 所示）。

利用可視化應(yīng)用，可預(yù)先將各個專業(yè)有機(jī)結(jié)合在一起，更容易發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，有效保證工期及施工質(zhì)量。軟件和工程實(shí)際進(jìn)一步開發(fā)，可將局部某一處進(jìn)行細(xì)致化建模，進(jìn)行可視化分析管理，可將材料供應(yīng)周期及施工力量分布情況有效結(jié)合到建模中，可模擬出不同時期的施工效果圖。進(jìn)行大規(guī)模多工種交叉施工時，可以很直觀的發(fā)現(xiàn)問題，比如安全的注意事項(xiàng)，工序的銜接等。

工程竣工結(jié)算階段，可根據(jù)BIM 模型將使用材料、設(shè)備數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出，結(jié)合相關(guān)軟件可對工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，方便監(jiān)理進(jìn)行簽證認(rèn)證，同時可直接導(dǎo)出結(jié)算文件。同理，在施工過程中，根據(jù)工程進(jìn)度模型，可直接導(dǎo)出施工中已經(jīng)使用材料、設(shè)備，對工程量進(jìn)行記錄，對成本起到控制作用。

對于圖紙會審階段，可有效結(jié)合土建、工藝、儀表電氣專業(yè)，發(fā)現(xiàn)其中不符合要求的地方，可提前聯(lián)系設(shè)計(jì)進(jìn)行有效溝通進(jìn)行調(diào)整。

BIM 在油田建設(shè)工程中的工程構(gòu)件、現(xiàn)場施工、臨時建模、施工設(shè)備、施工方式可視化、工作空間可視化等諸多方面的質(zhì)量、造價、進(jìn)度管理上均能實(shí)現(xiàn)良好效益。并且可以有效的幫助監(jiān)理對工程進(jìn)行三控管理。[4]

2 總結(jié)

基于以上BIM 主要應(yīng)用分析，可看出該技術(shù)通過對油田建設(shè)工程施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全及投資虛擬控制，有利于節(jié)省施工成本、縮短工期、選擇最優(yōu)化方案。同時，質(zhì)量管理等部門還能依托該技術(shù)進(jìn)行逆向操作，通過建模模擬方式對不同施工單位確定的施工組織設(shè)計(jì)、材料設(shè)備進(jìn)場、作業(yè)工藝方法、作業(yè)空間等內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，確保在真正實(shí)施前就推算出是否符合設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，提前發(fā)現(xiàn)影響工程結(jié)構(gòu)安全、使用功能和造價控制等方面的問題，對工程質(zhì)量追溯性更強(qiáng)、減少了破壞性質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目，有利于控制建設(shè)成本。