BIM技術(shù)在地鐵投標(biāo) 及施工管理中的應(yīng)用

付威

BIM 技術(shù)已經(jīng)在城市軌道交通招投標(biāo)與施工管理過程中發(fā)生了重大影響,可以增強(qiáng)施工單位中標(biāo)率,提高工程質(zhì)量,增強(qiáng)工期計劃的準(zhǔn)確性,從而確保了施工城市地鐵工程項目的效率。但是,目前BIM 方法的運用還存在缺陷,必須采取改進(jìn)措施。在地鐵招投標(biāo)管理中,應(yīng)利用BIM 信息技術(shù)建立三維可視化模式,并審查項目工程量明細(xì),配合完成現(xiàn)場模擬,以確定項目成本,并通過BIM 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化招投標(biāo)價格。在地鐵建設(shè)項目管理中,應(yīng)運用BIM 信息技術(shù)做好時間管理、工程質(zhì)量與安全管理、材料管控,以及虛擬工地信息管理。

隨著技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)展以及對招投標(biāo)管理、工程建設(shè)質(zhì)量管理經(jīng)驗的總結(jié),有必要引入先進(jìn)科學(xué)技術(shù),更有效地引導(dǎo)和規(guī)范建設(shè)工程。BIM 技術(shù)是由于計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的迅速發(fā)展所產(chǎn)生的一種新型技術(shù)手段,其運用情況日益引起了人們的廣泛關(guān)注。本文將根據(jù)我國地鐵招投標(biāo)與城市建設(shè)管理中的現(xiàn)狀,對BIM 技術(shù)的實際運用情況進(jìn)行了研究與剖析,這將有助于為實際工作情況進(jìn)行澄清。

一、BIM 技術(shù)原理

1.BIM 技術(shù)簡介

建設(shè)信息管理模塊(BIM)是以相應(yīng)的建設(shè)工程項目信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用數(shù)字信息仿真模擬建設(shè)中涉及的結(jié)語性信息,并運用三維模型技術(shù)形成了整個工程項目的三維數(shù)字模型,進(jìn)而把各種關(guān)鍵信息加載到模塊中,從而建立建設(shè)項目信息管理數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行工程可視化和美觀設(shè)計。

2.BIM 技術(shù)特性

（1）可視化：BIM 或建筑信息系統(tǒng)模型可視化,是指組件內(nèi)部交互與反饋過程的可視化。因為整個流程都是可視化的,它不僅能夠從三維物理圖像中展現(xiàn)之前在二維藍(lán)圖中的線性部分信息,還能夠使項目在實際工作與維護(hù)期間內(nèi)完成設(shè)計和施工討論、溝通和決策。

（2）協(xié)調(diào)性：BIM 建筑信息管理模塊能夠處理建筑施工中常常出現(xiàn)的矛盾問題,在建設(shè)項目施工初期形成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù),達(dá)到對各專業(yè)矛盾問題的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與管控。

（3）仿真性:BIM 建筑信息模型中可仿真投影建筑模式（3D 模型）。在工程建設(shè)階段,我們可以通過施工組織設(shè)計對實際工地情況實行4D 仿真（3D 建模+進(jìn)度信息）,從中選擇合理的方案,引導(dǎo)工程施工。還應(yīng)該實行5D 模擬（3D 建模+進(jìn)度信息+成本信息）,以完成“設(shè)計進(jìn)度”“投資控制”“質(zhì)量管理”“合同”和“資源管理”的三個管理階段和二個項目管理。

二、BIM 技術(shù)在地鐵招標(biāo)和施工管理中的意義

1.提高建設(shè)單位的中標(biāo)率

在城市軌道交通招投標(biāo)管理中,通過引入BIM 技術(shù)可以修改工程量清單,對施工現(xiàn)場情況進(jìn)行建模,可以精確、細(xì)致地確定城市軌道交通工程造價,并對價格中的缺陷及時制定完善對策,從而優(yōu)化城市軌道交通施工價格,實現(xiàn)了科學(xué)合理的招投標(biāo)價格,使城市軌道交通施工單位更好地參加國際招投標(biāo)活動,從而提升了施工單位的投標(biāo)中標(biāo)率。

2.確保工程施工質(zhì)量

針對軌道交通工程施工需要,通過建設(shè)BIM 管理平臺,對軌道交通工程質(zhì)量問題進(jìn)行了詳盡研究分析,以便于及時發(fā)現(xiàn)并改善工程建設(shè)質(zhì)量管理的不足，并及時地對可能出現(xiàn)的工程質(zhì)量事故做出預(yù)防。有利于提高工程建設(shè)的順利進(jìn)行，提高材料的品質(zhì)，提高施工的品質(zhì)管理，提高地鐵項目的建筑品質(zhì)。

3.提高工程量計算的準(zhǔn)確性

數(shù)量是地鐵工程造價的關(guān)鍵因素,它也是工程成本計劃、施工招標(biāo)、協(xié)議履行、按進(jìn)度付款等活動的基礎(chǔ)。而BIM 技術(shù)中的專業(yè)數(shù)量計價軟件則匯集了標(biāo)準(zhǔn)與計價規(guī)范。采用了高精度的三維運算和實體演繹技術(shù),其工作量計算精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)手工,并能夠以電子文件的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、傳遞和數(shù)據(jù)共享。同時由于大大減少了重復(fù)錄入數(shù)量,還能夠大大提高了地鐵工作量測算的精確度,為提高成本控制能力創(chuàng)造了條件。

4.確保地鐵建設(shè)的效益

在地鐵工程投標(biāo)管理與施工流程設(shè)計中,BIM 技術(shù)的運用不僅彌補了傳統(tǒng)項目管理方式的缺陷,同時還可以科學(xué)制定工程造價,合理制定工程造價,優(yōu)化投標(biāo)價格。它可以提高質(zhì)量安全管理水平,減少不必要的交通事故和傷亡。最后,將推動軌道交通建設(shè)工程的順利施工,對提高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益具有積極意義。

三、BIM 技術(shù)在地鐵施工管理中的重要性

在中國建筑學(xué)會工程項目管理研究分會的國際學(xué)術(shù)討論會暨2016 年年會上,提出了BIM 信息技術(shù)在建設(shè)工程中運用的進(jìn)一步研發(fā)重點主要有以下二個方面:（1）從三維可視化技術(shù)到“nd”技術(shù)模式,以進(jìn)一步提高BIM 信息技術(shù)的實用價值和可擴(kuò)展性;（2）從綠化工程中建立BIM 科技信息庫,為綠色建筑中BIM 信息技術(shù)的多樣化發(fā)展進(jìn)行信息支持。那么,對于地鐵工程來說,從多維管理的角度來看,建設(shè)工程信息的動員也是基于“nd”信息技術(shù)概念的新發(fā)展方向。同時,在對BIM 工程技術(shù)信息加以評估的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步實現(xiàn)對工程資料的合理使用,從而建立更加合理的綠色工程系統(tǒng)。所以,在地鐵工程中對BIM 信息技術(shù)的補充與研究就顯得尤為重要了,在整合已有信息技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,更能夠完成對建筑資源信息空間的獲取與分析,進(jìn)而提升了工程的安全性與合理性。在整個施工準(zhǔn)備過程中,運用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)對合理地組織建筑需要的信息空間起著十分關(guān)鍵的作用。

四、BIM 技術(shù)在地鐵招投標(biāo)和施工管理中的不足

1. BIM 技術(shù)在地鐵投標(biāo)管理中的不足

部分投標(biāo)人因未能全面認(rèn)識BIM 技術(shù)的實際功能,不重視BIM技術(shù)在招投標(biāo)準(zhǔn)備流程中的實際運用。因此,由于忽略了BIM 技術(shù)對工程量清單的修改,以及沒有運用BIM 技術(shù)的網(wǎng)站模板,地鐵建設(shè)項目的工程造價并不能精確、細(xì)致地制定。另外,由于沒有注重BIM 數(shù)據(jù)庫的建設(shè),沒有優(yōu)化投標(biāo)價格,也沒有修改不合理的價格,因此無法合理引導(dǎo)地鐵的招投標(biāo)。

2.BIM 技術(shù)在地鐵施工中的應(yīng)用

軌道交通建設(shè)管理是一個系統(tǒng)工程。我們必須更加注重,健全管理法規(guī),重視現(xiàn)代信息管理技術(shù)手段的實施,讓軌道交通施工管理工作達(dá)到了良好的成效。但在現(xiàn)實管理工作中,部分施工單位并不重視運用BIM 技術(shù)進(jìn)行地鐵施工信息管理,不重視地鐵施工的時間管理、工程質(zhì)量安全管理、建筑材料信息管理以及工程信息管理等,不運用BIM 信息技術(shù)來強(qiáng)化地鐵施工信息管理,而只是采用了傳統(tǒng)的信息管理方式,在一定程度上抑制著地鐵施工信息管理的提升。

五、BIM 技術(shù)在地鐵招標(biāo)管理中的應(yīng)用策略

1.建立三維模型并審查工程量清單

運用BIM技術(shù)管理招投標(biāo),首先是審核工程量清單。這個工作也是我國招標(biāo)管理工作的關(guān)鍵與核心。在我國傳統(tǒng)的招投標(biāo)項目管理方法下,很難進(jìn)行審查。主要原因包括:從采購的招標(biāo)文件到投標(biāo)截止日期通常只有15～20d,而招標(biāo)單位又必須識別圖樣、計量、檢驗和準(zhǔn)備,因此工程量大、任務(wù)重,且極易錯誤。投標(biāo)人由于對圖紙的掌握還不夠全面,在短時間內(nèi)編寫工程量清單時易錯誤或遺漏的計算。

通過構(gòu)建三維空間模型,能夠更迅速、精確地對原工程量清單作出評價,并有助于提升中標(biāo)率。三維空間模型是BIM 科技使用的基石,同時也是BIM 平臺的關(guān)鍵問題。在該模塊的幫助下,企業(yè)能夠把二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型,并及時地找到工程量清單中的錯誤計算和遺漏計算,然后及時反映給投標(biāo)人,并能有效制定地鐵施工圖優(yōu)化方法,從而使工程量清單的制定更為精準(zhǔn)。同時,還能夠建立企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)分析,為投標(biāo)報價提供了依據(jù),對于提高投標(biāo)報價的順利進(jìn)行,提高中標(biāo)率等具有積極意義。

2.協(xié)助完成現(xiàn)場模型并確定項目成本

工程措施收費是地下鐵路建設(shè)工程造價管理的重要,所以在招投標(biāo)過程中應(yīng)該正確計量。同時,由于建筑施工現(xiàn)場的布置直接影響著整個工程建設(shè)階段的造價管理,要進(jìn)一步提高造價管理的精確度,就有必要在工程投標(biāo)階段運用BIM 技術(shù)構(gòu)建地鐵項目施工現(xiàn)場的管理模式。傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場布置方式大多依賴個人經(jīng)驗,與工地的具體情況以及時間限制無關(guān)。其實,在地鐵建設(shè)項目施工的各個階段,施工現(xiàn)場也會隨之發(fā)生變化。因此想要合理地控制成本,在建設(shè)施工的不同階段都需要科學(xué)合理地組織好施工現(xiàn)場。

在工程投標(biāo)階段,就需要基于在施工現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)和信號,構(gòu)建、研究和解析對地鐵施工現(xiàn)場的三維建模?？茖W(xué)地規(guī)劃施工現(xiàn)場,分為工人居住區(qū)、安全生產(chǎn)體驗區(qū)、施工通道、物料庫房、機(jī)械布置室等。

技術(shù)部門應(yīng)當(dāng)按照現(xiàn)場模擬情況和當(dāng)?shù)匾笾贫ㄊ┕し椒?通過模擬實際施工進(jìn)度,判斷地鐵建設(shè)各階段現(xiàn)場布置情況對施工成本可能產(chǎn)生的影響,進(jìn)而決定各階段的計量成本,包括腳手架安裝、模板布置、維護(hù)設(shè)備等。

另外,在工程招投標(biāo)階段,還應(yīng)安排好施工現(xiàn)場的安全防范措施,以建設(shè)安全文明工地為目標(biāo),合理制定好相應(yīng)的工地安全防范預(yù)案,以減少火災(zāi)事故和安全隱患,并展現(xiàn)工人先進(jìn)的施工技能和安全文明的施工現(xiàn)場,有助于提升中標(biāo)率。

3.利用BIM 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化投標(biāo)報價

為使投標(biāo)報價更為精確、合理,在投標(biāo)報價階段必須運用BIM 技術(shù)進(jìn)行調(diào)研與數(shù)據(jù)分析,在BIM 技術(shù)的幫助下,能夠迅速、細(xì)致、全面地分析軌道交通建設(shè)項目的所有社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)指標(biāo),與同類軌道交通建設(shè)項目進(jìn)行比較研究,進(jìn)而預(yù)估軌道交通建設(shè)項目的施工成本,以確定盈利空間,并提出價格對策,從而在招投標(biāo)階段作出合理價格。由于BIM 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)大部分都來源于軌道交通施工現(xiàn)場,所以數(shù)據(jù)必須真實可信。為提高成本管理,就有必要構(gòu)建BIM 數(shù)據(jù)庫的5D 模式,通過詳細(xì)收集地下鐵路施工的基本數(shù)據(jù),模擬施工進(jìn)度,優(yōu)化建筑的空間布局,為加強(qiáng)工程質(zhì)量管理提供信息參考。使用5D BIM 數(shù)據(jù)庫模型可以核算每一次的建筑物、施工人員和建筑機(jī)具的計劃耗費情況,并建立每一次的成本統(tǒng)計曲線,方便于技術(shù)投標(biāo)的及時調(diào)整。另外,在BIM 數(shù)據(jù)庫5D 模式的幫助下,還能夠初步確定建筑材料、勞務(wù)、租賃、工程承包等價格信息,為制定施工合同提供了基礎(chǔ),也有助于迅速判斷地鐵工程的目標(biāo)成本,為加強(qiáng)工程建設(shè)階段的成本管理提供了基礎(chǔ)。

六、BIM 技術(shù)在地鐵建設(shè)項目管理中的廣泛運用策略

1.在地鐵施工進(jìn)度管控中的運用

BIM5D 模塊可以用來進(jìn)行時間管理,將模型和進(jìn)度相關(guān)聯(lián),管理人員實時收集地鐵施工進(jìn)度并將其插入BIM 5D 模型中。該平臺可以自主處理有關(guān)信息,形成對實際進(jìn)展和規(guī)劃進(jìn)度的比較,可以預(yù)測跟蹤施工的時間,了解進(jìn)度的現(xiàn)實偏差,并可以適時調(diào)整推進(jìn)規(guī)劃,改善不足之處。

2.在地鐵施工質(zhì)量安全管理中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)用來進(jìn)行以建設(shè)項目信息為重點的工程質(zhì)量與安全性管控。通過加強(qiáng)信息傳輸,可以提升地鐵工程的品質(zhì)管理水平與安全。使用BIM 5D 平臺將工地的管理情況并入質(zhì)量安全管理系統(tǒng),以及時反映出現(xiàn)的問題。若管理發(fā)現(xiàn)問題,將照片上傳,責(zé)任者組織整治,安全檢查。

3.在大都市建筑材料管理中的應(yīng)用

在BIM 5D 平臺數(shù)量計算功能的幫助下,能夠在地鐵建設(shè)的任何階段產(chǎn)生大量建筑材料需求量,以便控制建材的精確供應(yīng),并通過二維碼技術(shù)和建筑材料屬性信息,在材料進(jìn)行驗收、見證取樣、儲存記錄等方面進(jìn)行代碼掃描和跟蹤。同時,還能夠即時更新物料儲存數(shù)據(jù)庫,以做到對物料儲存的精細(xì)化管理,避免未知物料的涌入,防止物料的流失，提高儲存、取樣、儲存和庫存管理的效率和準(zhǔn)確性。

七、結(jié)語

BIM 技術(shù)適應(yīng)了地鐵招投標(biāo)與城市建設(shè)管理的新需求,因此作為企業(yè)管理者,我們應(yīng)該充分考慮BIM 技術(shù)開發(fā)的效果,不斷地創(chuàng)新思路,關(guān)注BIM 技術(shù)的實際運用,以提升BIM 技術(shù)開發(fā)的高運用水平和高運用效益。同時,要增強(qiáng)管理人員的綜合素養(yǎng),掌握BIM 技術(shù)的使用流程,更好地約束和規(guī)范軌道交通招投標(biāo)與工程建設(shè)管理的各項活動,提升中標(biāo)率,促進(jìn)項目順利完成,提升軌道交通項目建設(shè)品質(zhì)與效益。