基于BIM的政府質量安全監(jiān)管模式的應用研究

鄭玉梅

(光明食品集團上海置地有限公司，上海 200040)

引言

隨著經濟發(fā)展，建設工程質量安全生產問題愈發(fā)突出，政府對建設工程質量安全的監(jiān)督管理必不可少。隨著管理水平的日益提高，政府職能的轉變，建設工程質量安全監(jiān)督的內涵也越來越廣，監(jiān)管方式的要求也越來越高。上海市政府明確提出轉變監(jiān)管方式，探索實現模型化一站式并聯審批，探索數字化監(jiān)管方式，提高行政監(jiān)管和審批效率。本文主要結合具體案例研究基于BIM模式下的政府質量安全監(jiān)督模式，對已有的模式進一步拓展和完善。

1 政府質量安全監(jiān)管內容

1.1 政府質量監(jiān)管內容

建設工程質量監(jiān)督工作，是指監(jiān)督機構依據有關法律法規(guī)及工程建設強制性標準，對涉及工程主體結構安全、主要使用功能的工程實體質量情況，以及工程建設參與各方人員在施工現場的質量行為實施監(jiān)督的行政執(zhí)法活動[1]。

1.2 政府安全監(jiān)管內容

建設工程安全監(jiān)督工作，是指監(jiān)督機構對工程建設各相關參與方及人員在施工現場執(zhí)行有關安全生產法律法規(guī)和工程建設強制性標準情況實施監(jiān)督的行政執(zhí)法活動。

2 基于BIM的各方監(jiān)管職責

(1)政府質量安全監(jiān)管部門相關BIM職責：依據現有質量安全監(jiān)管規(guī)定，結合BIM技術應用要點，提出有效的質量安全監(jiān)管手段，主導試點實施基于BIM的質量安全監(jiān)管；

(2)建設單位相關BIM職責：建立基于BIM模式的管理體系，提出應用訴求，明確應用目標，監(jiān)督各參與方的實施情況；

(3)BIM咨詢單位相關BIM職責：負責BIM應用策劃、確定技術標準、審核模型、組織成果應用、落實應用效果；

(4)設計單位相關BIM職責：配合審核模型，對于模型問題協助答疑；

(5)監(jiān)理單位相關BIM職責：審核模型、輔助落實應用效果；

(6)施工單位相關BIM職責：負責建立項目整體模型、專項施工方案模型、關鍵節(jié)點模型等； 組織成果應用，指導施工，提交驗收資料。

3 基于BIM的政府質量安全監(jiān)管的應用

3.1 基于BIM的質量安全監(jiān)管的總體應用

基于BIM的質量安全監(jiān)管應用包括：整體模型的應用及節(jié)點模型的應用。

(1)整體模型的應用：施工階段對于BIM的運用已從傳統應用轉向管理，利用BIM模型合理安排施工工序、管控施工進度以及質量成本等，通過對BIM模型的量化分析及實施模擬，向精細化施工管理邁進；

(2)節(jié)點模型的應用：項目實施過程中為保證工程質量，強化對施工現場的把控，需在工程的關鍵節(jié)點部位進行重點抽查，如：底板澆筑、首層鋼筋、鋼結構節(jié)點、外掛墻體、幕墻節(jié)點等。節(jié)點模型的應用包括：關鍵節(jié)點施工方案模擬、復雜節(jié)點的施工工藝模擬。

3.2 基于BIM的危險性較大工程的監(jiān)管應用

基于BIM的危險性較大工程的監(jiān)管應用包括：安全生產行為可視化監(jiān)管及安全專項方案的可視化模擬[2]。

(1)安全生產行為可視化監(jiān)管：針對項目所涉及的重大危險源，采用BIM技術進行專項施工方案模擬，通過模擬直觀反映工程實體、現場安全作業(yè)環(huán)境及所采取的安全防護措施的合理性和有效性。政府質量安全監(jiān)督機構結合模型對比現場采取的安全措施，檢查安全生產行為是否到位，并對模型中采取的安全防護措施進行預審；

(2)安全專項方案的可視化模擬：項目實施過程中可利用BIM模型檢索功能，檢查施工單位對危險性較大分部分項工程的辨識情況，根據專項施工方案進行模型預演，檢查方案的合規(guī)性與合理性，結合項目實際與場地情況等進行方案優(yōu)化[3]。

3.3 基于BIM的分部工程政府監(jiān)管應用

分部工程驗收過程中可通過BIM模型與現場實際進行比對，查閱現場施工情況，驗收完成后同時要求施工方提交分部工程驗收BIM模型。通過對分部工程的驗收監(jiān)管可明確驗收范圍、為竣工驗收做好基礎資料整理與儲備，確保工程質量。

4 基于BIM的政府質量安全監(jiān)管方式

(1)提前編制監(jiān)督計劃：政府質量安全監(jiān)督機構，可基于施工單位提交或上傳的BIM模型，提前預覽項目整體情況，提前識別項目施工過程中所涉及的危險性較大的分部分項工程； 同時，結合施工進度計劃，提前編制監(jiān)督計劃，在后續(xù)監(jiān)督過程中重點排查，加強對關鍵節(jié)點的監(jiān)督，提高監(jiān)督效率[4]，確保工程質量；

(2)設置關鍵節(jié)點標簽：監(jiān)督機構可基于施工單位提交或上傳的BIM模型，結合工程特點、規(guī)模及監(jiān)督管理相關要求在整體模型上標記建設工程監(jiān)督控制的關鍵節(jié)點，可相應增加現場監(jiān)督頻率，加強對施工現場的把控能力；

(3)在線巡查：監(jiān)督機構可基于施工單位提交或上傳的BIM模型，包括整體模型，關鍵節(jié)點模型及相關質量安全資料進行在線巡查，相關工作人員可通過辦公室在線查閱施工現場動態(tài)，并進行在線審批、批注，提出整改意見，要求相關單位進行整改[5]，提高監(jiān)管效率，隨時了解現場施工情況；

(4)手持終端現場對比：監(jiān)督機構可基于施工單位提交或上傳的BIM模型導入手機或客戶端，手持客戶端與現場對比，檢查現場施工情況是否與模型相符，包括材料屬性信息、幾何尺寸信息及節(jié)點工藝等。同時，監(jiān)督機構可結合監(jiān)督計劃及項目進度，手持導入模型的客戶端與現場施工實際情況進行對比分析，有針對性地進行現場抽查保證工程質量。

5 基于BIM的政府監(jiān)管流程

本文結合政府質量安全的監(jiān)督流程、項目審批流程及BIM應用流程，對現有流程體系進行整合，融入BIM技術應用，主要總結了監(jiān)管總流程、關鍵節(jié)點監(jiān)管流程、重大危險源監(jiān)管流程、竣工驗收監(jiān)管流程等。

5.1 監(jiān)管總流程

監(jiān)管總流程圖如圖1所示。

圖1 監(jiān)管總流程圖

(1)施工單位通過政府質量安全監(jiān)管機構開工驗收完畢以后，收到監(jiān)督告知書后，結合項目特點完成該項目的重大危險源清單、重大節(jié)點清單、專項施工方案清單，提交監(jiān)督機構，以備抽查；

(2)政府質量安全監(jiān)管機構首次監(jiān)督會議召開以后施工方及時提交項目進度計劃及施工圖整體模型；

(3)政府質量安全監(jiān)管機構根據施工圖整體模型進行檢查、批注，反饋至施工方整改；

(4)施工方根據項目進度及時提交關鍵節(jié)點模型、專項施工方案模型、重大危險源模型及質量安全行為與質量實體資料，政府質量安全監(jiān)管部門根據提交資料模型進行檢查并提出整改意見，反饋至施工方整改；

(5)竣工驗收階段施工方同時提交竣工模型及竣工資料，供檢查驗收。

5.2 關鍵節(jié)點監(jiān)管流程

關鍵節(jié)點監(jiān)管流程如圖2所示。

圖2 關鍵節(jié)點監(jiān)管流程圖

(1)政府質量安全監(jiān)管部門依據《上海市建設工程質量安全監(jiān)督工作手冊》結合項目特點明確施工過程中關鍵節(jié)點及監(jiān)督重點；

(2)施工方根據施工圖、施工組織設計、專項施工方案及相關節(jié)點資料按照相關規(guī)范、標準創(chuàng)建施工關鍵節(jié)點模型，并將現場施工資料與模型掛接或標注；

(3)施工方完成的模型進行自檢完成后提交政府質量安全監(jiān)管部門審核，對滿足要求后進行后期應用，對不滿足要求的進行工藝及方案調整，直至滿足規(guī)范及現場實施要求；

(4)符合規(guī)范及實施要求的模型可用于現場作業(yè)的指導，政府質量安全監(jiān)管部門可根據模型進行監(jiān)督應用。

5.3 重大危險源監(jiān)督流程

重大危險源監(jiān)督流程如圖3所示。

圖3 重大危險源監(jiān)督流程

(1)政府質量安全監(jiān)管部門根據《上海市建設工程質量安全監(jiān)督工作手冊》與《危險性較大分部分項工程質量安全管理辦法》，結合項目特點明確監(jiān)督重點，結合施工方提交的施工進度計劃編制監(jiān)督計劃；

(2)施工方根據施工圖、施工組織設計、重大危險源專項施工方案等資料按照相關規(guī)范與標準完成重大危險源的施工模型，并將現場施工資料與模型掛接或標注；

(3)完成的模型提交政府質量安全監(jiān)管部門審核，滿足要求后可進行實施，對不滿足要求的進行工藝及方案調整，直至滿足規(guī)范及現場實施要求；

(4)符合規(guī)范及實施要求的模型可用來進行現場作業(yè)指導，政府質量安全監(jiān)管部門可根據模型進行監(jiān)督管理。

5.4 竣工驗收監(jiān)管流程

竣工驗收監(jiān)管流程如圖4所示。

圖4 重大危險源監(jiān)督流程

(1)竣工驗收資料應符合現行《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB50300和《建筑工程資料管理規(guī)程》JGJ/T185等標準規(guī)定要求；

(2)在竣工驗收BIM應用中，施工單位應在應用模型的基礎上進行補充與完善，預驗收合格后及竣工驗收合格后應將竣工驗收形成的驗收資料與模型關聯，并提交政府質量安全監(jiān)管部門進行審核，審核合格后組織驗收，形成竣工驗收模型。

6 案例分析

6.1 工程概況及特點

上海某大型國際旅游度假區(qū)位于上海浦東中部地區(qū)，規(guī)劃面積約24.7km2，試點項目一期內某建筑，總建筑面積約3 229m2。該項目在施工階段全過程采用BIM技術配合現場施工管理，包括全專業(yè)建模、管線綜合、方案模擬、節(jié)點優(yōu)化、配合施工等。政府質量安全監(jiān)督機構對于該項目嘗試試點了基于BIM的政府質量安全監(jiān)管，優(yōu)化政府部門工程質量安全監(jiān)督的方法及流程。

6.2 基于BIM的政府質量安全監(jiān)管的應用

該試點項目BIM監(jiān)管實施的各參與方主要包括：建設方、監(jiān)理方、設計方、施工方、咨詢方等?；贐IM的政府質量安全監(jiān)管應用主要包括：基于BIM的質量安全監(jiān)管總體應用、分部工程應用、危險性較大工程應用以及竣工驗收監(jiān)管應用。

(1)基于BIM的政府質量安全監(jiān)管的總體應用

1)整體模型的應用：項目以4D模擬技術對建設工作進度進行可視化監(jiān)管，結合整體施工方案及場地情況分析，控制分包進場進度，預知施工中可能遇到的沖突，有效降低工程實施風險。政府質量安全監(jiān)管部門可通過施工方提交的整體模型應用成果通過信息系統平臺進行在線瀏覽，預判項目難點，審查施工方案的合理性,如圖5所示。

圖5 試點項目整體模型

2)關鍵節(jié)點施工方案模擬：可通過關鍵節(jié)點模型的模擬和分析應用，直觀了解施工現場的布置、關鍵節(jié)點的施工工藝，找出施工難點與監(jiān)督重點[6]。該項目的施工技術人員在施工過程中根據施工進度編制4D節(jié)點樣板，如外掛墻體的分層施工模擬，如圖6所示，施工人員可以根據模擬快速布置施工任務，充分表達設計意圖，減少工人對圖紙不理解而造成的損失，提高政府質量安全監(jiān)管部門的監(jiān)管效率。

圖6 外掛墻體分層示意詳圖

3)復雜節(jié)點的施工工藝模擬：施工過程中對于復雜節(jié)點及采用新材料新技術的關鍵節(jié)點，可通過施工模擬優(yōu)化各節(jié)點構件尺寸、連接方式和空間要求，以及節(jié)點的施工順序，并進行可視化展示與施工交底(如圖7所示)，明確現場施工的質量安全注意要點，確保工程質量。試點項目在施工過程中針對非常規(guī)節(jié)點，采用3D加實物樣板相結合的方式展示細部節(jié)點，通過4D模擬使現場工作人員充分理解設計意圖，提高建筑產品的質量。

圖7 幕墻安裝與節(jié)點模型

(2)基于BIM的危險性較大工程的監(jiān)管應用

1)安全生產行為可視化監(jiān)管：試點項目在建設過程中根據項目施工方案利用4D模擬現場重大危險源[7]，如屋面鋼結構吊裝時的位置、時間節(jié)點、具體工況(吊車吊裝位置，鋼構堆放位置、安全防護措施：生命線的布置位置、滿堂腳手、臨邊圍護等)，保證參建各方能直觀地對現場進行管控與驗收，確保施工過程中重大危險源可控,如圖8所示。

圖8 屋面鋼結構吊裝現場及模擬

2)安全專項方案的可視化模擬：項目實施過程中可利用BIM模型檢索功能，檢查施工單位對危險性較大分部分項工程的辨識情況，根據專項施工方案進行模型預演，檢查方案的合規(guī)性與合理性，結合項目實際與場地情況等進行方案優(yōu)化[8]。同時，提交或上傳施工方案、檢查各類審批狀態(tài)，以及提交或上傳過程中質量控制情況資料，以便檢查和驗收時隨時調閱,如圖9所示。

圖9 安全專項方案的可視化模擬

3)危險性較大分部分項工程的文件與審批：借助BIM技術與相關的信息平臺，政府質量安全監(jiān)管部門可隨時查閱方案等文件的審批狀態(tài)與施工過程中的相關資料，加強對現場施工監(jiān)管的事前控制。

(3)基于BIM的分部工程政府監(jiān)管應用

分部工程驗收過程中可利用模型輔助現場全面驗收，施工過程中不斷細化模型深度(模型包括具體構件規(guī)格尺寸、連接方式、材質屬性信息等)，將模型與平臺連接，政府質量安全監(jiān)管部門可以通過平臺查詢材料、進場報監(jiān)資料、材料復試報告、工藝復試報告等，各方驗收時，直接全面地了解現場質量情況[9]。通過模型全面了解構件、節(jié)點等施工工藝、材料參數與相關的質量安全過程資料，提高了驗收效率,如圖10所示。

圖10 模型輔助現場全面驗收

7 結論

通過調研分析，整理了政府基于BIM的質量安全監(jiān)管的內容，分析了基于BIM的政府質量安全監(jiān)管體系的有效形式及參與各方的實施職責，系統地梳理了基于BIM的政府質量安全監(jiān)管的應用點，包括：基于BIM的質量安全監(jiān)管中的整體模型的應用、節(jié)點模型的應用，基于BIM危險性較大工程中的安全生產行為的可視化、安全專項方案的可視化以及危險性較大分部分項工程的管理等[10]；并結合實際列出基于BIM的政府質量安全監(jiān)管的方式，包括：提前編制監(jiān)督計劃、設置關鍵節(jié)點標簽、在線巡查、手持終端現場對比等方式。各應用點及監(jiān)管方式均結合項目實際案例得以驗證，將政府審批平臺向監(jiān)管平臺延伸，提高了監(jiān)管效率。