淺析鉆孔灌注樁BBIIMM模型深化設(shè)計的監(jiān)理審核要點

劉 京，陳繼東，李向陽（中晟宏宇工程咨詢有限公司， 湖北 武漢 430062）

0 引 言

近些年來，BIM技術(shù)的推動發(fā)展非常迅猛，國家層面的政策、標(biāo)準(zhǔn)接連推出，各級政府主管部門及各單位也在逐步推進BIM技術(shù)應(yīng)用到不同投資類型、不同投資主體、不同投資體量的項目之中?！秶鴦?wù)院辦公廳關(guān)于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》（國辦發(fā)［2017］19號）以及《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于促進工程監(jiān)理行業(yè)轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)新發(fā)展的意見》（建市［2017］145號）中，均提到了要鼓勵推行全過程工程咨詢以及要提高監(jiān)理企業(yè)核心競爭力，推進BIM技術(shù)在工程監(jiān)理服務(wù)中的應(yīng)用，不斷提高工程監(jiān)理信息化水平。

通過對國家及地方出臺的建筑信息模型（BIM）相關(guān)政策文件分析可知，BIM技術(shù)的應(yīng)用推廣，已開始覆蓋建筑產(chǎn)品的全生命周期，如湖南省出臺BIM圖審政策，意在保障BIM技術(shù)能夠順利應(yīng)用到施工乃至于運維的全生命周期。總的來說，BIM技術(shù)將向著“全階段”“全專業(yè)”“全業(yè)務(wù)”“全參與”的方向發(fā)展。

目前，BIM技術(shù)的某一功能板塊是比較成熟的，如多專業(yè)設(shè)計缺陷（錯、漏、碰、缺）的提前碰撞檢驗、施工現(xiàn)場的三維可視化交底等，但與此不相匹配的是，很多其他應(yīng)用功能卻發(fā)展緩慢。信息化的發(fā)展以及全行業(yè)對BIM技術(shù)的不斷探索，必將BIM技術(shù)在各個階段的應(yīng)用以及各個階段的參與方串聯(lián)起來，發(fā)揮BIM技術(shù)最大的價值。

筆者所在的咨詢公司，響應(yīng)國家號召向全過程方向轉(zhuǎn)型發(fā)展，BIM技術(shù)人才培育和項目運用已持續(xù)數(shù)年。恰逢湖北國際物流核心樞紐項目（以下簡稱“該項目”）工程響應(yīng)國家政策，大力推行BIM技術(shù)向“四全”方向深度應(yīng)用。公司BIM研發(fā)中心團隊從前期圖紙設(shè)計開始，全方位參與BIM技術(shù)在該工程上的運用。下面筆者以該項目為例，從監(jiān)理工作的角度出發(fā)，淺談鉆孔灌注樁BIM模型的深化設(shè)計在施工全過程的應(yīng)用及項目監(jiān)理機構(gòu)在此過程中所做的工作。

1 BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用現(xiàn)狀及深化設(shè)計的必要性分析

1.1 BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用現(xiàn)狀

國內(nèi)BIM模型在設(shè)計階段的應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，許多省市已發(fā)布相應(yīng)政策文件?！逗鲜∽》亢统青l(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于開展全省房屋建筑工程施工圖BIM審查試點工作的通知》（湘建設(shè)［2020］111號）規(guī)定，全省房屋建筑工程施工圖BIM審查自2020年8月1日起開始實施并啟動試點工作，標(biāo)志著湖南省施工圖審查由二維審查跨入三維BIM審圖時代。

目前，較多業(yè)主在項目的策劃階段就已委托設(shè)計院將BIM的設(shè)計一同開展，通過BIM建模提前解決設(shè)計中不完善的部分，提高設(shè)計出圖質(zhì)量，還可以更加立體、直觀地了解建筑模型內(nèi)外部。

BIM技術(shù)在設(shè)計階段應(yīng)用最為廣泛的做法就是通過搭建全專業(yè)BIM模型，實現(xiàn)設(shè)計圖紙“錯、漏、碰、缺”的查找，完成機電管線的綜合排布，開展機電管線安裝的凈高分析。湖南省推行的施工圖BIM審查也是通過BIM建模進行測試，與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行印證，從而完成圖審工作。模型流轉(zhuǎn)至施工階段后，將模型作為1∶1指導(dǎo)施工的依據(jù)和造價計量計價的依據(jù)，無法再深入地挖掘BIM的其他價值。

通過對湖北國際物流核心樞紐項目的BIM技術(shù)應(yīng)用進行研究，發(fā)現(xiàn)該項目的BIM技術(shù)應(yīng)用流與工程建造流是保持一致的。設(shè)計單位在該項目上進行BIM模型的搭建不僅僅只是停留在機電管線的“錯、落、碰、缺”查找以及圖紙問題的復(fù)核上了，而是在各參建方之間進行了一層層的流轉(zhuǎn)及分析，直至建造者全面認(rèn)識并確保按設(shè)計意圖實施。

1.2 鉆孔灌注樁BIM模型的深化設(shè)計必要性分析

筆者通過對該項目的鉆孔灌注樁從設(shè)計到驗收全流程的BIM技術(shù)應(yīng)用實踐進行研究，發(fā)現(xiàn)設(shè)計階段的BIM模型搭建受到各個方面的制約。針對此現(xiàn)狀，筆者將進一步分析深化設(shè)計的必要性。

1.2.1 設(shè)計院的BIM建模受時間成本制約

目前，在完成項目時，留給設(shè)計院出圖的時間幾乎已壓縮至極致，如果設(shè)計院采用BIM正向設(shè)計建模出圖，可能會增加3倍左右的工作時長。以地質(zhì)條件不復(fù)雜的鉆孔灌注樁為例，傳統(tǒng)的650根鉆孔灌注樁的二維設(shè)計需要花費3～5個工作日，而采用BIM正向設(shè)計需要花費9～12個工作日。建設(shè)單位在未充分了解的情況下，不可能接受這樣的出圖效率。同時，現(xiàn)階段大多設(shè)計人員的薪資待遇與出圖量掛鉤，因此正向建模的效益效率比并不高，從而導(dǎo)致正向建模者的積極性也不高。

1.2.2 設(shè)計院的BIM模型受深化能力制約

設(shè)計院的BIM模型深化不能完全結(jié)合現(xiàn)場的實際施工狀態(tài)，大量工程信息由施工單位后期在施工過程中獲得并固化到信息模型中去，如實際樁長、混凝土供應(yīng)商名稱、混凝土方量、空孔深度等。同時，BIM模型深化的精度也達不到現(xiàn)場施工要求，如鉆孔灌注樁的BIM模型，不僅需要建一個混凝土的樁模型、錄入鋼筋信息，還需要將鋼筋的實體進行深化建模才行，而鋼筋實體建模不同于其他構(gòu)件的建模，因為鋼筋有著特殊的屬性，依附于結(jié)構(gòu)體系不能脫離于結(jié)構(gòu)構(gòu)件而存在，需要在剖面進行布筋，要求深化設(shè)計師掌握一定的鋼筋建模技巧。

2 鉆孔灌注樁BIM模型的深化內(nèi)容

在設(shè)計階段搭建鉆孔灌注樁的BIM模型時，采用最多的建模軟件是Revit，一般是依據(jù)設(shè)計圖紙，建立圖紙上所標(biāo)識的混凝土灌注樁的BIM模型，其樁長為設(shè)計樁長。在對應(yīng)樁的分布圖的位置搭建好鉆孔灌注樁BIM模型后，就會對應(yīng)賦予設(shè)計的混凝土強度等級、截面尺寸等，同時也可以添加參建單位信息、單位工程信息以及分部分項工程劃分信息，還可以在構(gòu)件上設(shè)置鋼筋等級、間距等設(shè)計屬性。以上都是設(shè)計院在鉆孔灌注樁BIM模型向下流轉(zhuǎn)之前需要做的基礎(chǔ)性搭建工作。

初步模型搭建完成后，將會流轉(zhuǎn)至施工單位開展相應(yīng)的深化設(shè)計工作。鉆孔灌注樁BIM模型的深化是在設(shè)計模型上開展的，深化設(shè)計的內(nèi)容主要如下。

（1）灌注樁屬性的新增：新增了樁類型、混凝土強度等級、注漿類型等。

（2）灌注樁注漿管屬性的新增：新增了樁構(gòu)件子類別、構(gòu)件類型、構(gòu)件材質(zhì)等。

（3）灌注樁聲測管屬性的新增：新增了樁構(gòu)件子類別、構(gòu)件類型、構(gòu)件材質(zhì)等。

（4）灌注樁鋼筋實體屬性的新增：新增了鋼筋通長縱筋、螺旋箍筋、加勁箍筋、鋼筋的構(gòu)造屬性等。

樁基礎(chǔ)的施工有別于其他構(gòu)件施工，存在一定的特殊性。第一版深化模型的依據(jù)還是設(shè)計圖紙及模型，在被施工方賦予以上深化設(shè)計內(nèi)容后流轉(zhuǎn)至各參建方審核固化。固化后的模型就可以用來指導(dǎo)施工了。

固化的第一版BIM模型與實際施工會存在誤差，其原因在于樁基礎(chǔ)施工除非采取一樁一勘模式，否則鉆孔灌注樁入巖后的實際樁長與設(shè)計樁長就會存在一定的偏差，因此需要施工單位在樁基施工過程中根據(jù)實際數(shù)值進行二次深化。二次深化是指在一次深化固化模型的基礎(chǔ)上，對實際樁長以及鋼筋籠長、澆灌混凝土方量及充盈系數(shù)、注漿類型等進行修正。值得注意的是，前期固化的第一版BIM模型主要屬性不可更改。

3 鉆孔灌注樁BIM模型深化設(shè)計的監(jiān)理審核要點

3.1 對于鉆孔灌注樁BIM模型深化設(shè)計應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的審核

近幾年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部相繼出臺了一些BIM技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以作為項目BIM技術(shù)應(yīng)用的約束性文件。不同的項目有不同的特點，應(yīng)用BIM技術(shù)的深度也不同，因此在項目深度運用BIM技術(shù)時，必須在國家的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上進一步細化，制定一套適合項目自身的BIM工作標(biāo)準(zhǔn)，包括BIM模型管理標(biāo)準(zhǔn)、BIM模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、BIM模型精度標(biāo)準(zhǔn)、BIM模型交付標(biāo)準(zhǔn)等。只有建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，才能確保BIM模型在逐級流轉(zhuǎn)中避免出現(xiàn)誤差，確保模型的深度應(yīng)用和模型的準(zhǔn)確性與標(biāo)準(zhǔn)性。

在該項目中，BIM監(jiān)理工程師首先必須熟悉該項目的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及約束性文件，這是審核施工單位BIM深化模型的第一個要點。以施工單位提交的鉆孔灌注樁的BIM深化模型為例，BIM監(jiān)理工程師在審核該深化模型是否符合該項目的BIM實施標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)從以下幾個方面進行：（1）審核鉆孔灌注樁模型文件的命名是否符合項目標(biāo)準(zhǔn)；（2）審核鉆孔灌注樁的各個構(gòu)件命名是否符合項目標(biāo)準(zhǔn)；（3）審核構(gòu)件編碼是否符合項目標(biāo)準(zhǔn)；（4）審核鉆孔灌注樁的深化模型的精度是否符合本階段項目精度標(biāo)準(zhǔn)要求；（5）審核鉆孔灌注樁的模型屬性是否符合項目標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 對于鉆孔灌注樁BIM模型深化設(shè)計質(zhì)量的審核

BIM模型的深化離不開設(shè)計的支撐，以鉆孔灌注樁的BIM模型深化為例，施工單位提交的BIM深化模型必須附上深化依據(jù)，深化依據(jù)就包含了二維設(shè)計圖紙、圖紙會審記錄、設(shè)計變更等文件。BIM監(jiān)理工程師在審核鉆孔灌注樁BIM深化模型時，需要研究這些深化依據(jù)，把控設(shè)計質(zhì)量。審核要點包括：（1）鉆孔灌注樁BIM深化模型的樁長是否與圖紙設(shè)計樁長一致；（2）鉆孔灌注樁BIM模型樁頂標(biāo)高是否與設(shè)計圖紙一致；（3）鉆孔灌注樁的圖模一致性問題，如樁定位問題；（4）鉆孔灌注樁BIM模型中混凝土保護層厚度是否與設(shè)計一致；（5）注漿管、聲測管的材料、位置、壁厚是否與設(shè)計圖紙一致。

以上關(guān)于BIM模型的設(shè)計質(zhì)量的審核要點，可以從兩個方面概括：（1）必須以設(shè)計文件為依據(jù)，嚴(yán)格執(zhí)行深化依據(jù)，復(fù)核圖模一致性的問題；（2）深化BIM模型的搭建反查，找出設(shè)計圖紙的不合理性，提出合理化建議。

3.3 對于鉆孔灌注樁BIM模型深化設(shè)計深度是否滿足質(zhì)量驗評系統(tǒng)要求的審核

BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用點非常多，如成熟的三維場地策劃、可視化交底、施工工藝模擬等。BIM技術(shù)還可以借助信息化的手段，對接施工質(zhì)量的管理，充分將現(xiàn)場質(zhì)量驗評系統(tǒng)掛接BIM模型，實現(xiàn)一模多用，從而充分發(fā)揮BIM技術(shù)的應(yīng)用價值。

筆者對該項目中鉆孔灌注樁BIM深化模型對接施工質(zhì)量驗評進行了研究，發(fā)現(xiàn)要實現(xiàn)與BIM模型的掛接，首先需要審核鉆孔灌注樁BIM深化模型是否符合設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)要求，上傳至平臺，通過編碼來實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)反寫至驗評系統(tǒng)，實現(xiàn)檢驗批的劃分以及工序的驗收掛接，再將現(xiàn)場實際施工采集數(shù)據(jù)與模型充分整合，擴充模型的數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)與實體同步的質(zhì)量管控，也可以更好地為后期運維數(shù)據(jù)分析提供支持。

BIM監(jiān)理工程師在這一階段拿到施工單位的BIM深化模型后，需要審核模型是否符合平臺的要求。審核要點包括：（1）鉆孔灌注樁BIM深化模型是否編碼，編碼是否正確；（2）鉆孔灌注樁BIM深化模型的施工屬性是否正確；（3）鉆孔灌注樁BIM深化模型的單位工程、分部工程、檢驗批的劃分是否合理。

這項工作的審查比較重要，如果出現(xiàn)構(gòu)件未進行編碼信息的錄入，平臺會自動認(rèn)為此構(gòu)件為冗余構(gòu)件，未錄入構(gòu)件不僅無法進入平臺，也無法進行后續(xù)數(shù)據(jù)采集和錄入等工作，因此各審核方都需要注意這一事項。

3.4 對于鉆孔灌注樁BIM模型深化設(shè)計在工程造價方面的審核

對在滿足一定精度要求的情況下的鉆孔灌注樁BIM深化模型進行對比分析研究，其數(shù)據(jù)結(jié)果可以用于計算工程量，而且利用BIM模型提取的工程量與現(xiàn)場實物量更為接近，有助于有效管控工程造價。

以該項目為例，其鉆孔灌注樁BIM深化模型經(jīng)多方審定合格后固化，施工單位在申報實際工程量時，對固化的模型中的工程量進行提取申報，項目監(jiān)理機構(gòu)及建設(shè)單位此時審核的工程量也是從固化的BIM模型中提取的，并與實際施工記錄的數(shù)據(jù)進行對比，再核算確認(rèn)工程量。監(jiān)理工程師要嚴(yán)格把控BIM深化模型中工程造價相關(guān)信息的審核，審核要點如下：（1）螺旋箍筋的直徑以及加密區(qū)與非加密區(qū)間距問題；（2）加勁箍的設(shè)置問題；（3）縱筋的直徑與根數(shù)問題；（4）模型的扣減問題；（5）混凝土強度等級問題；（6）鋼筋的搭接錨固問題；（7）有無冗余構(gòu)件問題。

對鉆孔灌注樁BIM深化模型中工程造價信息的審核也需要分兩次進行，每一次的審核依據(jù)是不一樣的，第一次的審核依據(jù)來源于設(shè)計圖紙、圖紙會審記錄、設(shè)計變更等，第二次的審核依據(jù)來源于現(xiàn)場實際施工實測數(shù)據(jù)以及施工階段發(fā)生的設(shè)計變更、工程洽商記錄、技術(shù)核定單等，要通過比對反復(fù)確認(rèn)出正確的工程量。

4 BIM監(jiān)理工程師如何在現(xiàn)場用鉆孔灌注樁BIM深化模型指導(dǎo)施工管理

鉆孔灌注樁BIM深化模型最終需要落地到實際施工中，BIM監(jiān)理工程師的管控手段與實際施工管控手段是相似的，但運用BIM技術(shù)會更加直觀高效。對于鉆孔灌注樁BIM深化模型的落地，同樣可以采取事前、事中、事后的控制方法。

4.1 事前控制

（1）通過對設(shè)計單位提供的鉆孔灌注樁BIM模型開展一系列的深化、審模、復(fù)核的工作后，規(guī)避大部分設(shè)計不合理的地方，以提高施工圖的質(zhì)量以及對模型的指導(dǎo)性。

（2）利用BIM可視化功能進行內(nèi)部交底及施工交底。監(jiān)理可采取提前制作好鉆孔灌注樁BIM施工工藝模擬視頻以及三維切圖進行內(nèi)部交底及施工交底，做到策劃先行。此過程需要現(xiàn)場專業(yè)監(jiān)理工程師、BIM監(jiān)理工程師的全程參與，落實交底制度，督促施工單位將責(zé)任落實到各班組責(zé)任人，如簽訂責(zé)任書，并制定相應(yīng)的獎懲措施。

4.2 事中控制

現(xiàn)場的樁基監(jiān)理工程師需要監(jiān)督施工單位將鉆孔灌注樁深化BIM模型落地到施工現(xiàn)場，確?，F(xiàn)場實際施工與模型構(gòu)件一致?，F(xiàn)總結(jié)事中控制管理方法如下。

（1）BIM監(jiān)理工程師需要與樁基專業(yè)監(jiān)理工程師加強配合，確保采集的數(shù)據(jù)和圖片真實無誤，將驗收數(shù)據(jù)適時上傳至平臺，并逐一進行核對、審核，使現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)與模型數(shù)據(jù)相互映射?，F(xiàn)場使用輕量化的軟件或采取爆炸圖以及三維切圖的方式對現(xiàn)場進行檢查驗收。

（2）現(xiàn)場驗收所發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及時與BIM監(jiān)理工程師復(fù)核模型，及時督促整改落實。

（3）當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場鋼筋籠的綁扎以及聲測管注漿管的施工屬性與鉆孔灌注樁BIM深化模型不符時，應(yīng)當(dāng)要求施工單位整改，并下發(fā)相應(yīng)的監(jiān)理工程師通知單。

4.3 事后控制

如遇到實際施工已與鉆孔灌注樁BIM深化模型有出入且存在一定的歧義時，監(jiān)理工程師應(yīng)當(dāng)與BIM監(jiān)理負責(zé)人一起復(fù)核，發(fā)現(xiàn)兩者不能達成一致時，應(yīng)當(dāng)及時組織召開鉆孔灌注樁BIM施工專題會，邀請業(yè)主，BIM咨詢、造價咨詢、施工單位的BIM負責(zé)人與現(xiàn)場負責(zé)人進行探討，深入分析原因，進行討論，確定最終方案，固化模型。

該項目中鉆孔灌注樁BIM深化模型與實際現(xiàn)場施工也出現(xiàn)了不一致情況，如鉆孔灌注樁BIM深化模型的聲測管、注漿管突出樁頂標(biāo)高與施工現(xiàn)場突出樁頂標(biāo)高不一致。BIM監(jiān)理工程師發(fā)現(xiàn)問題后，及時與現(xiàn)場工程師進行確認(rèn)，并將此問題匯報至總監(jiān)理工程師，通過召開專題會討論分析得知：鉆孔灌注樁BIM深化模型交底不到位，項目技術(shù)負責(zé)人未參會；施工班組施工依據(jù)來自于施工組織設(shè)計，而施工組織設(shè)計中聲測管注漿管的伸出樁頂長度與鉆孔灌注樁BIM深化模型的伸出長度不統(tǒng)一。隨后，監(jiān)理組織項目單位技術(shù)負責(zé)人及管理人員進行二次交底，對施工單位采取相應(yīng)的處罰措施，并將相應(yīng)問題固化至BIM模型平臺，備檔備查。

在對樁基以及主體結(jié)構(gòu)的BIM模型深化過程中，對于某些工藝工法的審核必須由項目技術(shù)負責(zé)人進行。灌注樁和主體結(jié)構(gòu)的BIM模型交底工作，項目技術(shù)負責(zé)人均需全程參加。監(jiān)理也應(yīng)加強過程管控及BIM模型管控，對工程質(zhì)量負責(zé)。

5 結(jié) 語

BIM模型已可以做到在設(shè)計優(yōu)化、指導(dǎo)施工、提取工程量、竣工運維等方面全方位應(yīng)用，監(jiān)理工程師要學(xué)會從設(shè)計、施工、造價、項目標(biāo)準(zhǔn)等角度去剖析并掌握鉆孔灌注樁BIM深化模型的相關(guān)審核要點。

從設(shè)計角度出發(fā)，監(jiān)理是在審核深化模型時變相地對設(shè)計進行圖紙會審；從施工角度出發(fā)，監(jiān)理是利用自身的項目經(jīng)驗優(yōu)于BIM建模人員這個特點，提高深化模型的施工指導(dǎo)性；從造價角度出發(fā)，監(jiān)理是對工程建設(shè)的實務(wù)量進行精確地管控，從而實現(xiàn)對造價的審核；從標(biāo)準(zhǔn)角度出發(fā)，監(jiān)理是為項目的后期運維打下堅實基礎(chǔ)。

總體來說，隨著新技術(shù)、新工藝以及信息化技術(shù)的高速發(fā)展，監(jiān)理如果能夠較好地掌握BIM這項技術(shù)，就能大大提升自身的綜合實力，提高企業(yè)的核心競爭力，在未來的市場中搶占先機、站穩(wěn)腳跟，樹立新時代監(jiān)理的執(zhí)業(yè)形象。