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项目概况
1、项目基本信息
本工程为西安浐灞生态区锦堤六路（欧亚四路）灞河隧道项目，线路总长1.56km，属于市政道路，沿线分别下穿兴泰北路、灞河西路、灞河、灞河东路，段内包含道路工程、隧道工程、管线工程、照明工程、交通工程、供配电与照明工程、景观工程，由中铁一局集团铁路建设有限公司负责承建。
2、项目难点
（1）项目施工线路下穿多条繁忙干道，交通导改难度大，难以确定最佳交通导改方案；
（2）项目设计专业近十三个类别，图纸审核除结构尺寸、标注等，还包含不同专业图纸协调是否合理，图纸审核难度较大；
（3）隧道部分结构段为空间曲线段，对线型包含平曲线和竖曲线结构段传统方式计算工程量不精确，不能满足施工管理应用；
（4）隧道下穿灞河，施工类型属于明挖式，基坑最大深度近21m，监测困难，安全风险大；
（5）迎接西安“十四运”，制定不同阶段施工节点工期，施工工期压力较大；
（6）项目管理采用专业分包模式，施工工队入场多，交叉作业较为频繁，劳务人员管理难；
（7）施工要求进度快，过程需求材料流转量大，工地进出场材料管控难。
3、应用目标
本项目计划以BIM技术作为管理核心，对项目工程成本做到精准管控，结合进度计划合理安排工程资源，优化整合各专业施工，对过程进行动态模拟、施工方案评选优化，同时结合BIM+智慧工地数据决策系统辅助BIM技术落地应用，使现场安全、质量、劳务、材料管理信息能及时地、准确地反馈到模型，实现工程质量的可视化、信息化控制，提高项目管理信息化水平，减少项目施工过程中的成本损耗，完成工期节点要求的施工内容，为2021年西安举办“十四运”做好充分准备。
项目部人员通过BIM技术应用，可以提升软件操作能力、模型建造能力以及模型后期应用能力，为公司后续项目推广BIM技术应用做好人才储备，同时为BIM技术在项目施工应用中创造价值提供依据和参考，树立BIM技术应用的典范。
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BIM应用方案
1、应用内容
（1）交通导改规划模拟，对比不同交通导改方案的优缺点，确定最合适的实施方案；
（2）施工场地布置，确定临时设施最佳位置，“三通一平”确定，促使项目快速入场作业；
（3）各专业施工图纸审核及深化设计，提前解决图纸错漏碰撞问题，为项目施工做好技术保障；
（4）工程量精准统计，分阶段分结构提取工程量；
（5）隧道空间线性坐标快速提取，并与传统坐标计算方式进行复核，落实施工坐标数据“双检制”要求；
（6）方案、交底三维交互应用，类比确定最佳方案，以可视化、可分享特点推动隧道各专业方案、交底执行到位；
（7）VR虚拟模拟，实现施工场景动漫游态，获得沉浸式体验；
（8）三维辅助快速出图，并生成施工竣工图备案，提高传统图纸绘制效率；
（9）BIM+智慧工地项目管理应用，以BIM模型为载体进行施工安全、质量、进度等方面信息化管理，根据施工过程数据进行项目分析决策。
2、应用方案的确定
（1）软件选型：
软件选型方案
（2）组织架构：项目经理为总负责人，确定BIM技术实施方针；
项目BIM总监负责建立实施制度及业务分工；
项目BIM工作站主要负责对BIM模型进行校核和调整，统筹管理施工阶段BIM模型，保证BIM模型与施工现场相结合；
BIM咨询方负责项目BIM应用软硬件提供及培训工作；
建模组负责施工各专业模型建立；
维护组负责施工过程中模型数据提取及录入；
商务组负责根据BIM数据进行项目成本管控、资源配置等工作。
（3）实施流程：场地及环境模型建立→隧道各专业模型建立→智慧平台搭建→过程信息实时录入→模型数据维护→项目施工数据阶段分析→施工管理优化
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BIM实施过程
1、实施准备
（1）明确软件版本及数据导出格式；
（2）确定周边环境模型与隧道模型的基准点位置；
（3）建模组与商务组针对隧道进行按专业分类制定构件编码表；
（4）项目BIM总监确定BIM+智慧工地结合应用制度；
（5）施工管理人员针对BIM+智慧工地数据录入进行培训。
2、实施过程
（1）交通导改BIM模拟应用：使用Infraworks提取本项目途径周边的地理信息，建立真实完整的周边环境模型，在模型的基础上进行交通导改决策，从而确定该段隧道施工对已经建成通车的“灞河西路、灞河东路、华文路、世博大道”四条道路有影响，结合工期及周边路网，拟对“世博大道”进行交通导改；灞河东路、华文路拟采用封路施工；灞河西路前期保通，后期封路施工，确保项目能够快速进场展开施工作业。
（2）施工场地布置：方案阶段借助Revit、SketchUp等软件快速建立大临设施模型，与Infraworks提取出灞河隧道周边的地理区域模型整合为一体，形成了整个区域的整体BIM模型，以此判断大临方案决策的合理性。
（3）各专业施工图纸审核及深化设计：根据要求对隧道进行按专业分类制定构件编码表，在建模前期根据广联达数字项目平台基建生产模块对施工各专业进行分部分项分单元，根据单元构件编码开始建立对应模型。
三维模型精细度达到施工图纸级别，根据构建编码表严格按照图纸建立临时工程、道路工程、地下结构、地下建筑、管廊工程、交通工程、市政管线、供配电及照明、通风工程、隧道及管廊给排水及消防、综合监控等精细化BIM模型。
按照图纸建立对应模型过程中查找记录图纸中构件尺寸不对、标注错误、详图与平面图无法对应等基本问题。
将构件模型根据分部分项分单元进行逆向整合，得到对应各专业模型，各专业模型根据隧道空间线性确定对应位置，形成项目最终模型，通过Navisworks进行不同专业碰撞检测，提前发现设计问题，进行优化设计。
（4）工程量精准统计：从revit模型中可以快速提取隧道各专业工程量，并导出Excel材料量清单表格，解决了隧道空间线性结构及异形结构工程量难以计算以及常规施工中算量出错难以核查的难题。为现场的施工物资采购及施工预算提供数据保证。
（5）隧道空间线性坐标快速提取：使用Autodesk Civil3d软件按照图纸坐标数据进行整合，建立隧道空间线形确定坐标及高程位置，定位隧道各专业结构模型拼装时的空间位置，拼装完成后利用BIM模型可快速获取工程任意结构任意点的三维坐标用于测量放样。
（6）方案、交底三维交互应用：三维技术交底，可视化方案研究，对隧道重点难点工艺进行可视化方案制作，形成三维交互式指导材料。
隧道减光棚方案比选
（7）VR虚拟模拟：通过VR技术实现动漫游态，获得沉浸式体验。让施工人员身临其境的感受施工后的效果，提升了三维技术交底的效果。
（8）三维辅助快速出图：辅助出图， 由BIM三维模型生成二维图，即可一键出图，辅助现场施工节省了大量工期，并生成施工竣工图备案。
（9）BIM+智慧工地项目管理应用：
BIM+智慧工地项目管理看板
①BIM+技术管理系统：为工程项目提供一个以BIM模型为支撑，覆盖图纸变更管理、技术交底、方案管理等内容的技术管理系统。
a.施组方案策划：通过隧道各专业三维模型与现场进度、成本等信息相挂接，进行基于真实进度和成本信息的三维展示，清晰直观了解隧道施工各阶段资源配置情况，保障了项目施工组织策划的合理性。
b.三维可视化交底：节点模型挂接交底资料，微信二维码分享、手机端随时查看。
c.交底管理：线上签字考核、后台统计。保障交底各班组传达到位，提升了项目交底效果，减少施工错误，推动隧道各专业交底要求执行到位。
d.企业技术管理：方案模板库及线上并行审批，项目方案监控看板，科研成果管理及技术资料积累。
e.图纸及变更管理：在线图纸管理，手机便捷查看，变更与图纸以及对应结构模型自动关联，随进度推送，变更执行跟踪，照片留痕。
②基建生产管理系统：隧道施工现场问题即时在移动端以照片、文字记录至云平台，通过模型快速快速查看，提高了现场管理的便捷性。
项目采用移动终端（智能手机、平板电脑）采集现场数据，建立现场质量缺陷、安全风险、文明施工等数据资料，与BIM模型即时关联，方便施工中、竣工后的质量缺陷等数据的统计管理。
经过严格筛选及确认被授权的管理人员通过APP实时得到通知并查看。
在安全、质量会议或者每周例会上统一讲解、统一解决，大幅度提高了工作效率，为班组进行绩效评估提供了重要的依据。施工进度情况实时与模型挂接，数字化展示现场施工进度。
基建生产管理系统
③物料管理模块：在隧道施工过程中，现场各结构单元材料消耗情况，管理人员通过手机端实时录入对应数据，通过后台页面我们可以查看设备编号、名称、进度、时间、相关照片、跟踪地点及历史跟踪信息，实时监控物料状态。
基于BIM的二维码应用，通过BIM+二维码的介入，使得传统的现场物料管理更清晰，更高效，信息的采集与汇总更加及时与准确。二维码打印支持配置信息打印，方便查看重要信息。所生成二维码具有唯一性，关联相应构件。
④BIM+智慧工地决策系统：远程实时管控：随时随地了解项目生产、安质、机械设备、视频监控、BIM模型等项目信息。
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BIM应用效果总结
1、效果总结
本项目通过采用BIM技术，使项目前期与各单位协调更加顺畅，减少了项目进场准备时间，同时确立临建方案，使项目快速进入施工阶段。
以BIM技术进行施工各专业技术推演，提前解决图纸审核及优化，同时快速精准统计各专业工程量，保障技术实施的高效性，以BIM结合智慧工地数据决策系统，使管理层可以实时掌握现场施工安全、劳务、进度情况，施工数据通过模型展示，更加直观，对项目成本、技术、进度等进行了精准管控，以模型数据进行分析，大大提高了项目决策的正确性，规避了施工风险，极大减少了施工过程中材料的损耗，超前工期节点要求，助力2021年西安“十四运”成功举办。
本次针对土建、机电等专业在项目建模过程中通过建模培训及数据交互培养出近30名建模工程师，可根据图纸独立进行模型建立交底应用。
本项目建立BIM+智慧工地软硬件总计投入约200万，在项目施工过程中物料管控节约近550万，人力管控核算节约265W，截止目前施工进度已超前节点工期35天。
2、方法总结
通过应用BIM技术，项目确立了市政隧道技术信息化应用标准。
技术部门提前对各专业进行分部分项编码确定，并建立对应编码构件模型统计出工程量，成果交付给商务部门作为项目成本管控的数据基础，以此在施工过程中根据施工进度进行成本分析核算，优化项目资源协调，为后续项目提供了依据和参考价值。
项目打造BIM+智慧工地，通过BIM模型作为数字载体，管控项目施工的安全、质量、进度等，极大提高了项目管理的信息化水平，为公司后续项目信息化管理树立典范，为建筑行业BIM技术落地应用提供良好的项目案例。
（编辑：奚雅青）
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