基于 BIM的项目数字化管理在天府机场 GTC的应用实践

卢喜成 吕皓 李晓亮 吴东阳

【摘要】依托成都天府国际机场项目 GTC项目，借助 BIM技术和智慧建造等信息化技术，打造数字赋能全生命周期管控的智慧建造管理平台系统，对项目的进度、质量、安全等各方面高效精细管理。

【关键词】数字化; BIM技术;项目管理;智慧建造

【中图分类号】 TU741.3【文献标志码】 A

当前，我国正加快部署推进新基建，培育壮大数字经济新动能，伴随数字技术蓬勃发展及国家产业政策的引导，在国内建筑业迎来战略发展机遇期，信息技术和数字化浪潮的冲击引起了社会生产各方面的变化，并也将渗透在建筑项目管理的各个环节。另一方面，随着工程建设体量和复杂程度的不断变化，施工项目管理的广度、深度、精度要求也日益提高。传统工程项目管理模式也越来越难以适应现代工程项目的精益管理要求。

1工程概况

成都天府国际机场是国家"十三五"规划中要建设的我国最大的民用运输枢纽机场项目，其多种交通方式集约的设置在综合交通换乘中心（GTC）内。该标段包括多项单体（单位）工程，主要有换乘中心 GTC南区、GTC北区、T1停车楼、 T2停车楼，新建铁路成都至自贡线天府机场段天府机场站土建预留工程（简称大铁）、地铁18、13号线天府机场段及穿场隧道（简称地铁及隧道）、综合管廊、行李管廊、航站区 APM区间段、PRT智能小车桥梁等近10个子项工程，总建筑面积50万m。

2项目管理重点与难点分析

（1）项目占地面积大，工程规模大、单体多，项目管理幅度大，要保持科学、高效的施工组织，对项目管理模式、管理工具、沟通渠道等提出了新的挑战。

（2）项目为四川省重点工程，建设工期紧，如何确保工程工期至关重要，项目施工工期管理难度大。

（3）项目建设标准高，质量目标为"鲁班奖（国家优质工程）"，技术复杂采用新技术、新工艺多。

（4）安全管理点多面广，大型机械设备多，危大分项工程多，如何做好危险源控制、绿色安全文明施工及安防保卫是安全管理的重难点。

（5）涉及专业分包多，劳动力用量大，工种多，如何合理调配劳动力，规范专业分包及劳动力管理，是项目管理的又一重点。

3基于BlM的项目数字化管理的构建

结合本工程项目的管理难点、特点，通过 BIM技术、云技术、物联网、移动技术、人工智能等信息技术与智能设备相结合，开发并应用基于 BIM的数字化智慧建造管理平台，可通过手机端、WEB端、PC端实现对工程质量、安全、进度、BIM、人、机、料等集成管理，进而使施工项目管理高效化、精细化、智能化。

为推进基于 BIM的项目数字化管理落地应用，工程开工伊始项目便搭建了专业 BIM团队，为实现数字化、可视化作为基础支撑;与科研单位协作，结合本工程特点开发了基于 BIM的数字化智慧建造管理平台，提升项目管理。积极引入并采用基于 BIM的创新设备及技术，保障本工程实现高水平的数字化施工和智能建造。同时明确项目各部门、各管理岗位数字化管理的职责分工，强化管理层全员的相关技术培训。

4基于BlM的项目数字化管理应用

4.1基于 BIM的项目数字化技术管理

数字化技术管理体现在充分利用 BIM技术，开展项目施工全专业协同深化设计管理、施工方案及其工序的施工模拟等方面。

基于 BIM的深化设计涉及土建结构、装饰装修、机电安装等各分项全专业，在深化设计过程中，综合考虑各专业碰撞、专业间避让规则、工艺要求、设计标准和现场可实施性，使得现场施工过程中的拆改、资源浪费、工序不清等问题出现概率大大降低。以机电管线综合为例，利用 VR技术进行漫游提前发现存在的碰撞问题，减少了返工，通过管综 BIM 模型直接导出施工图纸，指导现场施工。施工过程中对施工图模型进行信息补充、更新和完善，施工人员可以随时查看施工模型和施工工艺，实现施工现场信息高效传递和实时共享;另一方面，通过 BIM技术对重点区域吊顶净高优化，提高了20%空间利用率。

在本工程复杂深基坑施工、GTC北区屋面钢结构安装、大铁五连拱结构模架施工等方案选型、优化过程中，充分利用了基于 BIM的精细化模型数据，取得了较好的应用效果。

4.2基于 BIM的项目数字化质量安全管理

本工程应用自主开发智慧建造管理平台对现场质量安全问题进行管控，分析质量安全问题发生的高频工作及不同建设周期对应的质量安全隐患风险点，在轻量化 BIM模型中对质安风险点进行评估呈现，并出具质量安全风险评估报告，辅助项目管理人员规避质量安全隐患。

质量管理模块中，BIM模型与施工图纸、施工方案、技术交底、质量验收信息及质量问题处理信息关联，现场质量管理人员辅以手机等末端采集设备，采集现场实际质量数据并与模型相应构件进行協同配对，对质量验收、问题处理进行分类、识别、分析、整改以及整改追踪。同理，安全管理模块中，安全管理方案、风险源、事故信息等一系列安全信息与模型相关联，现场安全管理人员辅以手机等末端采集设备，采集现场实际安全风险数据并与模型相应位置进行协同配对，同时平台进行相应报警采取措施，对安全隐患和事故进行分类、识别、整改单发放以及整改追踪等，实现质量、安全风险智能管控。

4.3基于 BIM的项目数字化进度管理

以轻量化 BIM模型为载体，附加或关联计划进度、实际进度、人力资源、材料、机械等信息，对进度进行数字化智慧管理。通过桌面 web 端、AP移动端，点选某一具体构件即可显示该构件的名称、编号、施工进度情况等一系列基础信息，用不同颜色实时显示实现对计划进度与实际进度的对比分析及自动预警。

本工程构建了一套 BIM模型与智慧建造管理平台双向同步数据，将进度数据与 BIM模型进行深度挂接，进度计划与 BIM模型配对、现场实际数据采集和计划与实际双维数据对比管控，可以实时而直观掌握工程中的现场情况。通过大数据、云计算等技术在平台上对计划进度与实际进度进行比对分析、生成报表，并有进度预警措施，为管理人员对进度计划和资源配置的调整提供数据支持。

4.4基于 BIM项目数字化物料管理

针对本工程 GTC北区屋盖、PRT钢结构等部位，研究基于 BIM模型与物联网结合的钢结构预制装配技术，将 BIM 模型、二维码、物联网传感器等融合，通过智能终端、电子标签等实现利用物联网技术进行分类、统计、分析、处理，达到工程物料管理的智能化。

4.5基于 BIM的智能监测管理

本工程通过物联网采集施工现场信息，辅以 BIM技术，实现信息数据传输智慧建造管理平台，进行了相关智能监测管理。主要应用有：采用人脸识别、车辆识别系统对现场人员及车辆进行智能管理;对现场31台塔吊安装监测设备，与项目管理平台关联，实现大型机械设备的安全监测管理;在线实时监测扬尘、PM值、风速、风力、噪声，对施工现场进行环保智能监测管理;对深基坑变形监测、高大模架变形监测等与项目管理平台关联。

4.6基于 BIM的工程资料数字化管理

智慧建造管理平台支持对 BIM文件、CAD图纸、会议纪要、技术洽商、竣工验收资料等各类技术文件的数据化、结构化归档，对需要电子档案进行数字化管理。

4.7基于 BIM的创新设备与新技术辅助数字化管理

（1）无人机辅助现场管理：在施工阶段利用无人机采集现场施工进度数据，根据 BIM模型提交形象进度报告，通过对施工现场进行对比，更好地把控现场实际进度，分析滞后原因，合理协调后续工作开展，确保工期进度。同时采用无人机对现场进度、安全文明施工情况进行监测。

（2）基于 BIM的测量机器人[1]：项目采用基于网络 RTK 技术的 C0Rs 系统等精密测量控制技术，应用了三维扫描机器人和自动放样机器人等数字化测量设备。利用徘卡测量机器人与 BIM技术的数据交互，浏览三维数据，可视化地理解设计，连接 BIM设计和施工，进行场地轴网建立，基础桩位快速放样，规划验线复核，开挖边线快速放样，施工现场的 BIM施工放样、精准定位和实现 BIM竣工测量。采用三维激光扫描仪进行数据采集并逆向建模，通过逆向建模與原有模型进行对比、寻找误差，实时调整模型确保模型与现场一致。比如，本工程土方开挖量巨大，采用传统测量方式费时费力且误差偏大，利用三维激光扫描仪的非接触、扫描速度快、获取信息量大、实用性强以及自动化程度高的特点对土方区域数据的提取、扫描，最终获取准确的土方数据。

（3）基于 BIM的倾斜摄影技术应用：利用倾斜摄影对场区内的地形进行三维扫描，形成点云模型，生成实际地形。实际地形与 BIM进行模型结合实现虚实合一，很大程度上预控了实际场地对施工的影响，避免了以往因场地布置不完善导致的施工阻碍。

（4）720。全景技术在基于 BIM 的数字化平台中应用：利用无人机720。全景摄像收集现场信息实时输人技术 BIM的数字化平台，完成虚拟和现实的融合;解决了单独的 BIM技术在二维屏上展示时，易造成 BIM信息与实际施工部位信息的分离，致使信息传递容易误差，不利于精细化管理的问题[2]。

（5）基于 BIM的 AR增强现实交底：基于 BIM+AR增强现实交底，可以多人同时体验方案、样板交底。对样板及复杂工序提前感知，质量管理更为立体有效;通过建立这种虚拟样板使项目大大节约了做实体样板的时间、费用，节约了项目成本。利用 BIM模型+VR虚拟漫游，身临其境感知复杂结构节点及机电管综，提高了方案与技术交底的效果，确保工程质量。

（6）利用 BIM模型结合Fuzor灯光模拟系统对本工程进行施工现场夜间施工照明模拟，在保证安全、经济等基本要求的前提下，通过科学布置灯光，最大限度地节约资源、减少对环境的负面影响。

5项目实施效果

基于 BIM的数字化管理在成都天府机场应用范围广，从深化设计、方案优化，到质量、安全、绿色施工、物料管理多维度，充分利用先进的互联网技术、物联网技术、BIM技术构建成了智能化信息管理系统，并取得软件著作权1项，将项目管理流程和先进技术融合，实现了数字化信息化深度融合应用，大大提高了项目精益化管理水平。

6结束语

随着 BIM技术、智慧建造技术等新型数字化信息技术的发展，工程项目管理得到较大助力，也由此朝着智能化、信息化方向转变。在此背景下，基于 BIM的数字化管理研究与应用，以数字赋能全生命周期管控的项目管理将有广阔的应用前景。

参考文献

[1]练志兰，邹胜，张滨.徘卡测量机器人与 BIM数据的融合及在施工中的运用[J].中国建材科技，2020，29（3）：152-153，140

[2]张晓波，薛晨.基于 BIM+MR技术的装配式建筑全景施工关键技术应用研究[J].中国标准化，2019（24）：24-25.