上海市第二届BIM技术应用创新大赛
技术方案奖（市政类）
一、项目概况
1.1 项目简介
松江南站大型居住社区综合管廊一期工程分为旗亭路和白粮路段工程、玉阳大道段工程，全长7.425km，总投资约11亿元。是上海市委、市政府确定的三个管廊试点区之一，也是松江新型城镇化建设的30项试点任务之一，更是“十三五”上海市级重大工程。松江管廊一期工程位于松江新建城区，要探索在新建城区如何建造综合管廊，尤其是要与市政道路、居民社区有效衔接，与人们的生活居住、城市景观有效相融本项目采用EPC总承包模式。其中：
旗亭路综合管廊，全长2.749km。综合管廊布置在旗亭路机非分隔带及非机动车道下方，综合管廊设双舱，拟容纳的管线包括110KV和10KV电力、信息、给水等
白粮路综合管廊，全长0.669km。综合管廊布置在白粮路机非分隔带下方，综合管廊设单舱，拟容纳的管线包括10KV电力、信息、给水等
玉阳大道综合管廊，全长3.52km。综合管廊布置在玉阳大道带路北侧公共绿化地下方，综合管廊设三舱及六舱断面，拟容纳的管线包括110KV和10KV电力、信息、给水、燃气、雨水、污水等。
1.2 项目重难点分析
项目协同管理难度大
本工程采用EPC总承包模式建设，设计施工同时进行；管理总承包下设3个分包，分7个施工工区，30余家材料设备供应单位；项目管理人员相对较少，协同管理难度大。
技术及施工要求复杂
工程有单舱、双舱、三舱、六舱，最多达到七舱的5种标准断面，45种节点类型。采用基坑支护明挖法、装配式施工法、沉井顶管施工法等多种施工工艺；并融入海绵城市设计理念、地下空间设计理念，技术难度大。
外部协调意见难统一
工程占线总长达7.425km，施工作业面长，涉及给水、通讯、电力等十余家管线单位对原有管线的搬迁问题，对原有管线搬迁不及时，将严重影响工程的施工进度、增加工程施工成本。
质量安全管理要求高
松江综合管廊将天然气、给水、通信、110千伏电力、10千伏电力、污水、雨水等管线全部纳入综合管廊、极大考验管廊主体结构自身对防水、防火、防电的要求。由于工程的施工周期短，涉及施工专业多，施工队伍多，施工机械多，影响施工质量与风险因素多，对工程质量安全管理要求高，做到事前预防、事中控制、事后总结。
过程资料、竣工资料管理难度大
项目体量庞大，过程资料多，竣工资料庞杂，资料管理工作量大，过程中资料容易丢失，不能及时有效共享，给后续的交竣工带来资料、信息不全、资料混乱找不到等问题。
二、 BIM技术应用概况
2.1 BIM技术目标与实施思路
2.1.1 BIM技术目标
BIM技术落地，为项目创造价值
在工程施工阶段应用BIM技术，发挥BIM三维可视化、虚拟仿真、信息协同等功能，通过施工各阶段的BIM管理，辅助项目解决技术及管理难点，实现BIM在技术管理、进度管理、质量安全管理、物料管理等多方面结合应用，让BIM技术融入日常管理流程中，帮助项目提高信息共享和协同能力，提高信息沟通效率，增强项目过程管控能力，提升项目精细化管理水平，实现实体工程与数字工程的同步验收。
组建团队，创优创新，树立行业标杆
以松江管廊作为项目试点，在项目BIM技术实施过程中，梯队培养BIM技术人才，组建项目级，甚至企业级BIM技术团队。在项目实施过程中完成BIM相关工作，包括辅助项目可视化技术交底，基于BIM技术的协同管理工作、模型整合应用等工作，保证项目BIM技术顺利开展，同时为项目创优创新，树立企业标杆夯实人才基础。
2.1.2 实施思路
BIM技术
利用BIM技术，将工程模型与项目信息相结合，实现模型信息化，信息可视化，资料可追溯。基于BIM平台实现协同化管理，提高沟通效率。
BIM+技术
利用基坑监测技术、视频监控技术及VR安全技术等“BIM+”的先进技术手段，在BIM基础上辅助项目管理，力求提高项目精细化管理的程度。
2.2 团队建设
2.2.1 组织架构
良好的组织保障是确保BIM项目执行力的先决条件。组织保障主要分为整个项目层次的组织保障、实施应用阶段的组织保障、实施顾问内部的组织保障三个层面。
在整个项目层次，应由公司领导支持，根据项目情况，建立以BIM领导小组和BIM实施小组的管理体系，领导小组主要负责BIM应用的统筹规划、宏观管理等工作，BIM实施小组主要负责具体组织协调、应用等工作。
图2.2-1：组织架构
2.2.2 制度建设
无规矩不成方圆，在BIM团队成立初期，制定一系列BIM实施应用制度，包括各岗位人员职责，平台应用标准、例会制度、奖惩制度及评分细则等等。以“奖个人，罚公司”的形式调动项目人员的积极性，为BIM工作在项目顺利推行提供制度保障。
图2.2-2：BIM实施管理制度截图
图2.2-3：BIM考评标准
2.2.3 BIM技术培训
BIM技术是一种技术手段，是一种管理理念，只有项目人员了解BIM技术，有相关的管理意识，会用BIM相关的软件，才是BIM技术在项目落地的基础，才能发挥其价值。在项目团队组建初期，BIM团队先对BIM技术进行系统培训，然后再在项目上进行推广，由项目自己团队去指导下面施工分包，推行效果更加明显。
图2.2-4：BIM技术培训
2.3 软硬件配置
结合管廊特点，运用多种建模软件；为便于整合项目各参与方，保障项目数据信息沟通顺畅，以BIM平台为核心的集成软件体系，创建了扁平和透明的工作环境，提供了任务、分享、文件、日程等集成化项目管理方式。软件配置如下：
图2.3-1：软件配置表
根据软件对硬件环境的需求，配置符合项目团队需求和应用的硬件，具体如下：
图2.3-2：硬件配置表
三、BIM技术应用成果与特色
3.1BIM模型创建
3.1.1 综合管廊建模标准
为更好的加强项目BIM技术能力，培养BIM人员独立建模能力，根据项目要求，针对建模原则、技术路线、图纸管理、命名规则、模型审核等方面建立综合管廊模型建模标准，提高项目BIM技术硬实力。
图3.1.1-1：综合管廊BIM建模标准
3.1.2 BIM模型建立
采用Civil3D+Dynamo+Revit的创新建模方式，实现土建+机电+基坑支护的快速建模
图3.1.2-1：Civil3D逐桩坐标表+dynamo程序
土建模型
按照本项目施工要求，对综合管廊的现浇段及预制段按施工段划分进行建模，并将主体结构和围护结构分开建模，以满足不同阶段的模型调取，最终进行模型整合，实现不同阶段的应用交底和展示内容。
机电模型
根据综合管廊项目自身特点，对全线管线提前建模，尤其是对特殊节点顶管井、沉井等复杂节点进行全专业机电建模，并用不同颜色进行区分，以模型为基础做后续管线优化和管线入廊方案的判断。
钢筋模型
选取个别极复杂节点建立精确的三维钢筋模型，直观反映二维图纸中难以发现的碰撞问题。以不同角度直观展现并强调技术控制要领，大大提高交底的效率和准确性，从而更好的保证施工质量。
3.1.3 BIM模型维护
为确保BIM模型的数据信息贯穿项目施工的全周期，根据施工进度对模型的数据进行更新及维护，保证模型与数据关联的及时性与准确性。为后期项目竣工交付及运维阶段提供数据基础。
3.2 BIM模型应用—施工图设计阶段
3.2.1 图纸校核
利用BIM技术在施工前将施工图纸还原成模型，模型的建立相当于施工全过程的预演，通过BIM技术团队在建模过程中的详细识图，可发现绝大部分的图纸问题，减少工程部审图的工作量，将图纸问题在施工前规避掉，可大大提高后续的施工效率。
图3.2.1-1：图纸问题报告截图
图3.2.1-2：图纸问题截图
3.2.2 管综优化
传统的二维图纸很难直观的体现各个机电专业之间的排布问题，协调难度大，沟通成本高。基于管廊的入廊管线中，110KV电力管线的转弯半径须大于2.2m，10KV电力管线转弯半径大于2m的特点，通过利用BIM技术可视化对管线进行校核并重新排布，优化预留孔洞的位置，确保施工后，管线能正常入廊。
图3.2.2-1：电力电缆管线排布优化前后截图
3.3 BIM模型运用—施工准备阶段
3.3.1 管线搬迁管理
松江管廊项目占线总长达7.425km，施工作业面长，施工区域内涉及给水、通讯、电力等十余家管线单位对原有管线的搬迁。仅玉阳大道区域就有10中地下管线类型，65处电线杆。利用BIM技术，在施工前期，结合物探报告建立原有管线模型，通过不同颜色的设置明确管线的权属单位，将搬迁方案通过模型直观展示，便于方案的技术交底，同时记录迁改后管线情况，规避迁改后无依可寻。
图3.3.1-1：原有管线还原模型截图
利用BIM平台将管线的搬迁计划进度与基坑开挖的计划进度进行细化，以甘特图的方式直观体现两施工进度的交叉或重叠，直观预判不合理的地方，为各方协调提供数据基础。同时，将管线搬迁的实际进度与施工进度录入BIM系统平台，直观展示管线搬迁不及时造成的跨段施工，以一种直观的数据记录方式为事后追溯提供数据模型。
图3.3.1-2：沙盘记录管线搬迁不及时造成的跨段施工
3.3.2 场地规划
利用航拍技术采集实景影像，直观获取施工区域范围内的综合情况。根据直观的影像图片+管廊BIM模型，综合考虑施工区域周边情况，包括现有道路及就近进出口等，合理规划临建设施位置。
图3.3.2-1：场地规划
3.3.3 方案比选
对于项目一些重难点区域，涉及交通疏导、周边环境情况往往要多个部门进行协商沟通方案，通过采用Navisworks简易的三维模拟表达方式，直观对比不同方案的施工方式，有助于各参建方决策，提高会议效率。
图3.3.3-1:道路翻浇施工-三井施工-拖拉管施工三方案模拟截图
3.3.4 技术交底
通过BIM技术，针对复杂节点进行详细模型建模，一方面，通过模型的建立，对复杂节点的设计情况进行反向验证，另一方面，以方案模拟、施工动画的方式直观、高效向基层技术人员、施工班组表达出方案的意图，以及施工中各工序应重点注意的技术问题。达到快速提高技术人员、施工人员素质的目的。
图3.3.4-1:施工模拟动画截图
3.4 BIM模型运用—施工实施阶段
3.4.1 质量安全管理
松江管廊全线多采用明挖现浇方法，基坑质量为工程质量安全管理的重中之重。项目采用基坑监测技术+BIM管理平台+VR安全教育的管理模式最大程度规避工程风险。
基坑监测技术
在基坑支护布设基坑监测点，通过数据的采集可及时查看现场的监测情况。通过数据的采集和存储，可获取基坑监测以来的所有数据，形成监测曲线，为基坑安全及预警提供数据的积累。
图3.4.1-1:基坑监测数据
基于BIM技术的质量安全管理平台
运用BIM平台移动端，将现场施工情况录入BIM模型，通过@相关人，对应负责人可直接通过模型结合相应质量、安全协作流程来了解现场施工情况，及时发现安全及质量问题和隐患，在平台中记录及督促相应人员进行整改，可以有效提高项目管理协同效率，实现工程过程数据资料的可追溯性，规避问题追责不明确等问题。同时，通过后台的统计筛选，能够对质量、安全等协作问题按照一定时间进行分类统计，从而得出该阶段内项目质量及安全情况的数据总结，针对该阶段中安全、质量隐患所呈现的特点，对项目的质量安全进行有针对性的管理和整改，及时进行项目的管理调控。
图3.4.1-2:BIM系统平台截图
VR安全教育
VR安全体验可最大程度模拟真实场景下的安全事故，让施工人员通过视觉、听觉、触觉来体验不安全操作形式带来的严重后果，从而有效提高安全意识，预防安全事故发生。
图3.4.1-2:VR安全教育
3.4.2 进度管理
项目引进无人机+视频监控+BIM管理平台的创新管理方式，实现由宏观至微观，由整体到构件，整体把控施工进度。
航拍技术
利用无人机每月定点拍摄施工区域的实景影像，可从宏观上了解项目现场的整体施工进度。通过各阶段的对比，直观体现整体的施工进度变化。
图3.4.2-1:两进度对比
视频监控技术
通过在现场布设视频监控点，以航拍全景图为底层平面，可更加直观展示的视频监控点点的相对位置。通过点击对应监控点位，快速了解施工现场情况，获取最直观的影像资料。
图3.4.2-2:航拍与视频结合
基于BIM技术的进度管理平台
通过将实际进度情况的影像资料通过线上协作，录入BIM 系统平台，方便各个参建方从平台上获取工程实际施工情况的影像资料，减少由于多层级沟通而产生的信息衰减和变化，同时，将实际进度和计划进度录入BIM系统平台，管理层可快速获取实际进度与计划进度的偏差以及每道工序实际发生时间及完成时间，追溯偏差原因，从宏观上对项目进行把控，及时调整进度计划及资源调配，优化项目管理。
图3.4.2-3:航拍与视频结合
3.4.3 资料数据管理
通过BIM平台的数据管理功能，实现资料的及时上传，并且在数据库中可以保证项目资料的永久保存。并且，通过BIM平台可以将导入的资料通过分类模板来进行资料规范分类存储，保证了资料的全面性。通过对相应人员在资料调取的权限分级制度，可以保证资料的安全性，保证对应的人员准确掌握相应的工程资料信息。
同时，BIM系统平台实现资料与模型的一一挂接，从工程构件层面对资料进行分类，便于项目人员对资料的快速调取查看。以二维码为搜索端口，通过手机扫描二维码实现现场工作人员对数据的快速调用
图3.4.3-1:数据资料的快速调取
3.4.4 物料管理
通过三算对比，确定最适合项目的工程量表，将该数据与BIM平台的构件一一对应后，相关负责人可快速提取任意施工段的物料数据，节省相关人员工程量的计算时间，同时便于项目进行质检计量时，实际用量和设计量等信息的快速调取。并且通过从平台直接获取场地各区域的可容纳量数据，为场地容量分析提供数据支撑。
图3.4.4-1:物料管理
四、BIM技术应用效益与测算方法
4.1 直观的经济效益
自项目引入BIM技术以来，从辅助设计图纸的优化，技术方案论证、三维技术交底等技术层面和质量安全管理，资料云平台存储，进度管控等管理层面论证，很大程度上提高了各岗位人员的工作效率，特别是在交底、沟通协调会议以及资料的调用效率上。据初步统计，BIM技术在项目上创造的经济效益达到189.5万元。
图4.1-1:经济效益认证截图
4.2 可推广的应用标准
通过BIM技术在松江管廊项目的试点运用，培养出一支专业的BIM技术团队，同时也整理出一套基于BIM技术的管理流程及制度，可运用于后期同类型项目的推广及运用。
图4.2-1:BIM技术实施管理制度
4.3 社会效益
项目施工期间，在各大协会、上海建工集团及上海市政总院的支持与领导下多次主办、承办及参与观摩会，如智慧基建暨松江综合管廊项目BIM技术应用观摩会、2018年工程建设行业绿色建造大会、2018年度上海市绿色施工样板工程交流观摩会、工业化装配式市政工程建造技术大会等，累计观摩人数达2000余人。项目BIM技术的运用及成果受到各工程领域专家的一致认可。
同时，松江管廊项目也受到了社会的高度重视，各大电视台及媒体争相报导。先后受到了20多家电视台及媒体的报导。如松江电视台、看看新闻、新民晚报、上海工地等。
图4.3-1:展览会及观摩会现场截图
图4.3-1:媒体报导截图
4.4 荣誉证书
松江管廊项目自开工以来，先后获得近30个奖项，其中BIM技术相关奖项有的6项，BIM技术辅助得分有8项。获得行业内的高度评价。
图4.4-1:荣誉部分截图
五、BIM技术应用推广与思考
BIM技术在项目开展初期，一定要确定好实施目标，并做好实施路线及规划。切勿边实施边提需求；BIM技术不仅是咨询单位的事，也不仅是项目BIM中心的事，是需要全项目甚至全公司共同参与进来，从行为习惯上改变，从管理思路上改变。才能让BIM模型更具信息化，信息化更具价值。
BIM技术是国家大力推动信息化浪潮下的必然产物，BIM技术是信息化的抓手，带来的是项目管理标准化。管廊工程是国家近年来大力推行的新型工程，又是城市的“健康生命线”，承载着城市正常运行的各类民生工程。管廊的施工质量及后期运维是保证“百年运维”的基础， 利用BIM技术，将设计、施工、运维全过程信息化，可视化，优化管理。打造精品项目工程，为智慧城市舔砖加瓦。