王軍虎，豐馨澤，王 華，喬文濤

(1.中鐵城建集團(tuán)第一工程有限公司，山西 太原 030024；2.石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院，河北 石家莊 050043)

0 引言

超高層建筑可在有限場(chǎng)地內(nèi)建造更多的空間，提供舒適的工作生活環(huán)境，在合理使用新型材料的情況下打造標(biāo)志性外觀，顯示地區(qū)科技發(fā)展實(shí)力，形成地標(biāo)性建筑[1-2]。基于BIM技術(shù)搭建的建筑信息模型包含大量數(shù)據(jù)信息，修改方便、可視化強(qiáng)、定位準(zhǔn)確[3]，但存在BIM人才短缺，尚未構(gòu)成統(tǒng)一規(guī)范，使各類圖紙和模型間難以直接相互導(dǎo)入編輯等問(wèn)題。BIM協(xié)同平臺(tái)使BIM模型更好地結(jié)合工程項(xiàng)目[4]，其精準(zhǔn)協(xié)同管理還可對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)二維模型與三維模型，實(shí)現(xiàn)模型與圖紙細(xì)節(jié)的對(duì)應(yīng)，提高溝通效率[5]。現(xiàn)階段，某些工程項(xiàng)目采用針對(duì)不同模塊使用不同軟件提供BIM信息共享平臺(tái)的方式[6]，導(dǎo)致BIM信息交互平臺(tái)要在多臺(tái)設(shè)備下載安裝程序，存在較多不便。

基于上述研究現(xiàn)狀，本文提出BIM+Web協(xié)同平臺(tái)，可充分利用互聯(lián)網(wǎng)在線辦公，無(wú)需各項(xiàng)軟件，同時(shí)利用云端存儲(chǔ)節(jié)省資源等優(yōu)勢(shì)，為項(xiàng)目全周期各專業(yè)提供清晰、高效的信息交流共享平臺(tái)。超高層建筑存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要點(diǎn)多、難點(diǎn)多、信息量大、協(xié)調(diào)對(duì)接工作多等問(wèn)題，采用BIM+Web協(xié)同平臺(tái)可很好地解決這些問(wèn)題，最大化實(shí)現(xiàn)信息化施工，提高施工管理水平和質(zhì)量[7]。

1 工程概況

珠海鐵建大廈位于廣東省珠海市香洲區(qū)橫琴新區(qū)金融島，總建筑面積169 393.97m2，總占地面積17 274.64m2， 高226.75m，為鋼混組合外框-核心筒結(jié)構(gòu)，屬于超高層大型綜合體項(xiàng)目。建筑效果如圖1所示。

圖1 建筑效果

項(xiàng)目施工過(guò)程中技術(shù)難點(diǎn)多，主體結(jié)構(gòu)工期緊，從準(zhǔn)備階段至整體施工完成產(chǎn)生信息量繁多，通過(guò)BIM+Web協(xié)同平臺(tái)輔助管理項(xiàng)目，保證整個(gè)施工過(guò)程順利進(jìn)行。

2 施工重難點(diǎn)

2.1 高度大

珠海鐵建大廈主樓高226.75m，難以把控高空焊接質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)施工受風(fēng)力、溫度變化影響大，物資垂直運(yùn)輸組織難度大，合理設(shè)計(jì)混凝土配合比才能保證混凝土正常使用。此外，平行、交叉施工作業(yè)多，各專業(yè)塔式起重機(jī)運(yùn)作時(shí)易產(chǎn)生交叉，需合理分配使用時(shí)間，眾多大型機(jī)械的平穩(wěn)安全運(yùn)行是超高層安全管理的重點(diǎn)。

2.2 構(gòu)件多

該項(xiàng)目構(gòu)件數(shù)量多、型號(hào)雜、運(yùn)輸量大，部分構(gòu)件質(zhì)量過(guò)大、尺寸超寬，運(yùn)輸時(shí)需注意構(gòu)件制作工廠到現(xiàn)場(chǎng)的交通路況，結(jié)合構(gòu)件特征做好保護(hù)措施。構(gòu)件按需供應(yīng)，防止因構(gòu)件堆積占用場(chǎng)地導(dǎo)致施工不暢。確保施工機(jī)械數(shù)量充足，采用起重能力大、性能良好的吊裝設(shè)備，保證施工質(zhì)量。

2.3 節(jié)點(diǎn)復(fù)雜

該辦公樓外框柱存在部分混凝土柱，連接樓層鋼梁時(shí)需在混凝土柱中設(shè)置預(yù)埋節(jié)點(diǎn)，該混凝土柱受溫度、風(fēng)荷載等環(huán)境影響大，難以把控鋼梁安裝精度。由于構(gòu)件長(zhǎng)度、截面尺寸不同，若立面節(jié)點(diǎn)位置不精確、樓層框架連接不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)裝情況，延誤工期、增加成本。

3 基于BIM+Web技術(shù)的協(xié)同平臺(tái)

3.1 BIM技術(shù)融合Web信息管理平臺(tái)

為打破傳統(tǒng)信息傳遞交互繁瑣的管理模式，結(jié)合BIM三維信息化模型與互聯(lián)網(wǎng)交互平臺(tái)功能，共同創(chuàng)建基于BIM+Web技術(shù)的新型信息化管理模式，以后臺(tái)管理系統(tǒng)PHPCMS為基礎(chǔ)框架，開發(fā)基于BIM+Web信息交換的建筑施工綜合管理系統(tǒng)，建設(shè)項(xiàng)目的所有者或授權(quán)的Internet服務(wù)提供商(ISP)維護(hù)Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，如圖2所示。本研究開發(fā)的應(yīng)用程序安裝在Web服務(wù)器中，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)安裝在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，多方用戶使用的客戶端機(jī)器僅需安裝Web瀏覽器，連接到Internet即可。

圖2 物理結(jié)構(gòu)

3.2 混合型數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)構(gòu)件施工信息的自動(dòng)化提取、存儲(chǔ)，關(guān)聯(lián)網(wǎng)頁(yè)模型、存儲(chǔ)構(gòu)件信息，可通過(guò)移動(dòng)終端掃描二維碼讀取存儲(chǔ)的構(gòu)件施工信息和驗(yàn)收信息，采用混合數(shù)據(jù)庫(kù)并分為3部分，即關(guān)系式數(shù)據(jù)庫(kù)、XML模型文件、附件部分，如圖3所示。關(guān)系式數(shù)據(jù)庫(kù)部分用于存儲(chǔ)提取的構(gòu)件施工信息及附加的驗(yàn)收信息表單。驗(yàn)收信息表單包含提取構(gòu)件存儲(chǔ)信息表單，通過(guò)此系統(tǒng)生成二維碼，顯示在前端，供施工人員快速讀取施工信息。XML文檔部分用于存儲(chǔ)表單數(shù)據(jù)的不同部分，即表單內(nèi)容，XML文件模型通過(guò)將構(gòu)件編號(hào)設(shè)置為存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)表單中的主鍵，與存儲(chǔ)構(gòu)件施工信息的構(gòu)件編號(hào)字段外鍵相對(duì)應(yīng)，作為2種表單間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)在前端搜索構(gòu)件編號(hào)信息，網(wǎng)頁(yè)中的三維模型對(duì)應(yīng)構(gòu)件自動(dòng)亮顯，并跳轉(zhuǎn)到框架中心，使施工人員通過(guò)瀏覽器便可快速了解構(gòu)件所在位置，方便施工。附件部分用于存儲(chǔ)附件，如用鋼材料表單、珠海鐵建大廈方案等。

圖3 混合數(shù)據(jù)庫(kù)概念

3.3 二維碼技術(shù)應(yīng)用

工程項(xiàng)目所含信息類別多，信息變更發(fā)生頻繁。為使項(xiàng)目信息可隨時(shí)提供給相關(guān)人員，在保證信息準(zhǔn)確性的同時(shí)，降低團(tuán)隊(duì)溝通成本、提高溝通效率，協(xié)同平臺(tái)引入二維碼技術(shù)輔助項(xiàng)目管理。用戶將項(xiàng)目信息上傳至平臺(tái)后，即生成含有對(duì)應(yīng)信息的二維碼，并可導(dǎo)出打印。信息所需者通過(guò)掃描二維碼獲取相關(guān)信息，用戶可編輯并隨時(shí)更新已生成的二維碼信息，保證信息即時(shí)性和準(zhǔn)確性。

掃描平臺(tái)生成二維碼后可查看項(xiàng)目信息、施工要求、日程進(jìn)度、模型信息、人員安排等，方便施工人員通過(guò)手機(jī)了解相關(guān)內(nèi)容，節(jié)省施工人員與管理者的溝通時(shí)間，提高工程效率和信息準(zhǔn)確度。

4 平臺(tái)管理內(nèi)容

4.1 基于協(xié)同平臺(tái)的BIM模型管理

協(xié)同平臺(tái)的BIM模型管理模塊為管理及施工人員提供統(tǒng)一的模型查看平臺(tái)。用戶將轉(zhuǎn)換好格式的BIM模型上傳至BIM模型管理模塊，信息所需者通過(guò)網(wǎng)站平臺(tái)查看建筑3D模型及內(nèi)部構(gòu)件位置、材料等信息。

在平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，將XML文檔關(guān)聯(lián)構(gòu)件信息，點(diǎn)擊BIM三維模型構(gòu)件時(shí)可查看構(gòu)件信息，用戶可在平臺(tái)生成帶有模型信息的二維碼，掃描二維碼獲取信息后對(duì)比實(shí)際施工與設(shè)計(jì)模型，直觀高效。

4.2 基于協(xié)同平臺(tái)的項(xiàng)目前期管理

在前期管理模塊中，用戶可上傳項(xiàng)目前期所需文件，如鐵建大廈施工組織設(shè)計(jì)、施工方案等。任何需要保存的文件均可上傳至云端，避免文件丟失或難以查找。協(xié)同平臺(tái)中的文件可供施工人員及業(yè)主方隨時(shí)查看，用戶可隨時(shí)在線編輯文件內(nèi)容，提高管理效率。

4.3 基于協(xié)同平臺(tái)的合同管理

BIM+Web協(xié)同平臺(tái)根據(jù)不同類別的合同制訂相應(yīng)的合同表單并設(shè)置權(quán)限，用戶只需按類別填寫合同相關(guān)內(nèi)容，即可上傳平臺(tái)供所需人員了解。當(dāng)合同內(nèi)容有變時(shí)，平臺(tái)管理員可進(jìn)入后臺(tái)進(jìn)行調(diào)整。用戶可直接根據(jù)類別或簽署時(shí)間查找相應(yīng)合同，節(jié)省時(shí)間。

4.4 基于協(xié)同平臺(tái)的施工進(jìn)度管理

BIM+Web協(xié)同平臺(tái)可提供施工進(jìn)度計(jì)劃表。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人根據(jù)不同任務(wù)類別填表，以月份為大周期，每周期按實(shí)際情況劃分小周期，整體把握施工進(jìn)度。在協(xié)同平臺(tái)中，施工人員可隨時(shí)登錄查看施工計(jì)劃，調(diào)整施工進(jìn)度，以減少工期延誤。通過(guò)多個(gè)單向工程間的施工進(jìn)度對(duì)比記錄，可找出施工難點(diǎn)和耗時(shí)部分，更準(zhǔn)確地分配時(shí)間。

4.5 基于協(xié)同平臺(tái)的投資控制管理

投資控制管理即管理控制建設(shè)活動(dòng)所需資源。在BIM協(xié)同平臺(tái)中，項(xiàng)目信息應(yīng)及時(shí)更新上傳，確保相關(guān)人員在建設(shè)各階段均可接收現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況，從而進(jìn)行資源計(jì)劃和控制，并不斷修正。隨著工程信息文件不斷增加，文件類別和管理方各不相同，BIM+Web協(xié)同平臺(tái)提供工程信息交互平臺(tái)，可及時(shí)記錄涉及的信息增減情況，提高信息處理效率，并在多方監(jiān)控下減少錯(cuò)誤率，實(shí)現(xiàn)協(xié)同平臺(tái)的信息高效流通，使投資控制管理更便利。

4.6 基于協(xié)同平臺(tái)的變更管理

應(yīng)用BIM碰撞檢查技術(shù)可檢測(cè)模型碰撞，檢測(cè)項(xiàng)目需要變更時(shí)，可在協(xié)同平臺(tái)中填寫項(xiàng)目變更管理表進(jìn)行變更申請(qǐng)，在申請(qǐng)表中記錄項(xiàng)目名稱、變更時(shí)間、變更緣由等內(nèi)容，相關(guān)管理員通過(guò)平臺(tái)查看變更申請(qǐng)，了解變更情況，直接進(jìn)行線上變更審批，待審批通過(guò)后，申請(qǐng)人進(jìn)行相關(guān)變更，便于管理人員進(jìn)行變更管理和備案。

4.7 基于協(xié)同平臺(tái)的物資設(shè)備管理

在物資設(shè)備管理方面，協(xié)同平臺(tái)制訂設(shè)備管理表單。物資管理人員購(gòu)買的任何設(shè)備均可上傳至云端進(jìn)行保存。設(shè)備管理表單包含設(shè)備名稱、購(gòu)買日期、設(shè)備價(jià)格、保管人員和存放地點(diǎn)等信息。通過(guò)及時(shí)上傳購(gòu)買的設(shè)備信息，可減少設(shè)備物資購(gòu)買重復(fù)及遺漏。設(shè)備管理表單可直接查找設(shè)備存放地點(diǎn)，減少設(shè)備所需者與購(gòu)買者間因負(fù)責(zé)區(qū)域不同、互不熟知造成的溝通延誤，保障施工順利進(jìn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

在珠海鐵建大廈施工過(guò)程中，BIM+Web協(xié)同平臺(tái)提高工程項(xiàng)目在模型管理、合同管理、施工進(jìn)度管理、投資控制管理等方面的工作效率，使貫穿全工期的項(xiàng)目信息在協(xié)同平臺(tái)中更精準(zhǔn)高效，節(jié)約溝通時(shí)間和物資成本。該平臺(tái)利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)在線云辦公，為工程信息量大、空間結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)多的超高層建筑施工提供便利、高效的工作方式。