季鑫桃（江蘇建科工程咨詢有限公司， 江蘇 南京 210019）

1 BIM技術(shù)探索起源

1.1 工程案例

某安置房（經(jīng)濟房）工程項目的樁基工程涉及預(yù)應(yīng)力混凝土管樁1 970套和預(yù)應(yīng)力混凝土方樁1 056套，如果按照保守設(shè)計的樁長去施工會帶來大量截樁工作，樁基單位先按照設(shè)計進行試樁后再根據(jù)經(jīng)驗減少實際樁長，但經(jīng)驗之談很難保證每根成樁最終都擁有足夠的承載力或抗拔強度。

監(jiān)理的重要任務(wù)就是需要在旁站、巡視的過程中查看并記錄焊接質(zhì)量、最終壓力值以及提示安全施工。監(jiān)理人員通常會使用旁站記錄表去記錄關(guān)鍵部位或隱蔽工程的施工監(jiān)理數(shù)據(jù)與現(xiàn)場情況；針對其中不符合規(guī)范要求的現(xiàn)場問題，由專監(jiān)或總監(jiān)匯集成監(jiān)理通知單，向有關(guān)單位遞送；在給定的期限內(nèi)收到由施工單位發(fā)送的回復(fù)單，接著根據(jù)發(fā)出的問題逐一確認并簽字蓋章表示收文。這樣就完成一項監(jiān)理任務(wù)的標(biāo)準“閉環(huán)”。

1.2 靜壓樁管控要點

1.2.1 起吊前監(jiān)理要點

監(jiān)理人員在旁站時應(yīng)注意吊點位置與樁端部之間的距離，雖然不用嚴格按照0.29 L的間距進行吊點布置，但是必須保證吊裝安全。在旁站記錄表中記錄所使用的樁長，對使用異常樁長配比的情況及時記錄并向?qū)１O(jiān)和總監(jiān)等相關(guān)管理人員匯報。

1.2.2 樁身垂直度監(jiān)理要點

壓樁機壓樁過程中，監(jiān)理人員若在樁機旁，則可以單眼瞄準焊接操作區(qū)的鉛垂線，觀察鉛垂線與樁身側(cè)邊線的重合度。監(jiān)理人員若在壓樁操作室，則可通過水平儀表盤上氣泡位置或者GPS定位儀上的顯示判斷樁的垂直度情況。

1.2.3 焊接監(jiān)理要點

（1）清理樁頭。在大雨之后施工且進行樁的二次拖運后，樁頭潮濕沾泥量過大，須清理后使用。

（2）上下樁對齊。在焊接之前觀察上下樁間是否存在錯縫。一旦發(fā)現(xiàn)錯縫，立即禁止焊接工序，待上下樁整改對齊后方可進行下一道工序的施工。

（3）焊接時間。計算焊接時間大概范圍，低于或遠高于這個范圍須及時向施工人員了解情況，對異常因素應(yīng)及時暫停當(dāng)前工序并向領(lǐng)導(dǎo)或有關(guān)單位負責(zé)人匯報。

（4）焊接質(zhì)量。外觀良好、沒有過多的焊瘤且焊縫飽滿度足夠就是滿足要求的焊接，反之則要求補焊或者嚴格要求焊接時間。

1.2.4 送樁監(jiān)理要點

根據(jù)樁機性能（油壓換算表）觀察最終穩(wěn)定值對應(yīng)的壓力。當(dāng)送樁未達樁頂設(shè)計標(biāo)高，要求樁基師傅多次復(fù)壓直至無明顯下移現(xiàn)象。當(dāng)送樁達到設(shè)計標(biāo)高時，壓力值也應(yīng)達到最低標(biāo)準，否則應(yīng)進行超送直至壓力值符合要求。

2 BIM技術(shù)在靜壓樁工程中的探索

2.1 傳統(tǒng)監(jiān)理的不足

通過對靜壓樁監(jiān)理管控要點的簡述可以看出，監(jiān)理是以主觀意識為先導(dǎo)的工程監(jiān)管體系，監(jiān)理對工程項目所承擔(dān)的責(zé)任巨大。但是項目所產(chǎn)生的利潤無法與監(jiān)理的職責(zé)相匹配，導(dǎo)致了國內(nèi)監(jiān)理機構(gòu)默認以規(guī)避責(zé)任為核心戰(zhàn)略。技能停滯不前，意識守而不攻，監(jiān)理行業(yè)終會被時代所淘汰。師徒制、現(xiàn)場拍照、旁站記錄表是傳統(tǒng)監(jiān)理最佳的工作模式，而基于對BIM技術(shù)探索的首要階段就是直面?zhèn)鹘y(tǒng)找出不足。

（1）師徒制—經(jīng)驗傳承。監(jiān)理前輩們經(jīng)驗豐富，面對現(xiàn)場出現(xiàn)的問題都有較好的應(yīng)對方案，但在教學(xué)后輩時也會較多依賴過往的經(jīng)驗而忽略對新技術(shù)的應(yīng)用。前輩對“新”的不適應(yīng)、后輩對“舊”的不熟悉，導(dǎo)致監(jiān)理需要時間去磨合，而工程現(xiàn)場又是對時間極其敏感的場所。

（2）拍照—證據(jù)留存。將施工現(xiàn)場出現(xiàn)問題的部分以圖像的方式保存，可以附加在監(jiān)理通知單中或者在監(jiān)理例會上放置在PPT中展示?，F(xiàn)場照片承載了拍攝者對被拍攝物體出現(xiàn)問題的信息表達，但如果沒有文字描述，他人或者一段時間后的拍攝者本人就很難描述二維圖像想要傳遞的信息、表達的意圖，且照片受天氣、光線、視角、設(shè)備、技術(shù)等限制，不一定能將反映問題的構(gòu)件拍攝清晰。在隱蔽工程施工前沒有拍照見證到位，隱蔽工程結(jié)束后想要重新取證就會非常困難，而且不便于之后查找隱蔽工程，給后續(xù)施工造成巨大的技術(shù)安全隱患。

（3）記錄表—歷史可溯。旁站記錄表在工序施工前期能夠提供較強的進度監(jiān)控的依據(jù)，但隨著機械設(shè)備的增添、監(jiān)理人員的松散，空表單會大量堆砌，直到某個時間集中補齊。一旦工程結(jié)束，雖然記錄表齊全，但是也失去了進度監(jiān)控的目的。盡管監(jiān)理過程中會用Excel表格去完成相關(guān)統(tǒng)計，但是隨著施工進程的推進，大量工序不同的專業(yè)需要建立許多子文件夾以及大量的表格去區(qū)分，多重文件路徑的搜索會帶來不佳的查閱體驗。

2.2 BIM建模階段的探索

選擇Revit軟件建模是因為在它的軟件觀里，建筑都是以柱族、墻族、門族、窗族等一系列族構(gòu)件組成，而且族制作有較大的自由度，甚至可以調(diào)整參數(shù)去控制尺寸，滿足現(xiàn)實工地的實際需求。

某安置房項目涉及管樁1 970套、方樁1 056套，且每套樁需要適應(yīng)不同的樁長配比，需要能夠參數(shù)化調(diào)整的樁族。雖然樁族模型能簡化成柱體，但是對20棟樓、3 000余套樁進行參數(shù)化調(diào)整樁配比，人工建模所消耗的時間是巨大的，而且大量重復(fù)性的操作會給建模人員造成身體與精神的雙重壓力，樁基模型建完之后帶來的成果也僅僅是總結(jié)匯報上的一頁截圖展示。這間接說明了BIM建模的最大影響因素是效率。

隨著BIM等級考試的推廣，BIM建模員的規(guī)模不斷擴大。與之相反的是，應(yīng)試教育下對建模規(guī)范、建模質(zhì)量要求的一再降低，導(dǎo)致建模員證書無法與能力相匹配。結(jié)合當(dāng)前BIM介入項目在時間上有時比較倉促，再次印證效率是影響B(tài)IM發(fā)展的最大的技術(shù)因素。

2.3 BIM技術(shù)創(chuàng)新階段的探索

優(yōu)質(zhì)的BIM模型必須附帶足夠多有用且有效的信息數(shù)據(jù)，而這些原始數(shù)據(jù)來自施工記錄表或監(jiān)理旁站記錄表。對于靜壓樁工程而言，在模型形體簡化后快速建模以及儲存更多信息，成為BIM模型能否在跟上施工進度的同時提供數(shù)據(jù)支持的關(guān)鍵問題。以下將闡述按編號快速建模與有效數(shù)據(jù)批量儲存的BIM技術(shù)探索。

2.3.1 技術(shù)選擇

（1）Dynamo可視化編程。BIM技術(shù)的興起來自其三維可視化，但技術(shù)的推行困難在一定程度上暴露了模型精度與建模周期之間的不平衡。針對提升建模效率，我國已經(jīng)出現(xiàn)較好的雛形方案，但在這些技術(shù)完全成熟之前，簡單高效地使用BIM技術(shù)是關(guān)鍵。對于現(xiàn)場BIM人員而言，其任務(wù)就是從技術(shù)層面建立模型、儲存數(shù)據(jù)、精準分析和清晰匯報，更高效地解決施工現(xiàn)場出現(xiàn)的問題。

建筑領(lǐng)域的編程又稱建筑信息化開發(fā)，致力于實現(xiàn)高效率的BIM技術(shù)。三維建模軟件是代碼寫出來的，使用編程可以更好地與軟件底層架構(gòu)產(chǎn)生聯(lián)系，但讓土木類專業(yè)人員攻克編程語言學(xué)困難重重，而可視化編程軟件Dynamo的優(yōu)點就是不需要寫代碼。Dynamo是可視化編程的一種，將含有程序的節(jié)點通過線進行連接，一根線的連接就意味著一次參數(shù)的傳遞。因為Dynamo直譯為“發(fā)電機”，所以其內(nèi)的節(jié)點又有“電池”這一形象稱呼。每一個“電池”都是封裝好的代碼模塊，用戶根據(jù)需要對這些模塊進行學(xué)習(xí)并通過不同方式的拼接完成程序的搭建。Revit軟件自2017版后將Dynamo作為其插件存在，Revit軟件安裝完成的同時Dynamo也默認安裝完成。在這個插件中增加了與Revit相關(guān)聯(lián)的節(jié)點，里面包含對模型構(gòu)件參數(shù)屬性增刪改查等一系列操作。

Dynamo最大的優(yōu)點在于第三方節(jié)點包，中外許多優(yōu)秀的建筑信息化開發(fā)者編制了大量的適用于建筑設(shè)計、施工領(lǐng)域的節(jié)點，針對點線面作出更符合實際的邏輯編排。節(jié)點包可以直接在Dynamo中搜索并安裝，而且每個節(jié)點的使用方法創(chuàng)建者都會在自己的網(wǎng)站中說明，網(wǎng)址與創(chuàng)建者的聯(lián)系方式也會附在上面。Dynamo使得用戶不需要具有編程基礎(chǔ)知識就可以獨立完成二次開發(fā)，同時簡化了分析難度。如通過節(jié)點連接實現(xiàn)從Excel表格數(shù)據(jù)到Revit界面樁模型的快速生成，且每套樁都按實際打樁配置修改樁長參數(shù)，甚至有獨立的編號和ID。之后可以附加給樁只屬于它的信息，使得存儲于各類Excel表格上的信息因為程序的運行可以集合到模型構(gòu)件上，再者Excel表格上爆樁與補樁只是幾個數(shù)字，而在程序的運行中可以直接將模型材質(zhì)更新成鮮明的顏色，用以將問題突出。

（2）插件的作用。如果說可視化編程是對建模軟件簡單的二次開發(fā)，那么插件就是BIM二次開發(fā)的真正面目。其目的就是對BIM軟件原有功能進行擴展或者衍生，有效避免建模人員重復(fù)低效的操作動作。某安置房項目用到的SheetLink插件就是將明細表的功能進行擴展，彌補了明細表無法直接導(dǎo)出Excel表格以及不支持數(shù)據(jù)導(dǎo)入的缺點。

2.3.2 BIM技術(shù)創(chuàng)新初步探索

靜壓樁已由以往的測量放線定位升級為采用GPS系統(tǒng)自動鎖定樁位。這一定位方式，除了可直接從壓樁機上的儀表看出最小的樁位誤差以外，更重要的是能從系統(tǒng)中導(dǎo)出樁號和樁截面中心坐標(biāo)值，通過Dynamo編程讀取Excel表格中樁號和坐標(biāo)的X、Y數(shù)據(jù)并生成軟件中的二維坐標(biāo)點（如圖1所示），然后就可以直接完成全部樁的模型創(chuàng)建（如圖2所示）。編寫的程序只需要更改讀取的Excel表格中的數(shù)據(jù)與創(chuàng)建的族，就可以完成其他構(gòu)件的批量放置（如圖3所示）。關(guān)于樁參數(shù)與信息的填充附加，在初步探索中可以使用SheetLink插件來輔助。

圖1 GPS樁位坐標(biāo)數(shù)據(jù)

圖2 程序運行成功

圖3 程序運行結(jié)果

2.3.3 BIM技術(shù)創(chuàng)新深入探索

（1）族參數(shù)剖析。Revit自建族原參數(shù)少且原參數(shù)不能參與明細表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，無法進行條件篩選等數(shù)據(jù)二次分析。模型自定義參數(shù)有兩種：一種是用于對Revit明細表字段的添加進行統(tǒng)計管理的共享參數(shù)；另一種是在Dynamo中拾取參數(shù)名后，利用程序?qū)xcel表格中對應(yīng)數(shù)據(jù)更新到模型中的實例參數(shù)（如圖4所示）。

圖4 族參數(shù)傳遞性圖解

（2）BIM流程拆解，如圖5所示。

以實例參數(shù)為主的BIM流程，如圖6所示。

圖6 以實例參數(shù)為主的BIM流程

（3）Dynamo程序功能完善。Dynamo程序基于總圖紙與單體子圖紙（DWG格式）進行的模型創(chuàng)建，既從根本上解決了單體建筑在總圖上的方位角度變化問題，又保留了單體建筑鏈接內(nèi)的良好的建模方位。這一完善，優(yōu)化了多參數(shù)從Excel表格批量添加入口，去除了數(shù)據(jù)導(dǎo)出導(dǎo)入插件，看似復(fù)雜，但很多是模塊化的功能，例如添加參數(shù)值的過程可以在其他模型構(gòu)件參數(shù)值添加時重復(fù)利用。

3 對BIM＋監(jiān)理的思考

突破固有的構(gòu)件屬性，將工程監(jiān)理過程信息完整地映射到模型上。

3.1 工程進度

BIM 4D技術(shù)，本質(zhì)上是使用Project等軟件制作進度計劃橫道圖，然后導(dǎo)入相關(guān)4D、5D平臺，最終與模型進行關(guān)聯(lián)。由此，筆者衍生出來的想法是除了前期工期文件的導(dǎo)入，還可以在施工過程中將日期信息直接與構(gòu)件綁定，經(jīng)過數(shù)據(jù)整合最終形成真實的工期對比；充分利用著色模式以及創(chuàng)建不同階段，在日期篩選下以漸變顏色的方式直觀地展現(xiàn)施工進程，而不是將對進度的模擬僅僅局限于施工模擬的動畫中。

3.2 構(gòu)件跟蹤

盡管一些軟件已經(jīng)可以實現(xiàn)構(gòu)件跟蹤，但始終是形式上的問題對接。筆者想表達的解決方式是：將問題構(gòu)件的問題直接附加在構(gòu)件上，并通過一系列可交互程序完成對構(gòu)件的高亮與定位，以展示同類問題并記錄處理流程。這一方式可使監(jiān)理人員在監(jiān)理過程中有理有據(jù)且可視化地展示問題的關(guān)鍵，并將最終的處理結(jié)果進行儲存，做到解決問題的整個過程的可追溯性。

3.3 信息傳遞

目前，一些平臺通過云數(shù)據(jù)處理，以甲方看板的形式進行數(shù)據(jù)的交互與可視化，打通了施工現(xiàn)場與管理層之間的溝通屏障。實際工作中，由于互聯(lián)網(wǎng)公司對施工流程、施工工序缺乏足夠的了解，在實際使用中容易出現(xiàn)施工一線人員不能通過平臺傳達特定信息，不得已轉(zhuǎn)而使用傳統(tǒng)方式匯報方案的現(xiàn)象。

使用互聯(lián)網(wǎng)公司的云平臺固然有許多優(yōu)勢，但有些特殊需求無法達成，如本文所描述的將施工過程數(shù)據(jù)中施工日期輸入構(gòu)件中的屬性面板中，其原因在于模型從本地到云端的過程中構(gòu)件的屬性沒有被技術(shù)人員保留，或者說開發(fā)人員由于不知道未來需要保留哪些參數(shù)，而將除了基礎(chǔ)參數(shù)之外的其余參數(shù)全部抹除。這是平臺底層架構(gòu)的事情，不是一次版本更新就能直接完成的。Revit模型有數(shù)據(jù)且可以根據(jù)工序需要創(chuàng)建新的參數(shù)，而目前的云平臺僅僅是在剝離源數(shù)據(jù)后再附加契合度不高的數(shù)據(jù)。

搭建屬于監(jiān)理公司的云端BIM平臺是解決上述問題的最優(yōu)方案，需要保留什么參數(shù)、如何處理相關(guān)數(shù)據(jù)、如何展示模型都是內(nèi)部需求問題。搭建BIM云平臺是一個搜索原材料進行拼裝且效果不一定能達到預(yù)期的艱難過程，因此采用優(yōu)質(zhì)的云平臺并通過項目的磨煉共同成長是最佳選擇。

3.4 人才戰(zhàn)略

監(jiān)理人才制度已比較完善，無論是從監(jiān)理員、專監(jiān)到總監(jiān)的職位升遷，還是新、老監(jiān)理之間的師徒傳承，都已有了一定的制度上的保障，但仍然無法阻止大量的崗位人員變動。監(jiān)理＋BIM是對監(jiān)理行業(yè)新工作模式的一次探索，BIM不僅是一種技術(shù)，更應(yīng)是建筑行業(yè)從業(yè)人員都應(yīng)具備的一種意識。想要讓BIM成為一種意識和習(xí)慣，簡單的考證培訓(xùn)是遠遠不夠的。在監(jiān)理人員培訓(xùn)中，需要經(jīng)常對BIM技術(shù)在實際應(yīng)用中提出的解決方案進行多角度、多維度分析，鼓勵現(xiàn)場監(jiān)理人員對新的工作方式進行嘗試。

有嘗試就會經(jīng)歷失敗，監(jiān)理知識無法解決建模問題，更無法解決編程問題。專業(yè)的BIM團隊可以為他們的探索之路披荊斬棘，可以各有專攻，也可以均有涉及?？紤]到監(jiān)理機構(gòu)的現(xiàn)實因素，需要培養(yǎng)復(fù)合型人才來指引BIM在監(jiān)理工作中的實踐發(fā)展，至少需要熟知各類BIM軟件的優(yōu)缺點，精通主流軟件全專業(yè)建模，可以完成簡單的BIM二次開發(fā)、全棧網(wǎng)頁開發(fā)等綜合技能。信息化時代，不要讓資源成為人才前進的阻礙。