如何更好地借鉴BIM在大型复杂桥梁工程中的应用经验?

来源: 本刊记者  裴小吟 桥梁杂志

如何更好地借鉴BIM在大型复杂桥梁工程中的应用经验?-BIMBANK

自BIM技术于2002年引入国内,经过近20年的发展,从最初热议BIM概念,到试点应用,面临诸多沟沟坎坎,再到BIM与企业“亲密接触”,多点开花,在三维展示、碰撞检查、异形结构设计等多方面大显身手,取得了一定的效益。立足当下、着眼未来,如何看待BIM的价值与收益?怎样进一步提高BIM的应用价值,实现项目的高品质建设?

疑惑源于未知  顾虑止于实践

在公路交通领域,BIM技术的应用推广相对滞后。直到2014年11月,交通运输部有关专家领导在南沙大桥(原虎门二桥)技术专家委员会上,首次提出:在超级工程中试点尝试BIM技术的研发与应用。当时,在座的很多人都对“BIM是什么、有什么功用、具体怎么做”缺乏认识和了解,这其中就包括时任南沙大桥项目副总工程师、现任黄茅海跨海通道管理中心总工程师鲜荣。

“疑惑源于未知,顾虑止于实践。”在鲜荣看来,BIM这种新技术的应用和发展,来源于一线的工程建设管理实践。出于对超级工程的使命担当,即便在当时还没有可依据的规范标准,也没有可借鉴的项目经验,经过专家们的指导,鲜荣与专业团队一起,从项目建设问题入手,先调研各方需求,形成技术方案,再逐个攻关应用。通过不断的优化调整,探索出了南沙大桥BIM功能模块,创建了“中国特大桥梁BIM 1.0版本”。之后,在交通运输部的大力推动下,BIM技术迅速推广至全行业,为行业建设管理升级奠定了基础。

2016年3月,交通运输部发布了10个重大技术方向和技术政策,其中BIM作为了第一项技术。同年底,瓯江北口大桥开工建设。鉴于大桥的复杂结构特点及建设难度、各项创建等要求,必须采用新的技术手段以辅助工程建设。“BIM是行业重要的发展方向,对于BIM技术的功用,我一直是持肯定态度的。”温州瓯江口大桥有限公司总经理潘济坚定地说。

在移动互联大数据时代下,同样作为超大型工程的宁波舟山港主通道,最初计划在项目上应用推进BIM技术时,对BIM技术在国内外的应用现状都进行了全面而深入的调研工作。“通过调研,整个项目管理团队对BIM技术有了一个比较客观充分的认识,再结合复杂超大型桥梁建设项目特点,相信应用BIM技术可以取得较好的效益。”浙江交通集团宁波舟山港主通道建设指挥部综合办副主任朱炳炳这样说。

如同受访专家们所说,当没有真正“走进”BIM时,单凭外界的宣传和推介,要想真正了解BIM技术的功用肯定是有一定难度,由此,会产生出对BIM技术应用的疑惑与观望等负面现象。但经过近几年的技术进步、管理迭代,BIM的应用价值已经越来越多地在大型项目中显现出来。

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引入第三方  补人员短板

一切新技术革命和新技术推广,都离不开人力的驱动。然而,缺少能够驾驭BIM技术的人员,是很多项目在推进BIM技术之初都会面临的问题之一。

“作为项目级BIM技术应用,一般很难配置充足的BIM专业技术人员。”鲜荣坦言道。

尽管如此,但他仍然认为:可以从工程建设管理养护实际需求出发,直接采购当前行业成熟、先进的平台,并引入第三方专业咨询公司,构建项目级BIM工作团队,围绕工程从规划设计到建设实施、运营维护的全生命周期服务。

与之类似的,针对项目BIM技术人员不足、缺乏专业技术力量的问题,宁波舟山港主通道项目上也采取了相同的策略。

“引进专业的BIM技术咨询团队,通过第三方派驻专业技术人员到项目现场,开展专门的技术培训。边学习边摸索,从而培养出一支自己的BIM技术力量。”朱炳炳告诉记者,项目上的BIM人员配置,从现阶段来看,是相对合理的。

宁波舟山港主通道项目指挥部配置有专业的BIM咨询团队,并安排专门负责推进BIM技术的管理人员,各个施工标段也都配置相应数量的BIM技术人员,委派专人负责对接具体的工作。“大家在本项目的BIM技术推进过程中,既可以各司其职,又可以集思广益,共同攻克难关。”朱炳炳补充道。

“根据项目各个阶段的应用需求,BIM技术人员的配置比例是变化的,越靠项目前期越重。”潘济进一步解释道,工可、初步设计、施工图设计等前期谋划阶段,BIM技术可以发挥非常重要的作用,这个时期需要加大BIM技术人员的配置力量,利用更先进的方式和手段进行项目前期谋划。在项目实施阶段、在复杂方案的编制过程中,也是同样的道理,需要加大BIM技术人员的配置力量。但在具体的实施过程中,可以适当地减少,因为这个时候的BIM技术更多的是用于展示、查询以及信息收集和分享。

对此,鲜荣则表示:项目上的BIM技术人员配置,其实最重要的还是看业主方的要求。毕竟业主方是BIM技术应用的最大受益者,他们对工业化、信息化、数字化建设的理念思维、规划统筹、经验水平都将直接影响着BIM的应用效果。

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系统的制度与管理  不可或缺

毫无疑问,BIM应用能够持续地推进下去,还需要一些外部的力量来助力。从项目层面来看,系统性的布局谋划和规范化的管理考核,必不可少。

作为在项目全生命周期应用BIM技术的桥梁工程,瓯江北口大桥在项目招标文件中,对BIM技术的使用进行了专项篇章的要求和说明,并且在工程量清单中专门设置了专项计量条款。另外,专门发布了项目级的BIM技术使用规则要求。“通过前期招标文件顶层规划、专项计量资金保障、BIM技术使用规则,这三个层次来督促参建各方积极主动地应用BIM技术。”潘济介绍道。

同样,黄茅海跨海通道在筹划初期就将BIM技术包括在内,系统编制了总体规划,并将规划内容清单化,分阶段、分单位纳入相应招标合同中,在勘察设计、建设实施中通过合同管理、技术管理实现预期目标,通过进一步细化实施方案,构建项目级的BIM应用体系,并推行清单考核、辅以技术支持,确保目标、计划的有效落地。

在项目初期制定顶层规划,明确项目级BIM技术应用的方向与重点,这在深中通道管理中心BIM信息中心副主任罗林杰看来,是BIM技术的应用能够顺利推进下去的关键。

一方面,需要在项目推进BIM技术应用之初就建立相关的制度体系及标准;另一方面,朱炳炳指出,还需要将BIM技术应用纳入到项目的考核体系之中。“我们会定期考核各个标段BIM技术推进情况,BIM系统的信息录入与应用的相关情况,针对推进落后的单位,通过文件进行下发通报,同时要求项目采取相应的手段及时跟上节奏。对于持续落后,应用实施推进不力的单位,我们也会采取在项目的定期考核中进行扣分批评处理。”朱炳炳如是说。

为加强对各参建单位BIM及信息化工作的监督和管理,深中通道项目在明确参建各方BIM信息化工作总体要求的基础上,建立“信息管理委员会-工作小组-信息中心”三级管理体系,实行归口管理、分工负责、统一领导的管理原则。编制了《深中通道项目BIM信息化工作考评办法》,以“奖优罚劣”的考评原则,推动BIM及信息化在项目上的落地应用。

事实上,技术的推广应用,离不开规范管理。BIM带给工程项目的变革更像是一场管理心法上的变革。值得深思的是,这种管理变革既看不到、也摸不着,甚至是一件欲速则不达的难事,也因此让一些决策者在主导BIM应用时,忽略了管理同步创新的刚性需求。

辩证看待BIM应用的效益

有人说:在某个工程中应用BIM技术是否有效益,需要综合考虑效果、直接利益和间接利益,最后应落到是否刚需,或者没有BIM就做不到。

对于这样的说法,受访专家们表示:确实需要辩证客观地看待BIM价值与效益。

“在工程中应用BIM技术,顶层设计决定了BIM技术应用的效益,通过减少施工前的各专业冲突,精细化校核施工图设计成果,让设计方案错误更少、更优化,减少大量工程变更,仅此一项,BIM技术应用的投资回报率就非常高。”罗林杰说。

BIM在当前阶段虽然还未成为工程建设过程中不可或缺的必需品,但是已经成为建筑业转型发展的主要推动力。在朱炳炳看来,没有BIM,工程能干,但是干得很粗糙,粗犷式的工程管理没有任何进步;有了BIM,进一步推进加强了工地现场的标准化、智能化、现代化。所以,今后的工程不一定没有BIM就做不到,但是可能没有BIM就做不好。他接着分析道:“BIM产生的价值与效益有一部分可以量化,比如在碰撞检查中发现的问题数量,没有BIM的参与,后期引起返工的经济代价及工期代价巨大。但是,也有很大一部分是不可量化的,比如通过BIM系统提高了工程建设管理工作中的效率及质量。”

如同专家们所说,在复杂构筑物的错漏碰缺问题上,应用BIM技术来解决,其效能已经是传统技术所无法比拟的了。“BIM技术在建模、信息采集和分享、成果展示等方面都具备了非常明显的先进性,但目前的主要问题是大家对BIM技术的期望太高,但留给BIM技术发展的时间太短。”潘济感慨地说道。

任何一个新技术的出现,在技术初期不一定就会比同时期成熟的其他技术更具备效能优势,就像火枪刚刚问世的时候,杀伤力也不见得比弓箭更加的高效。但是,当新技术的问题一个一个地解决,那么它的价值和效益就会成指数级地体现出来。

BIM技术的效益,因项目本身的特点而异。作为工业化进步的方向,BIM的发展也有其自身的规律。诚如鲜荣所说:请给BIM技术多一点耐心,也给自身多一些信心。在类似于黄茅海跨海通道这样的大项目上,不应止于使用先进的BIM技术,还需深度思考,系统规划下一个五年、十年BIM的发展方向,将数字资产按照养护需求,传导给今后的百年维养。

如何更好地借鉴BIM在大型复杂桥梁工程中的应用经验?-BIMBANK

沉淀与探索

未来,BIM技术仍然存在很大的发展空间,创新的应用方式仍然可以带来不曾有的效益。

据罗林杰介绍,深中通道作为国家“十三五”重大工程,通过BIM+智能建造、BIM+项目管理、BIM+智慧工地等,融合IOT、GIS、大数据、云计算等新技术,搭建了实用的BIM协同管理平台,基本实现管理流程无纸化、工地管控可视化,联通智能建造等关键环节。

在南沙大桥、深中通道等项目的实践基础上,黄茅海跨海通道项目系统吸纳国内当前先进的经验,从构思项目管理体系入手,以BIM为基础打造信息化、可视化、数字化的工程,从而形成了规划设计、建设实施、运营维护全寿命一体化的创新应用模式。

而宁波舟山港主通道项目则采用的是分级管理+专业技术咨询的应用模式。特别从全过程管理、工具级应用和多样化的数据采集方面做了有价值的创新尝试。

随着工程总承包、装配化等模式的大力应用,BIM+工程总承包、BIM+装配式、BIM+GIS、BIM+管理等“BIM+新技术”层出不穷,“瓯江北口大桥上也尝试使用了BIM+GIS、BIM+管理的模式,取得了一些不错的效果。”但在潘济看来,“BIM+”的方向虽然很多,但目前更重要的不是扩展“+”的横向广度,而是要潜心攻坚“+”的某一方向的纵向深度。他举例道,“BIM+GIS如何让模型更好地、更方便地与GIS地图信息结合?如何更好更快捷地展示和调整?这里面还有大量的工作需要优化,只有把每个‘+’的内容做到了一定的深度,才能更好地助推BIM技术的发展。”

目前,建筑行业、交通行业都对BIM应用达成了共识、出台了标准、催生了业态,并形成了规模化、专业化的产业链。“产业发展源于需求,创新应用也同样源于需求。BIM的价值,一方面依靠项目自身的特点和需求;另一方面,创造性的思考、系统化的思维、现代的管理经验、一流的建设团队,促使BIM应用向广度和深度不断扩大。”鲜荣深有体会地说。

回望现实,BIM作为一项技术,不应只成为“装点门面的艺术”,重点从基于工程实际按需应用、在大型复杂工程充分利用、与其他新技术集成创新应用的三条关键途径,来提高BIM应用效益。

瓯江北口大桥、深中通道、宁波舟山港主通道、黄茅海跨海通道等一批作为新时代下的高品质桥梁工程项目,在政策的推动下引入了基于BIM+新技术的创新应用模式,这是工程项目所“必须”,但也终将成为工程管理所“必需”。

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