BIM在 EPC公路工程中的应用模式研究

BIM在 EPC公路工程中的应用模式研究

王庆新 赵卫卫 许延庆

中国电力工程有限公司 北京 100048

摘要：本文通过分析EPC公路工程项目的特点及实际需求，探讨了BIM在EPC公路工程中的潜在应用价值，并提出了BIM在EPC公路工程中的应用架构及实施流程，最后提出相应的保障机制，以辅助BIM在EPC公路工程中的成功应用，为EPC项目交付模式的有效实施提供支持。

关键词：BIM；EPC公路工程；应用

EPC总承包模式作为一种能主动转移投资风险的项目生产全过程集成交付模式，在公路工程建设中受到广泛关注。而BIM是一种集成全寿命周期管理的建设信息化方法。基于此，本文对BIM在EPC公路工程中的应用模式进行了论述。

一、EPC公路工程项目特点

1、涉及专业多样。公路工程项目施工路段长度一般可达数百公里，由于地理位置的不同，不同路段的地形地貌也不同。一个EPC公路工程项目往往包含多个分项工程，专业种类繁多，如桥梁工程、隧道涵洞工程、边坡工程等。此外，结构与造型变化多样，专业人员、使用材料、机械设备及施工技术等未有统一的标准，这些因素提高了EPC公路项目管理的复杂性及综合性。

2、现场条件复杂。公路工程路线不可避免会通过一些地形复杂或地质不良的地段，如滑坡、软基、冻土等，因其露天施工的特点，也会受到温度、降水、风沙等气候条件的影响。因此，在安排施工计划与施工组织时，为保证施工生产的连续性与均衡性，应尽量减少及避免不良气候与和自然条件的不利影响。

3、施工组织不容易。公路工程项目具有线性特征，随着施工的进展，施工现场的情况也会发生相应的变化，人员、材料、设备与施工机具也会有差异。因此，公路工程项目的施工组织比较困难。因此，应根据施工对象采取不同的施工方式与工艺，并且不同作业场所同一工序所需的施工工艺及机械设备也可能不同，这对人员设备的组织与计划提出了更高的要求。

二、BIM在EPC公路工程项目中的应用价值

1、提高沟通和管理效率。在EPC公路工程项目中，EPC总承包商管理与控制项目设计、采购、施工及试运行的全过程，并将上述工作分包给各专业分包商。

如何有效地提高各专业和参与方间的沟通效率与工作质量，是项目管理中的一大难题。利用BIM的可视化、数字化、集成化等优势，一方面能辅助项目各方的沟通和管理，如基于BIM的可视化会议可有效辅助多方决策、方案比选、技术讨论等；另一方面能实现基于BIM平台的协同工作，如深入设计、施工现场布置与管理、资源管理等，以增强项目各参与方的认知和表达，提高项目实施的质量和效率。

2、辅助设计分析与展示。三维可视化是BIM的一个重要特点，EPC总承包模式下的公路工程项目中，可在项目初期规划与设计中引入BIM技术，结合初步规划方案与现场环境，利用BIM技术建立初步的三维模型，可用于辅助比较与选择公路的规划方案。随着方案确定及设计深化，进行整体与局部结构模型细化处理，如公路断面、配筋、钢结构等，直至完成详细设计图纸。在深化设计过程中，可对设计进行检测分析，如结构冲突、结构稳定性分析、可建造性分析等，以确保这些问题在施工前得到解决，同时，BIM还可辅助车流流量分析等，以展示公路项目各方面的性能参数。

3、辅助量的精确测算。在EPC公路工程项目中，大量的多学科的工程数据，使项目难以实现精细化管理。BIM的信息集成优势能实现对相关工程信息数据的及时、准确获得。基于BIM数据库的信息数据平台，可快速获取任何时间点的工程信息，包括工程量、资源的投入与消耗量、人力与机械设备的使用等，并传送到信息管理系统中，实现实时监控工程量及工程进度。项目经理可根据这些信息准确做出项目决策，有效改善了传统管理模式下项目信息无法实时获取、项目风险难以控制的局面。

4、施工过程优化及控制。基于BIM技术与模拟技术，项目人员可通过过程模拟优化施工工序，控制项目的施工进度，从而使施工人员有效分析复杂过程的施工工序是否合理；同时，将三维模型与进度计划相结合，实现基于时间维度的施工进度模拟与控制，并在基于BIM的管理系统中进行相应的可视化模拟与分析，实现施工空间规划、施工机械配置、资源物资供应等施工方案的优化。BIM能为EPC公路项目提供更好的施工管理方案，优化与控制整个施工过程，有效提高施工管理水平。

三、BIM在EPC公路工程项目中的实施流程

结合BIM技术在EPC公路工程中潜在的应用价值和EPC公路工程项目的实施过程，构建BIM在EPC公路工程项目中的实施流程。项目规划方案确定后，建设单位对各投标人选择EPC总承包商。同时，BIM团队开始参与到项目中。BIM团队由EPC总承包商组建或委派BIM咨询方组建。通过与设计分包商间的协同工作，以“边设计边建模边分析”的方式确定适用的设计方案，并进行三维协调、概算、性能分析、施工组织设计等；然后对设计方案进行深入检测、验证和修正，最终完成设计工作。再利用BIM模型导出相关设备与材料的参数信息，以辅助采购。EPC公路工程项目通常涉及复杂的特殊工程，如桥梁工程等，对大量预制构件信息参数的准确性有很高的要求。基于BIM的采购使总承包商和材料供应商间能共享BIM模型集成的信息，物资供应商不再需要与总承包方进行复杂、低效的沟通，为工程信息的共享、传递及交换提供了有效的支持。

基于BIM模型，对施工方案进行模拟、分析及优化，并将优化后的施工方案用于指导现场施工，管理成本及其进度等，保证工程工期与质量；同时，为EPC总承包商及施工单位提供了沟通协作平台，保证了施工的顺利进行。施工结束后，根据工程竣工图及相关资料，构建竣工BIM模型。该竣工模型集成了项目的所有信息，如物料型号、供应商等，并对这些信息数据进行归档管理，以辅助项目的运营及维护。

四、BIM应用保障机制

1、高效的BIM团队。对EPC公路工程项目而言，BIM团队不仅是BIM实施的主体，也是施工单位与项目各参与方交流及沟通的纽带。因此，项目参与方需积极组建高效的BIM团队。鉴于目前BIM的应用还处于探索阶段，特别是在EPC公路工程中，有必要对BIM团队的相关人员进行适当的培训，加强BIM团队与各专业人员的合作，将BIM技术有效地应用到EPC公路工程项目中。

2、有力的决策者支持。为了保证BIM在EPC公路工程项目中的有效运行，需要决策者的大力支持。面对BIM理念和技术在EPC公路项目中的综合应用，项目人员很难在短时间内改变传统的作业模式，甚至产生抵触情绪，这需要决策者的大力支持。同时，BIM团队可根据项目的需要，设定各时段的目标，加强各参与方对项目的了解，激励项目人员克服遇到的困难。此外，在决策者的支持下，可在财力和人力等方面得到更好的保障。

3、适用的BIM软件。适用的BIM软件是成功实现BIM应用的基础。当前，BIM系列软件大致可分为设计建模及模拟分析两大类，其中设计建模软件用于BIM模型的建立和分析，以选择或优化设计方案，保证其可建造性；而模拟分析软件对施工方案进行模拟分析，确定和优化施工方案，确保其可行性。根据EPC公路工程项目的需要，选择适用的BIM软件，为BIM在EPC公路工程项目中的有效应用提供平台。

4、良好的信息交换机制。EPC公路工程由于其复杂性，涉及到大量的信息传递及交换。为了提高沟通效率，建立一个良好的信息交换机制十分重要。良好的信息交换机制，一方面要有畅通的人员沟通渠道，不存在信息传递受阻及信息丢失现象；另一方面也要有快速的信息反馈渠道，让各方面的专业人员都能及时得到所需信息的反馈。在此基础上，构建EPC模式下BIM的信息交换机制。

5、完善的BIM标准。BIM相关标准与规范是BIM成功实施的关键，BIM技术的应用还不成熟，特别是在我国还处于发展阶段，BIM在项目各阶段的应用还缺乏有效统一的标准，从而影响了BIM的应用效果。建议借鉴国内外现有的BIM标准，结合EPC公路工程的实际情况，制定符合其需求的BIM标准，为EPC公路工程中BIM的应用和推广提供支持。

参考文献：

[1]李颂东.EPC总承包模式设计管理研究[J].建筑经济，2014(07).

[2]刘尚阳.BIM技术应用于总承包成本管理的优势分析[J].建筑经济，2014(06).