BIM+GIS信息技术在项目管理中的作用

BIM+GIS信息技术在项目管理中的作用

徐文波

哈尔滨市城市建设投资集团有限公司 150070

摘要：目前国家推动互联网、人工智能、大数据等数字化技术，而BIM、GIS、IOT等技术的大力发展，将逐步渗透影响传统工程建设行业。利用建筑信息模型(BIM)导入实际营建项目的流程，以数值化及参数化为主要概念，持续的提供实时的项目信息，包括设计、管理、明细表及成本等信息，维持项目信息高质量、可靠性及协调能力，可有效提升营建项目整体的效能，解决信息逆流的情况。

1．前言

目前市政道桥项目仍然利用传统二维图纸，传统施工管理方法进行设计与施工，在方案比选、图纸表达、工程量统计、施工管理、信息传递等诸多方面存在传统方法无法解决的问题，而利用BIM数字化的方式来助力传统设计与施工过程是未来工程建设行业的发展趋势，也是必然要进行的过程。利用BIM概念优越的参数式设计、信息传递与整合以及各项仿真分析功能，透过实际案例进行施工阶段冲突分析、材料数量计算、施工图制作、进度管理，可帮助施工阶段信息整合，并使管理者及施工人员利用BIM模型达到信息交流与分享的功能，更可清楚地了解工程进行中的各项信息及需求，藉以提高施工阶段的项目管理效率。

本文将以实际项目为例，应用BIM+GIS数字技术，重点分析数字化技术手段在项目管理中的作用。

2．项目概况

本文以哈尔滨市机场第二通道迎宾路高架工程（省道老机场公路改造）项目一期工程（以下简称机场二通道项目）为研究对象，是黑龙江省百大项目之一、哈尔滨市重点工程。

机场二通道项目于2019年开工，建设内容包括：

（1）机场路高架桥主桥（机场高速路—天平路）及3对平行匝桥，全长16.991km；

（2）机场路地面道路恢复15.124km；

（3）机场高速路扩建（规划收费站—机场路与机场高速路相交处以东1500米），全长4.07km；

（4）高架桥桥上及机场高速路照明工程。

3．项目管理应用

在项目建设管理中采用BIM+GIS数字化技术，将项目全生命周期中各项信息，以可视化的BIM模型、GIS地理信息数据整合至施工管理平台中，建立可视化展示平台，实现项目的信息集成、可视化管理。

针对机场二通道项目，建立“1+1+1+N”项目数字化技术应用框架。分别为：

（1）“1”项BIM数据建立。包括：工程项目全线18.74公里，471个墩位的桥梁进行精细化全专业BIM建模（其中桩基4016根，承台536座，墩柱927座，盖梁451座，小箱梁3544片，全线18.74公里桥面系及附属设施，）和两对上下匝桥。共计建立2万余个构件，为项目应用提供数据支撑。

（2）“1”项GIS数据采集。包括：在空域协调允许情况下，通过有人直升机用时1周获取近 12平方公里的GIS数据。包括全线工程范围内高清正摄俯视影像图、0.03m点精度的倾斜摄影三维实景模型。

（3）“1”一套施工管理平台搭建。为保证BIM技术服务的落地应用，对机场二通道进行施工监管平台的搭建。对机场二通道施工现场配备20个监控摄像头（25倍光学变焦，720度旋转）。对现场指挥部配备大屏展示系统，以保证现场指挥部对现场的监管力度。将BIM模型、GIS数据载入施工监管平台，对每个桥梁构建进行计划工期、实际施工工期、工程量、计价等信息的录入，从而实现辅助施工的目的。

（4）N个项目管理需求。施工监管平台最初具备项目总览、计量管理、进度管理、质检管理、安全文明施工、监控管理以及监测管理模块。随着工程建设的需求，工程建设中心对设计院提出合理化开发意见，新增会议报告、征地征收模块。通过施工监管平台对现场监控情况、每日施工进度、受征拆影响范围等内容实现更精准、便捷的把控。

4．管理目标

一是建立了实时，准确，高效的全范围指挥管理系统，建设单位、设计单位、监理方、施工方通过管理系统对施工中存在的拆迁，管线迁移，道路运输，材料供应，进度计划纠偏等各种问题和情况了如指掌，及时协调，大大减少了安全问题，质量问题，达到项目管理的全面化。

二是本项目范围是原省道，经过两个镇，十余个村庄，跨越绕城高速、王万铁路，周边企业多，大型车辆多，车流量大，施工中需要保证桥下道路的流畅，运用GIS的可视化，实景化功能将现场的交通情况及文明施工管理情况及时反馈到项目指挥中心，对保通道路养护、交通疏导、洒水降尘，、基坑防护各项各点位实时指挥，现场即时指挥管理，达到项目现场管理的精细化。

三是用BIM技术提前对施工过程中的大型设备运输路径检查、系统动迁、进度管理、成本管理、场地布置、物料计划、施工方案等内容进行模拟，为施工管理提供服务，达到项目组织管理最优化。

5．管理成效

（1）基于BIM施工模拟，在施工管理平台中设立进度管理板块，分析施工模拟各成员之间如何协同工作，以及施工方案优化的具体流程。其中包括：

1）进度管理：可随时查看某个标段的计划施工日期与实际施工日期进行对比，通过颜色区分直观表达出具体构件的提前完成工作、延期完成工作、未开始工作的日期。

2）施工模拟：可随时在指挥部现场大屏幕显示某一时间段内的施工工序按照实际进度情况以动画形式进行表现。

并将平台数据导出每个作业段包括桩基、承台、墩柱、盖梁、预制小箱梁、架设小箱梁、湿接缝、防撞墙、桥面铺装的进度统计图表及总表，同时以文字形式表述各作业段当日详细施工情况以微信公众号的形式每日定时推送。

3）技术交底：在BIM参数化模型的基础上，对施工工艺进行模拟配合施工技术交底，对施工方案进行优化，甚至通过明细表指导材料用量，控制施工工艺和工艺交接和施工技术的质量。

4）安全、质量管理：基于BIM参数化模型和移动终端的应用结合，及时了解和解决安全、质量问题。

移动终端的应用

BIM技术与物联网技术相结合，将BIM信息化模型导入到质量管理平台实现资源的有效共享，通过物联网将施工现场的每个构件与模型的构件进行一一对接，可以录入、输出和管理每个构件的信息，这样每个构件就是一个有唯一特性“身份”的构件。

通过无感知数据收集，结合物联网，可根据设备或构件的ID号批量或者单个生成二维码。通过多设备应用端协同（手机、pad、PC客户端），进行模型的轻量化流畅浏览，实现不同场景与不同人员之间通过权限分配进行责任分配，同时进行组织协同和信息协同，大大提高工作效率和改善管理效果。

5）运维阶段数据传递：本项目在建设期间应用BIM+GIS技术进行项目管理所形成的2D（平面图纸数据）、3D（BIM、GIS数据）、4D（建设时间数据）、5D（建设成本数据）等竣工数据，也可作为项目建成后运营养护系统的基础，使各项数据具有可追溯。

6．结语

本项目采用BIM+GIS技术进行项目建设管理，在建设项目的施工阶段，利用BIM技术的信息协同性，GIS大场景数据的调用，IOT物联网设备的布设使用，协助各参与方建立施工数据集成管理平台，让工地管理模式更智能、更高效，有效降低工地安全事故频率、提升建设质量水平、缩短建设工期、减少资源浪费，为文明施工、绿色施工创造了条件。