甘肃渭武高速公路BIM技术应用

本项目起点位于甘肃省陇南市宕昌县两河口镇（起点里程L1K0+130），终点位于甘肃省甘南州舟曲县城南，与舟曲县南滨河路顺接（终点里程L1K13+968.004）。路线长度13.838Km。采用整体式二级公路标准建设，设计时速80公里/小时，整体式路基宽度12米，合同工期32个月。隧道起讫桩号为L1K8+080～L1K10+196，长2116m。洞门形式进口为端墙式，出口为削竹式。

BIM团队介绍

甘肃渭武高速虎家崖隧道项目BIM团队联合北京广联达宜比木科技有限公司、中交一局桥隧工程公司共同组建。中交一公局桥隧公司在BIM技术引入后就对各个项目进行了人才技能培训工作，同时首选了隧道项目作为BIM先行试点项目。具体人员情况如下：

项目应用目标

1.采用BIM技术实现施工方案模拟，指导现场施工，同时在进度、质量、安全上实现信息化办公，为后续使用BIM技术积累宝贵经验。

2.实现可视化技术交底，使施工工人更直观、明确的了解施工工艺流程，提前发现施工中存在问题，找到解决问题的方法。

3.利用BIM技术解决施工难题，达到节约施工成本的目的，同时，为施工现场提供有力的数据支撑。

4.进行人才培养，为公司发展打下坚实的基础。

项目重点难点

1.因隧道处于缓和曲线、圆曲上，线形复杂，且所处位置围岩种类繁多，地质复杂、施工难度大、工期紧、任务重，利用BIM创新施工方式、提高施工效率。

2.随着信息网络化技术的飞速发展，BIM技术同步信息，远程监控等特点符合基建行业发展的潮流，也是公路行业信息网络化管理的一次革新，是替代传统管理模式的趋势，是实际所需。

3.提高项目信息、网络化管理水平，实现业主的要求，为项目在甘肃公路行业的滚动发展打下基础。

应用点介绍

在甘肃渭武高速公路项目BIM人员在施工前期，就BIM应用内容及流程进行了设定，基于广联达BIM5D软件，就模型前期方案会审及现场管理等应用给出具体的流程，如下：

利用BIM模型解决施工难题及新技术研发

BIM模型具有直观清晰的特点，通过模型不仅可以让复杂的施工过程变得简单化透 明化，更能让技术人员，从模型及施工模拟中，提前发现施工可能遇到的问题，提前解决，更好的为后期施工做了准备工作。

通过隧道二衬钢筋模型排布，发现二衬预留口与二衬钢筋位置发生冲突，调整预留口位置达125处，减少切割钢筋125次，并明确了钢筋下料长度。项目根据模型提供的数据，指导钢筋下料，使隧道二衬钢筋安装合格率达95%以上，钢筋的下料误差控制在5mm之内,减少了返工导致的损失，减少了浪费，节约了施工成本约53352元。

       钢筋三维展示指导现场施工

通过隧道开挖三维展示，使操作人员更直观了解开挖方法，并通过开挖模拟，为下台阶初支模板提供设计思路，不仅解决了下导混凝土入料的问题，也解决了下导型钢拱架与仰拱型钢拱架连接垫板便捷连接的问题，依据模型提供的思路研制而成的下台阶初支模板图如右下图，此种模板支设为下台阶与仰拱型钢拱架提供了方便，由原来0.5天安装3榀钢拱架，改进为0.5天安装6榀型钢拱架，提高了施工效率，便捷了型钢拱架安装，且保证了上下台阶接缝处的拼缝质量。

模型及现场示意图

利用BIM技术对隧道上下台阶施工进行模拟，发现，上台阶施工完成后，拱脚处钢拱架连接板螺孔存在严重堵塞现象，造成施工效率低，浪费施工成本，为此，项目发明了型钢拱架上下台阶隔离装置，并拟定了两种方案，方案1：采用上下台阶U形插槽式设计，方案2：采用楔形U形插槽式设计。

针对方案进行综合分析，方案1：单个构件重0.020T钢板，每T钢板按4250元计算，则材料费用为4250×0.020=85元，制作每个按1人0.5天完成，每人每天按180元计算，则人工费为：1×0.5×180=90元；方案2：单个构件重0.015T钢板，每T钢板按4250元计算，则材料费为：4250×0.015=63.75，制作1个按1人0.35天完成，每人每天按180元计算，则人工费为1×0.35×180=63元，方案2比方案1每1个节省48.25元，则每组3个，共节省144.75元，经分析后，决定采用方案2进行实施。

型钢拱架上下台阶隔离装置

项目利用施工模拟型钢拱架获取钢拱架的参数，解决弯制的型钢拱架与初支断面不匹配，位置不准、连接板连接不紧密，锁脚锚管定位不准确的难题，并依据相关参数自主研发了连接板定位控制器、锁脚锚管定位控制器，取得了较好的成效，由原来抽检50处，有8处不合格现象，降低到抽检50处，有2处不合格的现象，由原来安装一个连接钢板时0.5小时，调整到了0.4小时，提高了施工效率。

型钢拱架及锁脚锚管

利用BIM技术进行安全、质量动态管理

质量问题管理，安全隐患排查一直是项目上及集团公司领导所关心的内容，基于广联达BIM5D手机端及云端的应用，就传统的质量安全问题检查流程进行了优化。

传统模式下，现场发现的问题，需要面对面的进行交底问题，或者电话微信沟通，虽然大部分问题也可以通过此种方式得到解决，但是仍然会造成有些问题迟迟得不到整改，问题也不可追溯，甚至后期还会发生扯皮的现象；微信群交流固然方便快捷，但是刷新较快，后期找寻起来不是很方便。

手机端交流图

引入广联达BIM5D手机端应用操作后，原有方式的基础下可以增加手机端记录功能，对问题进行记录的同时，使问题可追溯性更强，避免了后期的扯皮现象发生，同时也提高了整改效率。

质量安全问题反馈交互流 程

针对所有的问题，公司及项目相关领导可以通过WEB端可动态查看质量、安全问题发生趋势，依据发生频次，调整管理策略，因地制宜的制定管理对策，使措施更具有操作性、指导性。从2017.3.25-2017.6.25有效处理了65次质量问题、85次安全问题，为项目挽回15次3000元的处罚，20次通报批评、10次停工整顿，并及时杜绝了问题的蔓延，挽回了经济损失。

质量安全问题统计

在日常的生产例会中，质量安全问题汇报是例会的一部分，就传统翻记录的方式下，利用BIM5D平台开展工地例会，实现了无纸办公，且直观、形象的反映出一周内的质量、安全问题及整改情况，这样一来更利于问题的处理，避免了传统开工地例会的弊端，实现了网络、信息化办公，并根据上传的质量、安全问题，找出发生频率较多的，针对这些问题，管理人员及时对施工工人进行有针对性的交底，有效避免同类问题屡次出现。

利用BIM技术对施工进度进行动态管控

施工模拟技术的引进，针对隧道施工而言，是一个大的飞跃。隧道施工，一直比较复杂，难懂。对现场交底过程难度较大，且技术人员也很难提前预估到所有的技术难题。本项目在施工前期就做了施工模拟，不仅仅可以解决（一、利用BIM模型解决施工难题及新技术研发）的问题，更加直观的与进度管理做了结合。

进度反馈网页端显示图

现场人员通过手机端进行现场实际进度反馈，技术人员根据反馈情况将实际进度计度与相关模型关联后，平台自动进行计划与实际进度分析，并采用3D图形方式展示，不同颜色表示施工过程中的不同工序和状态，更清晰展示提前完成情况、按时完成情况、延迟完成情况；当Project进度计划被修改后，4D施工模型也随之改变，使施工计划管理更简单、便捷、具有指导性和时效性。

进度模拟pc端显示图

在日常的生产例会中，进度情况汇报也是不可或缺的一部分，传统进度汇报模式就是说明做到哪里，做了多少，不直观且不形象，领导有时候无法快速判断出此处施工中应该注意的内容，也无法做出很好的应对讲解，在传统汇报形式下，BIM人员借以BIM5D的进度情况形象展示，来展示现场的具体进度情况，已经进度跟踪情况，是否按期完成，对后期进度管理提供了依据。

利用BIM技术进行物资查询

BIM能方便准确地查出不同时段的工程用量，项目根据不同时段实际量与模型量的差异对比，及时调整施工方案或挖掘变更索赔也取得较好的成效。比如：2016年12月25日浇筑L1K8+352-L1K8+358段仰拱衬砌，混凝土实际用量37.3m3,而模型计算为30.27m3，超出7.03m3 ，项目立即追查原因，经过询问现场工人、技术人员，发现此区域围岩与设计围岩不同，与地质预报有偏差，没有及时调整爆破参数，导致超爆，引起超方，并通过此问题，对围岩的类别进行了变更，增加合同金额18.3万元。

按照进度进行物资提量

现场施工用量，是施工现场物资管理、采购计划管理和结算管理的一个依据，目前使用现场在搭建了BIM模型的同时，也可以利用BIM技术查看构件工程量，与清单工程量进行对比复核，从而更快速复核图纸工程量，提高工作效率，如图所示：C25喷射混凝土清单工程量为13528.619，模型中C25喷射混凝土工程量为13522.619，根据对比、复核，发现清单给出的工程量错误，及时联系业主调整。

设计用量采用模型工程量

基于数据、资料共享实现绿色办公

所需的资料上传至云端，现场技术人员可通过手机端进行下载、查看，使资料达到共享效果，将资料生成二维码，对二维码进行扫描，获取相关信息。

资料云协同操作

应用总结

1.采用BIM5D软件对项目进行虚拟施工，对施工方案进行模拟、分析和优化，从而发现施工中可能出现的问题，在施工前就采取预防措施，直至获得最佳的施工方案，尽最大可能实现“零碰撞、零冲突、零返工”，从而大大降低返工成本，减少资源浪费与冲突及安全问题，指导现场施工。

2.项目通过搭建BIM5D平台实现了施工方案模拟、施工进度动态管理、物料查询、安全、质量问题追踪、工程量复核等多项应用，经计算，采用BIM技术共计节约施工成本608512元、发现碰撞问题达152处、有效处理了65次质量问题、85次安全问题、避免20次通报批评，10次停工整顿，及时杜绝了问题的蔓延，挽回了经济损失。

3.BIM5D软件是一款专业为施工阶段提供精细化管理的软件，通过BIM技术在虎家崖隧道中的应用，项目在施工质量管理、施工进度、施工成本管理、施工安全管理中探索出一条全新的项目管理模式，为公司应用BIM技术积累了宝贵的经验。