上海市浦东新区建设（集团）有限公司 上海 201206
摘要：以某生活垃圾焚烧发电厂扩建项目为背景，针对此项目设计及施工质量要求高；工程建设时间紧、建设管理目标要求高；专业工程施工难度复杂，总承包施工协调难度大；结构形式多，施工部署复杂等重难点，通过利用BIM技术及相关BIM系统工具进行正向设计、工程进度管理、工程量管理、质量和安全管理、施工方案优化设计、图档方案及资料管理、运维数据管理等技术，针对性解决设计及施工难题，提升项目建设的质量。
关键词：垃圾焚烧发电厂；BIM；设计施工技术；管理；绿色施工
1 项目应用背景
某市第二生活垃圾焚烧发电厂扩建项目工程，设计日处理生活垃圾1830吨（配置3×610吨/日焚烧线）。建成后可每年处理生活垃圾65.7万吨，年发电26907万度，并将实现该市域内所有生活垃圾的无害化处置与资源化利用。
BIM技术应用到生活垃圾焚烧发电厂项目建设中，对提高建设质量，节约成本，缩短建设周期，提升运营维护效率等各方面都有很大帮助。
2 项目特点与难点
1）屋面钢结构施工难度大 主厂房屋面钢结构跨度大、高度高网架结构且为施工最后一个环节，在有限的施工场地内和工艺安装单位交叉、垂直作业施工。
2）设备繁多，设备预埋螺栓标高不一，总量大，埋设精度要求高，埋设如偏差将直接影响钢构件吊装及工艺设备安装。
3）结构形式多，结构间的接口密闭要求高。
4）烟囱施工难 烟囱高80m，在烟气净化区外，与净化区构筑物距离近，施工相互干扰大，其砼筒体内净尺寸小，对钢内筒的施工也带来很大难度。
5）绿色施工，环保护要求高 该建设项目位于江苏省常熟市毗邻长江，政策引导加强长江流域生态系统修复和环境治理，促进资源高效合理利用，保护长江流域生态环境，推进绿色发展，当地政府将该项目绿色施工作为重点管控项目，施工期间要做好长江周边的环境保护，防止生态污染。
3 实施方法及应用
利用BIM技术进行正向三维设计并出具传统二维图纸，结合工程特点预先解决传统设计中存在的问题。将设计BIM模型进行施工下游传递，应用BIM模型进行施工进度、质量、安全、成本等的管理，提升项目管理效率，并为建设项目增值提供帮助。设计、施工BIM应用主要使用软件有Revit、Civil3D、Twinmotion、BIM项目管理平台及NavisWorks等，进行各阶段不同目的应用。
3.1 BIM正向设计及出图
设计模型建立前针对垃圾焚烧发电厂的实际需求及特点，对于模型的基本制作规则制定统一设定，建立项目级的BIM设计规范和审查要求，增强BIM 设计成果的标准性和统一性。
使用欧特克Revit系列软件进行设计阶段模型的创建，通过不同专业协同设计后，由项目牵头人进行设计模型的符合性与正确性审查，以确保设计模型质量。最终根据符合审查要求的模型出具设计模型与对应的二维图纸，交付施工使用。
该生活垃圾焚烧发电厂设备设计复杂，包括：垃圾焚烧设备、烟气净化设备、水净化设备及变配电设备等；工艺设计深化要求高，设计阶段要考虑贮藏坑密闭和负压设计，解决了抽泣外漏问题，垃圾焚烧有毒有害物质无害化处理等。利用BIM技术的可视化与可协调性开展各专业设计工作，成功解决了传统二维设计专业协调不统一与关键、复杂部位设计困难。
3.2 BIM技术的施工管理应用
3.2.1 工程进度计划管理
该生活垃圾焚烧发电厂项目在技术管理中应用BIM模型为载体进行进度管理，提高项目进度的统计与分析，具体进行计划编制与进度关联、施工模拟与资源模拟、进度校核与进度分析、工作面管理与形象进度等工作，实现以下目的：
1）实现计划进度与实际进度可视化对比
2）实现了现场不同时间段资金、资源的分析
3）通过进度分析提前预警了进度滞后的施工部位，对进度计划进行及时调整。
3.2.2 施工工程量计算
通过设计模型深化设计形成施工模型，将符合工程建设实际施工工况的施工模型用于工程算量，进行BIM模型量、设计量、项目实际工程量进行三量对比。过程中对BIM模型正确性、工程量正确性进行验证，进行分包核量及指导报量工作。
模型正确性、工程量正确性验证方面，BIM技术人员通过Revit与广联达GCL进行对比分析。首先进行构件正确性验证，其次验证工程量的准确性通过对比发现建筑结构专业，精度误差小于1%，便于后期应用。
分包核量及指导报量方面，利用流水段反应完成工程量，从流水段中抓取清单量同步到当期模型完成量中，并建立业主报量报批制度，同步总承包方申请及业主累计审核信息。
传统报量方式人为因素多，时间久，效率低，流程繁琐，跟踪难，采用BIM报量现场与模型双重反馈，报量快捷、高效、可全程追踪。
3.2.3 质量和安全管理
项目技术与管理人员通过BIM系统的PC端进行质安问题进行记录与跟踪管理，通过平台数据统计和分析功能，有效剖析质量、安全问题，形成质量、安全多发问题控制统计表，进行后续相同问题的资源调整和优化。确定了质量安全多发处，作为质安部署检查的重点，帮助管理层提前预防；通过对各分包质安数据分析，更加方便的对分包施工质量进行综合评定，便于选择优质的分包队伍。
3.2.4 BIM+二维码、VR应用
现场安全管理人员在手机上使用活码管理系统设备巡检等数据的记录，在后台可以方便地管理本项目所有实测实量数据。将数据生成二维码链接至BIM模型构件，做好竣工模型信息录入，为后期物业运维提供便利。
将BIM模型与VR技术结合在一起，将 Autodesk Revit模型通过Autodesk 3ds Max 软件进行效果处理后，导入VR制作软件中，进行建筑实景漫游。
3.2.5 施工方案优化设计
1）周转材料采购计划 利用BIM技术进行措施模拟，模拟现场不同阶段的措施布置情况，并导出各阶段的措施材料用量，指导了现场材料的采购，最大限度的减少材料浪费。
2）专项施工方案验证 BIM技术人员辅助专项方案编制，对专项方案中的特殊工艺节点进行方案模拟，暴露专项方案施工过程中的问题，进而为方案优化提供解决办法。
3）桩基施工优化 BIM技术人员通过对地勘数据进行数据提取，建立真实地质的BIM模型，并将施工桩基模型与地质模型进行专业复合，应用可视化优势判别桩基的入土难易程度，反应施工工况，进行施工部署。
4）二次结构施工方案设计 利用BIM系统做了三维的排砖方案，进行可视化的交底，提高了砌筑质量。提供需用砌块材料量，辅助制定进场计划及运输计划，实了准确投放，避免了材料浪费及二次搬运。
3.2.6 图档、方案及资料管理
利用BIM系统将收发的图纸全部录入，并与模型对应挂接，便于现场技术人员对图纸的调用及查看。根据搜索功能实现模型与图纸、方案的双向反查。
3.3 基于BIM的运维数据管理
技术人员通过对设计、施工模型及过程二维码数据的提取处理后导入BIM系统系统，由运营使用单位提出数据录入需求，通过总承包企业对设备BIM模型补充设备编码、安装时间、厂商信息、维修周期等运维信息，便于后期工程移交业主后进行有效的物业运维管理。
4 结语
该生活垃圾焚烧发电厂项目BIM技术的应用提升了项目建设整体质量。利用 BIM模型为中心的BIM系统进行施工方案模拟、质量进度管理、资料管理等，保障了项目建设的顺利进行。在成本节约、管理提升、技术提升、社会效益、数据积累、人才培养、环境保护等方面都取得了良好的效果。
参考文献：
[1]李静，方后春，罗春贺.基于BIM的全过程造价管理研究[J].建筑经济，2012年09期.
[2]李俊杰，杨晖.基于BIM技术的建筑工业化发展研究[J].建筑经济，2016年11期
[3]伏玉.BIM技术在工业化生产方式的保障性住房建设中的应用与对策[D].长春：长春工程学院，2015.
[4]王卫东.bim技术在桥梁工程施工阶段的应用研究[D].长春：长春工程学院，2017.
[5]吴佳.垃圾焚烧发电厂BIM应用探索[J].建筑技术，2019年07期