陈小伟
中国建筑第二工程局有限公司，福建 福州?350000
【摘要】以平潭海洋国际会展中心工程为例，探讨施工单位作为EPC牵头人在施工图纸会审阶段如何通过应用BIM技术辅助图纸会审，从图纸源头把控工程质量，利用提前发现的问题对施工工艺进行更有效的优化，降低因图纸问题导致返工现象，同时对工程进度、造价、质量等进行有效预控，确保项目工期，为项目创造优良的经济效益。
【关键词】建筑信息模型；图纸会审；施工图质量；碰撞检查
1项目概况
平潭海洋国际会展中心项目位于福建省平潭综合实验区，占地面积13.3万m2，总建筑面积14.6万m2，一层地下室，地下室采用型钢混凝土组合结构，地上建筑包括展览中心、五星级酒店、会议中心、宴会中心、新闻发布厅等。
展览中心共设4个展厅，由西向东呈扇形一字排开，A、B、C为单层展厅和D为双层展厅，展览中心东西方向长约300米，南北方向长约110米，展览中心采用钢框架结构+异型倒三角桁架屋盖。酒店塔楼地上25层，主体结构高约99.9m，塔楼平面呈椭圆形，采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。会议中心和宴会中心地上3层，下部主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构，其屋盖采用正放四角锥焊接空心球曲面网架结构。新闻发布厅为椭球形单层落地钢网壳结构，椭球形拱壳南北向拱肋跨度约39m，东西向长度约为65.5m，拱高约为18.1m。
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图1 平潭海洋国际会展中心效果图
2施工图审查重难点和解决方法
2.1施工图审查重难点
（1）本项目为EPC项目，施工单位作为EPC牵头人，需对设计方案进行整体把控，既要避免工程预算测算滞后导致设计方案超概算，也要保证设计和施工不脱节，保证现场施工进度顺畅；
（2）本项目属于边设计边施工的项目，工程体量大，工期紧，建筑功能多样，结构形式丰富，审图工作量繁重，确保工期节点难度大；
（3）施工质量要求高，项目质量管理目标为鲁班奖；
（4）本项目参建单位多，各专业分包多，我方作为EPC总包单位需尽量避免参建方因设计变更进行索赔，避免参建方提出对设计和工程造价不利的申索，因此EPC总承包单位牵头人在设计优化、施工管理以及成本管控工作量大。
2.2解决方法
项目在设计初期便引入有设计和施工经验的BIM工程师进入项目BIM团队，实时对设计成果进行审查，定期更新项目的BIM模型，项目参建各方基于BIM模型并结合CAD图纸进行三维剖切、拆分，直观地开展多专业的设计协同，消除各专业间的沟通壁垒，大幅降低在施工阶段发现的各专业间设计矛盾造成的返工和工期延误。
基于BIM模型对项目重难点进行预控，及时发现风险，同时收集各专业穿插、错、漏、碰、缺等问题，提出合理化建议并联合设计单位共同解决。
基于BIM技术对项目进行4D进度模拟预建造，优化施工工序，优化施工资源调配。
对图纸会审成果及修改后的模型实时导出工程量，辅助成本控制。
3BIM技术在图纸会审中的应用
有效地开展施工图会审对于设计和施工节点控制，施工组织安排，以及项目的进度、质量、成本的主动控制都具有重大意义。只有做好施工图纸会审，及时发现并解决图纸问题，优化施工图纸，才能提高施工质量，缩短施工工期，进而节省工程造价。
3.1施工图纸审核方法
施工图纸审核主要包括学习阶段、预审、会审、整理成文上报四个阶段：
（1）学习阶段：技术部及BIM团队人员先认真学习、熟悉施工图纸，了解设计意图、设计标准和规定，明确技术标准和施工工艺流程等有关技术问题，同时，BIM团队运用Revit软件创建各专业BIM模型，进而获得完整的项目模型。
（2）预审阶段：在学习、熟悉设计图纸的基础上，按照设计文件审核的具体内容，基于BIM模型认真核对施工管理范围工程设计图纸的详细情况，对发现的问题，按专业分类标注问题在BIM模型平台中。
（3）会审阶段：在预审的基础上进行会审，主要是核对各建筑物之间、各施工区段之间、各专业之间的相互关系，消除误差，基于BIM协同平台进行协调配合等工作。
（4）整理成文阶段：施工设计图纸审核后，应将预审、会审阶段提出的问题及解决办法，详细记录整理进行汇总，填写图纸会审记录。
3.2碰撞检查
碰撞检查是指在工程项目施工前，对设计图纸进行空间上的检查，对可能在施工中出现的冲突进行调整与优化，从而减少施工返工与资源浪费。基于BIM的碰撞检查是将各专业模型协同整合到一个模型内，在三维可视化的环境中调整与优化，以解决各专业之间的碰撞、管线与结构的碰撞以及空间不足以安装与维修等问题。基于BIM的碰撞检查，避免了以往因设计人员空间想象能力造成的设计缺陷导致施工过程中出现问题。应用BIM软件可实现智能检查碰撞点，以直观的三维方式显示设计中出现的碰撞，能显著提高施工图会审的质量和效率。
本项目在完成各专业BIM建模后，利用BIM三维信息模型中的碰撞检查和专业协同功能，把图纸通过三维的形式展示出来，并进入模型内部漫游巡检，查找各专业构件之间的相对关系，检查发现建筑与结构、机电与结构、机电与机电等专业之间的碰撞及错、漏、缺等问题，快速、全面、准确地预知项目存在的问题，并能一键返回建模软件，快速修改，从而提高工作效率，促进沟通，提升项目管理能力。BIM技术辅助图纸会审改变了传统的工作思维，降低劳动强度，让项目部相关技术人员从繁杂的工作中脱离出来，拥有更多的时间研究如何从施工工艺上节省费用，实现科技创效。
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同时，根据碰撞结果生成碰撞报告，对重点部位进行三维漫游巡检和动态模拟，并结合图纸问题提出处理方案，提前对重点碰撞部位做BIM动态模拟，形成PDCA循环，直到没有问题发生。
3.3可视化沟通平台
以往图纸会审阶段是项目参建各方带着一堆图纸开会，在图纸会审的时候翻阅各专业图纸，经常一张图纸找的很久并且找不到图纸错误的位置，效率很低，也经常由于对二维图纸看的不仔细和设计方出现理解偏差，设计方也没有很好的表达出建设方的意图，各专业人员只顾着自己专业内的内容，信息传递滞后，没有统一的平台进行沟通讨论，工作协调难度大，往往在施工阶段才发现问题，造成设计变更的发生，延误工期。
基于BIM技术的图纸会审，可以把CAD图纸挂接到模型上，将图纸问题标注在模型中作为一个视点保存起来，开图纸会审会的时候，直接点击模型即可调出错误的模型视点、问题报告和相应的图纸，形成良好的信息交流平台，能很好的与项目参与各方快速交流沟通，实现高效率的办公，直观的发现图纸问题，减轻传统项目管理中诸多繁杂的工作，使各参与方能及时地进行信息传递与共享。全面精细化的建模，保证了BIM审图的全面度和精细度。
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BIM协同平台辅助图纸会审
3.4设计优化
为了提升深化后BIM模型的准确性、可操作性，将各专业施工操作规范与施工工艺融入到设计模型中，并将工程基础数据分解到构件级、材料级，有效控制施工成本以降低风险，达到提高深化设计效率，保证深化设计质量，提前发现问题并调整设计，避免施工浪费的目的。
例如本项目在桩基阶段根据定稿初设图纸确定好塔吊选型及平面布置，编制塔吊基础施工方案，将塔吊基础桩与工程桩相结合进行桩基设计，尽可能利用工程桩同时做为塔吊桩，降低施工成本。原方案考虑5台塔吊，每台塔吊桩基数量为4根，经设计提前优化后利用工程桩数量为10根，节约费用共计100万元；施工图设计垫层为150mm厚C20混凝土，对垫层基础为砂土层，结合BIM技术和地勘报告，创建地层曲面并对现场复核，对土质较好现场按100mm进行管控，节约垫层混凝土量，实现经济效益；本项目初版地下室后浇带划分复杂，工程量差别大，流水施工比较困难，项目基于进度计划结合BIM模型进行4D进度模拟，优化结构后浇带布置，合理搭接工序，确保后浇带划分合理，施工方便。
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地下结构后浇带优化前后对比
3.5施工图审核汇总
通过深化后的BIM模型，辅助施工图会审。施工图会审则是解决施工图纸设计本身所存在问题的有效方法，在传统的施工图会审的基础上，结合工程BIM模型，对照施工设计图，相互排查，若发现施工图纸所表述的设计意图与BIM模型不相符合，则重点检查BIM模型的搭建是否正确；在确保BIM模型是完全按照施工设计图纸搭建的基础上，基于碰撞检查和各专业协同功能找出各个专业之间以及专业内部之间设计上发生冲突的构件，采用BIM模型配以文字说明的方式提出设计修改意见和建议。
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图纸问题报告
3.6辅助成本管理
本项目BIM团队进场后，直接对接和辅助设计院协同工作。基于图纸会审建立并及时完善图纸修改后的BIM模型，在模型中赋予构件属性及价格参数，通过模型自动生成工程量同时套价汇总，当模型修改时，工程量和价格也实时自动统计联动更新，直接形成改动后的总成本，省去了图纸频繁变更重新算量组价的时间，提高了工作效率。基于BIM的信息化管理平台可以使不同专业人员之间协同作业，加强设计师、开发商、承包商以及材料供应商之间的交流，减少设计图纸变更，使项目顺利进行。例如原设计方案金属屋面防水卷材设计厚度为1.5mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材，项目在优化的时候考虑到新规对金属屋面防水卷材不再要求，介于新规旧规交界时间，为了避免验收风险，把防水卷材厚度优化为1.2mm厚；金属屋面表面处理原设计镀铝锌平钢板含量350g/㎡，设计不合理，市面一般能做到200g/㎡，优化为180g/㎡；会议中心大面玻璃原设计为10 LOW-E +12A+10mm钢化双银LOW-E中空玻璃，经我单位设计优化及与业主、设计积极沟通后，需按风洞试验取值计算，提供计算书复核，在保证原有外观效果及功能的前提下，优化为8LOW-E+12A+8钢化双银LOW-E中空玻璃。基于BIM模型的参数化功能，在设计变更时，对复杂的金属屋面和幕墙模型只要修改相关参数即可直接生成新的模型，快速导出工程量并进行套价计算，避免重复建模和重新算量加重工作量。
相关人员可以根据系统生成的总成本及时分析，确定各专业和各阶段成本是否出现超额，根据结果再进行图纸优化及调整。利用BIM技术能够快速辅助商务管理，在保证设计效率的同时也兼顾了经济性，有助于成本控制。
4结语
施工图纸的质量很大程度上制约工程的进度、造价和质量控制，尽早的发现图纸问题并及时处理能避免后期施工诸多不协调的问题。图纸会审阶段是项目成功的关键，我们可以更直观的理解和认识各专业施工图纸，提前预见并解决施工图纸中问题，提高施工图纸的准确性和全面性。基于BIM技术辅助图纸会审，本项目排除了300多处图纸错误，优化了施工图，节约施工成本，减少了施工中5%的返工现象，有效缩短工期，同时提高施工质量，也助力于后续对图纸进一步优化和成本控制扫清了前期图纸问题和不明确等障碍，确保后续施工顺利进行。
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作者简介：陈小伟（1992—），男，福建泉州人，助理工程师，本科，中建二局福建分公司BIM中心副主任