1引言

根据《2022年中国内地城轨交通线路概况》^[1]（中国城市轨道交通协会信息总第41期），截至2022年12月31日，中国内地累计有55个城市投运城轨交通线路超过一万公里，达到10291.95公里。我国城市轨道交通建设取得了显著的成就，进入了全面发展时期。作为施工单位，在不断积累传统经验的同时，也应运用新技术新工具^[2][3][4]进一步提升管理水平^[5][6]，解决工程建设中的重难卡点。

其中，施工工筹管理^[7][8][9]，对工程项目的安全、工期、质量和投资均有较大的影响。全面综合考虑各种风险、各项指标及各专业系统的需求^[10]，科学系统编排施工组织计划，能够加强施工单位的质量控制、进度控制和投资控制，提升合同管理、信息管理、安全管理和组织协调等工作。

本文以某轨道交通工程某站为依托，探索基于BIM技术的施工工筹研究，通过BIM模型建立、周边环境分析、可视化工筹编制、施工作业模拟等过程，使管理者有序地安排各项施工任务，规范化进行施工管理，提升城市轨道交通工程施工效率与质量，力争项目建设实现社会经济效益较大化。

2项目情况

某轨道交通工程某站为地下两层双岛四线越行车站，采用并行的小间距（8.3m）暗挖断面形式；土石方51万m³；左右线采用大断面（2×460㎡）双侧壁导坑法开挖，技术难度高，多个作业面同时施工，且只有一个施工通道，将面临施工效率降低、安全风险增加、施工空间受限、施工周期延长和施工成本增加等困难。施工前须提前策划，统筹安排，编制详细可行的施工组织设计，施工过程中严加管控，合理组织作业面及工序间衔接安排，确保进度及施工安全是本工程的重点也是难点。

3研究成果保障措施

3.1组建专业团队

由于工筹模拟的专业性，专业团队由项目部总工牵头，工程部和BIM部成员协同办公共同实施，通过协同机制，确保BIM模型的不同部分可以正确地相互连接和共享信息；工程部技术人员对工筹模拟和BIM实施方案指导，同时在进入BIM工程筹模拟阶段之前，须对BIM模型的几何数据、材料属性、设备参数等进行仔细验证和核对，以避免模拟结果的错误；BIM负责人主要内部工作开展、外部协调、成果校核，确保模拟结果与实际情况相符；BIM组长负责BIM应用的资料收集和成果检查；BIM技术人员负责工筹模拟视频制作和成果输出。

3.2 定期组会研讨

在应用开展前，由BIM负责人主持第一次BIM应用交底会议，明确团队各个成员的责任分工。在应用过程中，针对应用开展有困难的问题，定期会议沟通协调。同时工筹专题研究会融入BIM内容。

3.3 成果质量管理

3.3.1确定质量目标：本次工筹模拟成果中BIM精度应达到LOD400，视频成果输出1080P/60FPS。

3.3.2制定质量计划：制定质量管理计划，包括质量目标、质量控制活动、质量审核程序和质量风险管理策略等。

3.3.3进行质量控制：在工筹模拟的过程中，采取控制措施确保BIM模型标准的达到。包括对输入数据的验证、验证模型的正确性和准确性、检验工期计划的合理性、验证资源调度的适当性等。

3.3.4进行质量审核：对工筹模拟成果进行独立的质量审核，验证工筹计划的准确性、完整性和合规性。

3.3.5纠正和改进：如果发现工筹模拟成果存在质量问题，采取纠正措施进行修正。

3.3.6监控质量：持续监控工筹模拟成果的质量，确保其在项目执行过程中保持符合预期的水平。定期进行质量审查和评估，及时识别并解决潜在的质量问题。

3.3.7建立质量文档：建立质量文件，包括成果审核报告、纠正措施的记录、质量改进计划等，以备将来的参考和审查。

4工筹模拟思路及流程

工筹模拟是BIM应用标准中的专项方案模拟，在实际工程项目中具有重要的应用价值。本次通过某轨道交通工程某站施工工筹模拟，辅助施工现场对工筹计划的合理性进行验证，同时辅助项目施工决策和后期的管理工作。

为了对工筹模拟进行准确地实施，BIM部根据该站的初版工筹计划，并运用Revit软件对该站的BIM模型进行了拆分。按照施工计划，对拆分的模型添加时间信息，从而形成了工筹模拟文件。这样一来，能够通过三维工筹模拟来验证施工标段的工筹计划，并在需要时调整进度计划，以解决可能出现的交叉施工问题，进而达到缩短工期的目标。

这种工筹模拟的应用不仅可以在施工阶段发挥重要的作用，还可以在后期施工过程中进一步扩展。通过实际的进度模拟和计划进度的对比，项目部管理人员能够直观地了解施工进度是超前还是滞后。这种对比能够帮助管理人员及时做出合理的调整，以实现项目的成本目标和工期目标。

值得一提的是，工筹模拟的应用不仅局限于施工阶段，还可以在工程的其他方面扩展应用。例如，在施工标段后续阶段，根据工筹模拟的结果，可以对费用计划和实际进度等方面进行进一步的应用和调整。从而能够更加全面地把握项目进展情况，进行更好地工程管理。

通过工筹模拟的应用，充分利用BIM技术的优势，实现施工工程的优化管理。工筹模拟不仅能够提高施工过程的效率，还能够降低施工风险，同时减少项目的成本和工期。此外，工筹模拟还能够使项目团队成员更加配合默契，有效地协同工作，提高整体的施工质量和项目的成功率。

4.1资料收集：某站BIM模型、某站设计文件、施工工筹计划、施工方法及工序、施工资源信息等。

a) BIM模型：指项目相关的BIM模型，包括建筑、结构专业的模型。模型应包含足够的细节和准确的空间关系，以支持工筹模拟的准确性和可靠性。

b) 设计文件：包括设计图纸、设计说明书、标准规范等相关的设计文件。旨在收集工程的技术要求、施工方法和材料规范等信息。对于工筹模拟的实施和分析具有重要作用。

c) 施工工筹计划：指施工工期计划、工作量计划、资源计划等工筹计划文件。旨在收集工程施工的时间安排和进度要求。为工筹模拟的时间管理和进度优化提供基础。

d) 施工方法和工序：指关于具体施工方法和工序的资料，旨在收集施工工艺、工序流程图、施工工法等。为合理安排工筹模拟的工序规划和施工顺序提供帮助。

e) 施工资源信息：指关于施工资源的信息，包括人员、机械设备、材料等方面的资料。旨在通过工筹模拟中资源的分配和调度实现施工资源的最优化利用。

4.2工筹视频制作：BIM部根据设计文件收集、创建、拆分BIM模型，由工程部对BIM模型的细节以及准确度进行复核，其中重点是将车站主体、附属、土方等单独划分，不但打磨了工筹模拟在进度方面的颗粒度，又提高了管理效率。然后按照施工计划（包括施工工期、工作量、资源分配），对已划分区域，通过Fuzor软件对BIM模型添加时间信息，制作视点文件，最终导出工筹模拟文件。该工筹模拟文件可以直观查看到某站各结构部分在整个轨道交通工程施工工期中的具体时间，从而提高前期工作推进效率，提高施工班组该工点的整体了解。

4.3模拟成果审核：施工标段BIM部对导出的工筹模拟视频成果自检，自检合格后提交施工标段工程部审核。施工标段工程部根据工筹模拟视频，对工筹计划评估分析，检查工期安排是否合理，工序之间的关系是否符合工程的实际情况，资源调度是否合理等。通过工筹模拟表达出的工筹计划缺陷，由施工标段工程部技术人员重新对工筹计划进行调整，施工标段BIM部修改工筹模拟视频。重复上述步骤，直至工筹计划切实可行。如果存在设计变更，则需要与设计单位进行最终审核。设计单位对工期计划的准确性、合理性、可行性进行复核，同时对模拟成果中存在的潜在风险和安全问题进行评估，分析可能发生的延期等影响，确定风险管理措施。同时需要将审核的过程、结果和评估意见编写成成果审核报告。报告应包括审核的目的、过程、发现的问题、建议的改进和措施等内容，并按照项目要求提交给建设单位等相关部门。在建设单位管理人员、设计单位及施工现场人员全部确认模拟成果的合理性和可行性后，施工班组可以根据工筹模拟视频的工法顺序开展施工。

4.4施工标段项目部审查通过的工筹模拟和工筹计划报送施工总承包部审核，根据施工总承包审核意见，由施工标段BIM部对工筹模拟视频效果修改。待施工总承包部审核通过后，提交至监理部。并根据监理部反馈意见，施工单位BIM部对工筹模拟效果进行修改，输出最终视频成果文件，用于项目部对该站的施工统筹安排，并将最终的应用成果分别交付施工总承包部、监理单位、设计单位和建设单位存档。

5 成效分析

该站点双侧壁1部导洞原本需30天完成土方开挖 ，但通过工筹模拟发现右线2#风亭开挖完成后，可向大里程方向进行挖掘工作，从1个掌子面增加到2个掌子面。完成1部导洞的土方、初衬就只需要27.5天，而该站点土方共分为18部，故工期合计节省45天。本次基于BIM的施工工筹研究获得成效分析表格如下：

6结论

工筹模拟专项应用在工期控制方面可以了解到工程各个施工工序的具体时间安排，包括开始时间、结束时间和持续时间。辅助项目管理人员判断整个工程施工的进度，及时发现延迟和提前完成的情况，并采取相应的措施进行工期控制。

而在资源调度上，工筹模拟可以确定施工工序所需的资源数量和消耗，包括人力、设备、材料等。通过了解每个工序的具体时间安排，可以合理优化资源的调度，提高资源的利用效率，避免资源浪费和短缺。

在关键路径分析方面上，通过工筹模拟可以确定工程施工中的关键节点。这有助于项目管理人员重点关注关键路径上的工序，确保这些工序按时完成，以避免整个工程的延误。

同时工筹模拟还可以预测和评估可能发生的变更对工期的影响。通过模拟不同的变更场景，可以帮助项目管理人员做出决策，及时调整工程计划，减少变更对工期的影响。

其次工筹模拟通过帮助项目管理人员识别和评估工期风险，预测潜在的延期和交付风险。这有助于采取相应的风险管理措施，提前采取行动，减少潜在的延期和损失。

本次基于BIM的施工工筹研究总计节约投资39.6648万元，节省工期45天，通过可视化工筹模拟直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时有效协同参建各方，使各方都能对工程项目的各种问题和情况了如指掌，降低管理成本、提高对接效率、提高工程质量，基于BIM的虚拟施工技术取得了良好的应用效果。

后续继续结合工程项目特点开展BIM技术应用，如施工场布模型、交通导改模型、管线碰撞、施工模拟等，将BIM技术与工程建设深度融合，提升项目管理、提高工程质量、优化资源利用、加强沟通协作、提搞安全性能。通过既有的经验，为后续更新管理流程和管理方法、建设数字化管理团队、加推行数字化管理文化起到示范作用，形成数字化管理新格局。

参考文献

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