地铁机电安装及装修工程多方模型合并问题分析

地铁机电安装及装修工程多方模型合并问题分析

王忠诚 王 磊 褚楠楠

(广东重工建设监理有限公司，广州 510000)

【摘 要】广州地铁六号线二期机电安装及公共区装修项目在施工阶段引入BIM技术，各施工单位根据设计图纸完成施工模型的建立，现场监理组织各专业施工单位完成模型合并。模型合并过程中存在许多问题，本文将问题做简要分析并提出可行性解决方案，最后对后期线路的合模工作进行展望。

【关键词】模型合并； 组织协调； 模型检查

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.06.13

1 引言

广州地铁六号线二期机电安装及公共区装修项目引入了BIM技术，从施工阶段开始应用，在工程竣工后，将模型移交给运营单位。本项目的监理单位管理范围为：机电安装、电扶梯、屏蔽门、公共区装修等，监理单位的BIM工程师负责组织各施工单位现场BIM应用实施。上述各专业的模型来自不同施工单位，各施工单位需要根据设计图纸异地完成各专业建模工作。在完成模型建模后，由监理BIM工程师组织模型合并工作。

在理想状态下，各专业的合并模型将是整个工程项目管理过程中统一的数据源，建设单位项目组和监理单位将根据此合并模型进行工程的日常管理和检查。但是，合模工作并非如此轻松，以至于问题较多难以确保数据源的准确性。因此模型合并工作显得较为重要，同时也较为繁琐。[1]

2 模型合并问题阶段性分析

模型合并问题可以分多个阶段，模型合并的前期、模型合并组织协调、模型合并问题修改、模型合并后施工计划编制。

在模型合并前，六号线二期机电安装及公共区装修项目存在的问题：

(1)模型检查不到位，模型检查主要是从建模人员的角度进行检查，对模型施工的合理性检查比较缺少；

(2)没有建立合模前检查的管理机制，没有预合并模型的合格检查要求。

在进入模型合并阶段存在的问题：

(1)在现阶段的工程管理情况下没有建立模型合并管理机制，没有严格的模型合并计划和时间节点要求，以及模型修改方确定原则等；

(2)模型合并没有根据各专业进行分组安排，相互影响较大的专业施工单位应放在一起进行合模，以减少合模协调组织工作的困难，同时提高模型合并及修改工作的效率；

(3)模型合并对哪些问题具有针对性作用不清晰。

由于本项目并没有做到以合并后模型为统一数据源进行施工组织计划的编制，因此无法在本文中进行详细阐述。当然，没有根据合模文件进行施工组织计划编制，本身就是BIM技术在工程项目应用中会遇到的问题。

3 各阶段模型合并问题分析

3.1 模型合并前问题分析

纵观整个合模过程，合格的预合并模型是重要的基础数据。在模型合并前，各单位需根据各自图纸建立模型。因此，合并模型的前提条件是各专业模型建模完成及模型内部检查完成，没有重大错误存在，没有模型丢失等问题。模型丢失是指在与二维图纸检查对比时和漫游检查时，没有漏建、错建的情况。因此，在模型合并前，各专业施工单位应组织完成模型内部检查，由各相关负责的设计人员、监理人员审核通过。最终提交合格的预合并模型。

模型的检查在现阶段的情况下，可分为两个阶段：

(1)首先由施工员进行模型的缺项检查；

(2)由项目总工进行模型的施工合理性检查，并由相关专业设计和监理进行签字确认。

图1 龙洞站、柯木塱站视点检查报告

合格模型检查内容包括：模型缺项检查、模型施工合理性检查。根据六号线二期机电安装5站一次模型缺项检查，统计出数据。

本项目模型检查通过场景漫游完成，随机发现存在问题便通过视点进行保存，如图1所示。此种检查方法，工作量很大，检查的效果与检查人员的仔细程度有关，检查10个车站可操作性较低。根据检查的仔细程度，默认将3次与3次以上的问题视为多发性问题(电扶梯为单个构件存在多方面问题总计3个)。此次样本数据主要来自金峰站、柯木塱站、龙洞站、黄陂站、萝岗站，整理后得到的数据表格如表1所示。

根据统计数据表2分析可知，整体模型的缺建遗漏占42%左右，此数据量较大，应加强对建模人员的培训和考核。根据问题的数量，较多的分别为风管、消火栓箱、设备区天花吊顶标高、空调水管阀门。从问题种类和问题数量的各专业占比可知，设备区装饰装修和建筑电气对模型的合并影响较大，在模型内部检查中，机电安装施工单位应加强此部位检查工作。公共区装修主要涉及天花、地面、墙面等多家施工单位，在模型合并工作中应加强与机电安装单位的协同工作。根据模型问题占比，公共区装修专业的BIM工作应提前与机电安装专业进行协同建模工作。

表1 模型常见问题检查统计

专业名称问题种类名称是/否缺项数量通风与空调空调水管未连接缺阀门/配件是5风口与吊顶天花位置冲突否3风管与其他专业碰撞否7给排水及消防消火栓箱偏位否7管道连接管件缺失是3建筑电气线盒固定方向错误否3线管、风管与墙面碰撞点较多否4灯具与风管、水管碰撞否3开关、电箱与防火门碰撞否3配电箱缺失是3线管与风管碰撞否3设备区装饰装修门槛石缺失是5设备区吊顶天花与机电管线标高碰撞否6风机基础缺失是4缺少栏杆是3线管、水管、风管套管未预留是3公共区装修墙面偏位管线裸露否4踢脚线缺失是4导盲带缺失是4屏蔽门屏蔽门端门与墙面有较大缝隙否4电扶梯电扶梯与地面未收口是1扶梯包边与三角房墙面不平否1电扶梯高出公区地面装修面否1

表2 问题结果统计

专业名称种类数量/百分比问题数量/百分比各专业缺失占比统计位置类问题占比统计通风与空调3/12%15/18%4%9%给排水及消防2/8%10/12%4%4%建筑电气6/24%19/22%4%22%设备区装饰装修5/20%21/25%17%4%公共区装修4/16%15/18%9%9%屏蔽门2/8%2/2%04%电扶梯3/12%3/3%4%9%

模型有些内容不能缺少，有些内容则可以省略，减少模型检查困难程度。电缆及线管的建模，在实际施工过程中，没有模型的前提下，施工难度较小，但是部分隐蔽工程中的线管模型对后期的调试和维修保养影响较大。因此现场暗敷的线管需要在模型中进行体现，方便后期线路检查。线管的建模对维护保养的作用较大，因此在模型合并阶段，可以减少线管此部分的建模工作量，在线管安装的过程中跟踪建模。

模型施工合理性检查，在六号线二期项目中并没有全面展开，将在后期总结中进行分析统计。

3.2 模型合并过程中问题分析

根据六号线二期机电安装及公共区装修项目的模型合并情况分析，模型合并组织协调工作较为困难，各专业时间节点不能很好衔接。

合模工作需要各单位在确定的时间范围内，完成各自的合格预合并模型，因此建模及模型检查时间需要考虑各专业实际进展情况。在当前的工程项目中，无法实现所有模型都能同时拿到，因此应根据合同工期和工程实际工期进行调整，根据各专业施工单位进场顺序进行合模工作的开展。遵循的原则就是在进场施工前，完成模型的合并工作。虽然各线路项目的实际情况不同，但是都可以遵循上述原则。

根据六号线二期机电安装及公共区装修项目的情况，公共区装修的模型最晚完成，对模型的合并有较大影响。图纸的获取时间需要建设单位项目组进行协调，提前拿到图纸。

模型合并工作应遵循各单位进场施工先后顺序，同时根据施工影响关系进行分组安排。六号线二期各专业进场施工顺序，首先是机电安装进场施工，待机电单位完成设备房砌筑装修及设备房内机电管线设备安装后，通信信号开始进场施工，部分车站在机电安装过程中，电扶梯可进行现场测量，准备下单排产，并进行小部分扶梯的吊装施工。在机电安装完成大部分工作时，屏蔽门开始进场施工，此时电扶梯和公共区装修开始大面积施工。因此，项目进场施工前期应根据各单位施工顺序进行模型合并顺序和时间节点的安排。[2]

通风空调、给排水、建筑电气与天花及通号信号碰撞主要是各专业放线定位时容易发生冲突； 通风空调、给排水、建筑电气与设备区装修同样也是放线定位时容易发生冲突； 屏蔽门与建筑电气、通风空调、天花、地面、墙面仍然是各专业放线定位时容易发生冲突； 屏蔽门的端门与墙面主要考虑预留20MM间隙做绝缘处理，防止屏蔽门发生漏电事故。根据以上的施工进场时间顺序和各专业之间的关系，安排机电安装(通风与空调、建筑电气、智能建筑、给排水及消防、设备区装饰装修)、屏蔽门、通信信号、公共区装修(天花、墙面)为第一组进行合模。[3]

屏蔽门与地面连接碰撞主要是地面与屏蔽门门槛标高问题及绝缘问题； 地面与扶梯连接碰撞主要是标高问题，因此屏蔽门、公共区装修(地面)、电扶梯为第二组合模。根据上述进行施工顺序和合模分组安排，可以进行模型合并方案的编写。

表3 模型合并时序

专业合格模型提交时间模型合并时间组别机电安装XX月XX日1通信信号XX月XX日XX月XX日1屏蔽门XX月XX日1天花XX月XX日1墙面XX月XX日1屏蔽门XX月XX日2地面XX月XX日XX月XX日2电扶梯XX月XX日2

在完成模型的合并检查后，各专业施工单位需根据检查情况，进行模型的修改。修改工作的分配原则，需要在模型合并管理机制中体现，考虑是否需要针对不同类型的错误进行模型修改单位的匹配。

模型合并的作用是提前发现施工时现场可能出现的问题，因此应将六号线二期机电安装及公共区装修实体项目检查出的问题进行统计整理和总结，方便后续工程项目将同类问题引入到模型合并过程中进行解决，使得模型合并具有针对性作用，提高模型合并检查的工作效率，有利于BIM技术在工程项目应用中的推广，使得各专业施工人员知道使用模型时可以检查哪些具体问题，化解经验丰富的施工人员首次拿到模型时无从下手的状况。整理后的资料也可以用于培养新人，让各参与方的新进员工尽快了解施工过程中可能出现的问题，进而在施工过程中有目的性的开展工作。因此，可以提高BIM技术的应用推广速度，同时也提高了培养新人的效率。

根据工程移交过程中统计的问题，进行分类整理，引入到模型中，在模型中进行问题标记，作为后期项目的工程检查资料。

4 模型合并与后续工作内容的关系

4.1 模型合并对施工计划的影响

施工计划的编制应包括进场材料堆放布局、材料加工场地布局、材料下单时间及进场时间计划、施工人力安排计划、各专业施工工序等。[4] 在完成模型合并后，各专业进场施工前可根据合并后的模型所提供的信息，根据需求对模型进行使用，实现模型对施工的可指导性； 比如：某车站设备区走道线管、桥架、风管、水管安装各专业施工工序，根据桥架和线管(线管亦可贴侧墙或顶板布置)先安装、风管随后、水管其次等原则，通过模型合并工作分析各专业施工工序，经过优化后得出相对合理的机电综合管线图，从而确定各专业施工队伍开始施工时间即施工工序，并依据综合管线界面图进行施工，从而达到指导编制施工工序的目的。[5]

4.2 模型合并对轨道交通模型系统使用的影响

广州轨道交通模型信息系统是各参建方使用模型和获取信息的协同平台，因此在模型导入平台前需要对模型进行处理，如对模型构件进行编码录入，对模型构件按照施工要求进行打断处理，对构件添加设备材料规格型号等等。[6] 因此，模型合并完成以后，在确认没有重大问题的情况下可以对模型进行导入平台前的处理，确保导入平台后的模型信息源正确可靠，减少后期对模型的修改而引发反复导入平台的重复工作。

5 模型合并管理研究展望

在六号线二期机电安装及公共区装修项目中，由于BIM应用还处于探索试用阶段，很多方面没有考虑周全，因此需要对模型合并工作的部分遗留问题进行深入分析。在后续线路中可以重点研究的内容有：合格的预合并模型验收标准，模型合并的施工合理性检查，基于合并模型的施工计划编制，模型合并对工程施工的针对性作用等。BIM技术在广州地铁的应用正在深入开展，模型合并是BIM技术在项目整体应用中的重要环节，对施工计划的编制、BIM平台的顺利使用具有重要支撑作用，同时也是整体项目中，各方进行组织协调的统一信息源。

参考文献：

[1]严事鸿， 赵春雷，郑刚俊.基于BIM的建设工程监理模式的研究[J].建设监理， 2015， 197(11)： 13-17.

[2]何援军. 基于 BIM 技术的地铁风水电安装碰撞检测[J].铁道建筑技术， 2014，(9)： 93-95.

[3]张建平. 基于4D信息模型的施工冲突分析与管理[J].施工技术， 2009， 38(8)： 115-119.

[4]陈谦.4D信息模型对施工过程的影响分析[J].山西建筑， 2010， 36(15)： 202-204.

[5]王雪青. 基于BIM实时施工模型的4D模拟[J].广西大学学报：自然科学版， 2012， 37(4)： 814-819.

[6]张建平. 基于BIM和4D技术的建筑施工优化及动态管理[J].中国建筑信息， 2010，(02)： 18-23.

The Subway Mechanical and Electrical Installation and Decoration Engineering Model Merging Problem Analysis

Wang Zhongcheng， Wang Lei， Chu Nannan

(Guang Dong Zhong Gong Project Management Co.，Ltd.， Guangzhou 510000, China)

Abstract：BIM Technology was applied in the construction of Guangzhou metro line 6 second phase of the mechanical and electrical installation and public area decoration project. The different profession construction units completed the construction model according to the design drawings，the site supervision organized the various professional construction units to finish the model merge.There were many problems in model merging process.This article gives a brief analysis and puts forward feasible solutions，and looks forward to the model merge in the late subway line construction.

Key Words：The Model Merge； Organize and Coordinate； Model Checking

【作者简介】王忠诚(1964-)，男，高级工程师，主要从事工程项目管理。

【中图分类号】TU17;TU205;TU94+4

【文献标识码】A

【文章编号】1674-7461(2016)06-0068-05