摘要:介绍了BIM技术在马驹桥水闸工程项目投标阶段、施工阶段、验收阶段的应用：投标阶段采用BIM技术复核工程量、安排进度计划和提供策略性建议，为中标提供了保证；施工阶段利用BIM技术进行优化施工图、成本管理、进度管理、专项方案可视化、质量安全教育与技术交底等过程管理；项目验收阶段，采用BIM技术生成工程量统计表和竣工图纸等，较好地实现了工程项目管理，保证了工程投资、进度、质量和安全，为以后BIM技术在水闸工程中的应用提供了参考。
关键词:BIM技术；水闸工程；应用
1BIM建模
近年来，BIM技术在国内得到广泛的关注和应用。一些建设项目实现了各参建方借助BIM平台协同工作，可见BIM技术应用成效趋于显著[3]。它可以实现工程管理的三维化、信息化和协同化，通过信息模型可全面提升项目进度、质量、安全及运维的精细化管理，确保项目目标顺利实现[4]。2017年我国了BIM的有关技术标准规范，进一步促进了BIM技术的发展。在凉水河马驹桥水闸工程投标和施工阶段尝试使用BIM技术以提高工程项目质量、加快进度及成本控制等项目管理。本水闸工程为北京市通州区凉水河马驹桥现状闸下游230m处新建液压翻转闸，闸门型式为底轴驱动翻板闸门(30.0m×3.8m)。新建闸主要由闸室、河道两岸翼墙及上下游连接段组成。马驹桥水闸共3孔，单孔净宽为30m，总净宽90m。闸底板采用平底板型式。BIM在水闸工程应用的前提是三维建模，经对各个BIM软件进行比较之后，采用了Revit软件对马驹桥水闸模型进行构建。在进行三维建模之前收集并整理好完备的二维设计图纸等资料文件，根据不同图纸等信息分别对马驹桥水闸的闸室、消力池、交通桥与上下游墙体等模型进行构建。同时可以对模型进行参数设置、信息附加等操作，以完成水闸模型的初步构建。在水闸整体模型初步构建完成之后，根据现场施工遇到的实际情况不断对模型进行优化与完善。模型构建流程如图1所示。与传统二维图纸相比，马驹桥水闸三维建模具有以下几点优势：①画面立体、饱满、丰富和视觉效果显著，很大程度地节约了审图时间；②模型的相关信息一目了然；③具有强大的联动功能，在对模型进行修改时，其他相关内容都会随之更新，降低了模型构建的难度，极大提高了工作人员的工作效率；④可预见施工过程中可能出现的问题，可提前对模型进行优化设计，大大地便利了工程的建设，缩短了工期。
2BIM在各阶段具体应用
水闸属于小而全的“典型”水利工程项目，其包含了围堰导流、基础处理、钢筋混凝土、预制混凝土桥梁、闸门、启闭装置和电气设施等工程内容。BIM技术可贯穿于水闸工程项目管理的各个阶段。根据实际需求，在每个阶段有不同的侧重点。
2.1项目投标阶段
2.1.1复核工程量、指导投标
在投标阶段，用BIM复核发包人提供的工程量清单是主要任务之一，目的在于发现发包人提供的工程量存在错误之处，从而为投标报价提供策略性建议。在马驹桥水闸工程中对于工程量占比较大的内容如“土方开挖”“钢筋制安”和“CFG桩”等，有针对性地快速建立模型，配合造价人员进行不平衡估价。其流程是：熟悉招标图纸→三维建模→工程量提取→理解设计意图→修改设计模型→工程量二次提取→正常报价和报价修正(不平衡报价)合理性评估→确定投标单价。另外，在这个阶段，依赖于BIM模型信息对主要材料用量进行提取，方便投标人员获取主要材料的详细信息。在Revit中通过明细表—材质提取操作，对需要的模型信息进行提取，提取的部分信息如表1所示。由于此水闸工程施工因度汛需要，有可能跨越1—2个汛期，工期可能较长，材料价格波动属于承包人的自身承担的范围；所以，准确把握主要材料用量和价格是投标阶段基本功课之一，对项目成本管理十分重要。
2.1.2合理安排工程进度
马驹桥水闸工程周边环境十分复杂，人流车辆密集、施工对附近交通影响较大，必须做好施工时的交通协调疏导问题。在投标阶段制定进度计划的基础上，进行4D模拟施工演示。利用工序的时序可视化，合理安排工程进度。
2.2项目施工阶段
2.2.1施工图优化
在施工前，利用BIM优化原设计图纸，提前解决施工阶段可能会遇到的问题，实现BIM深化图指导现场施工。利用软件的碰撞检查功能对施工图进行优化，以消除碰撞点；利用可视化能力，发现设计构件细微处的不合理，在施工前反馈给设计方对其进行修正[5]。运用BIM软件对设计模型进行碰撞检查主要目的有3个方面：（1）提前发现设计问题；（2）避免出现返工；（3）减少了建造的成本。在工程的施工前期、中期，运用BIM技术将构建的BIM模型整合在一起进行碰撞检查，提前查找出各专业空间上的碰撞冲突，发现问题，及时将信息反馈给设计人员。这样做既显著缩短发现、讨论、修改和验证图纸等问题过程的周期，优化了项目设计，减少在建筑在施工阶段可能存在错误，同时也大大提高了在施工过程中对工程的管理效率。利用Navisworks软件对构建的马驹桥水闸模型进行碰撞检查，运行之后得到墙、常规模型、栏杆扶手、楼板、楼梯与结构柱等这些不同项目之间的碰撞共22处。
2.2.2成本管理
工程实施阶段，基于BIM深化模型输出工程量清单，辅助材料管理人员物资采购管理，推进项目成本精细化管理。项目成本主要有人、材料、机械及管理费等组成，其中材料成本的占比较大，而主要材料用量决定了某项材料对项目成本的影响力大小；同时，水闸项目部件组成较为复杂，这就要求需要提高项目的管理水平，否则会由于场地狭小、工序紧凑、作业相互之间干扰大和拆迁等因素，最终可能导致工程施工成本直线上升而造成项目亏损。利用BIM对工程量进行复核，结合进度计划自动更新资金流量表，结合企业单价指标，产生每项工程的毛利润，对工程资金收益情况进行预控；工程完工时根据实际的完工图纸及时更新BIM模型，进行工程量完工结算确认。
2.2.3进度管理
用Navisworks软件对凉水河马驹桥水闸施工总进度进行模拟，总进度模拟图如图5所示。总进度模拟主要是对工程总体施工方案进行预演，使整个项目团队提高整体施工及管理意识，从而把控全局。
2.2.4专项方案可视化
利用BIM可视化的特点，在进行基坑开挖、围堰工程等专项施工方案制定时，能更清晰表达各工序、部位之间在“空间—时间”的关系，使阅读者一目了然，改变了以往“方案以文字描述为主，使阅读者难于快速理解”的状况。
2.2.5质量安全教育、技术交底
利用BIM可视化技术，对工程的重点部位和复杂节点进行三维模型可视化展现，可实现预知相关构造，大幅提高在质量安全教育、技术交底时的临场感受；预知安全隐患、提高质量安全意识和增强对技术参数的记忆和理解；明晰质量安全控制要点，提前制定出相应的安全防护方案，避免出现施工安全事故施工以延误工期。安全教育可视化如图6所示。
2.3项目验收阶段
在工程完工验收阶段，一键生成工程量统计表和竣工图纸，部分工程量统计表和竣工图纸分别如表3和图7所示。各验收方很方便检查结算依据、核对工程量，借助BIM模型对现场实际施工情况进行校核。
3结论
在凉水河马驹桥水闸工程中应用BIM技术，结果显示通过信息模型全面提升项目质量、安全与进度等精细化管理，实现了建筑工程项目管理的协同和沟通，缩短了工期，节约了成本，产生了一定的社会经济收益；因此将BIM技术应用于水闸工程施工管理，其优势将为管理领域带来巨大的效益，对于推进水闸工程施工管理信息化具有重要意义。基于我国水利工程行业比较复杂的特点，还需要认真研究，具体情况具体分析，将BIM技术运用到更多的水闸工程之中，以提高施工效率和管理水平，推动BIM技术在水利工程中应用发展。
参考文献
[1]吴守荣,李琪,孙槐园,等.BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的应用与研究[J].铁道标准设计,2016,60(11):115-119.
[2]王春涛,陈留兵.BIM技术在建筑工程施工中的应用[J].南通职业大学学报,2015,29(02):81-85.
[3]林佳瑞,张建平.我国BIM政策发展现状综述及其文本分析[J].施工技术，2018，47(6):73-78.
[4]李德,宾洪祥,黄桂林.水利水电工程BIM应用价值与企业推广思考[J].水利水电技术,2016,47(8):40-43.
[5]马少雄,李昌宁,陈存礼,等.BIM技术在某工程施工管理中的应用[J].施工技术,2016,45(11):126-129.(责.
作者:张建 赵志峰 单位:北京翔鲲水务建设有限公司