浅议钻孔灌注桩 P-BIM在项目管理中的应用

徐惠中

上海市浦东新区建筑市场管理所 上海 200135

摘要：近年来，BIM技术的广泛应用为建设工程项目设计、施工阶段的决策提供了可靠参考，推动了建设行业进一步发展。然而，利用BIM进行跨专业、跨软件的项目管理及协同工作时仍存在许多难题。针对这些问题提出的P-BIM方式仍处在探索阶段。本文选取应用范围广、质量控制数据多的钻孔灌注桩进行P-BIM的应用，分析项目管理需求，探讨P-BIM实施的具体形式与交付标准，使数据能够相对独立地存取、调用，提升管理效率，为P-BIM方式的不断完善、BIM的真正落地提供参考。

关键词：建设工程；项目管理；P-BIM；钻孔灌注桩

引言

BIM技术通过对工程关键信息进行数字化表达，能为工程各参与方在不同阶段的决策提供可靠的参考，优化工作方式的同时提高了工作效率，是大数据时代建筑业发展的必然选择。在相应政策的推动下，行业已探索并积累下有效的实践经验^[1-4]，但目前BIM应用大多停留在设计检查或者施工模拟等单一环节，而利用BIM进行跨专业、跨软件的项目管理及协同工作仍是国内外相关从业者面临的关键难题。前人在结合国外通用IFC-BIM理论以及国内建设工程实际特点，提出的基于工程实践的建筑信息模型实施方式（P-BIM）尚有待付诸实践^[5]。为此，本文以基坑工程中钻孔灌注桩为例，结合施工单位管理要点，浅析项目管理中运用P-BIM进行管理的要点与可能的发展方向，为后续P-BIM的进一步推广，BIM的真正落地提供参考。

1 P-BIM方式

P-BIM是基于工程实践的建筑信息模型实施方式，颠覆了以往BIM的建模方式，以任务为主，所有软件均为业务所设，以工作需求为导向。通过模型分解结构（MBS）方法对项目建筑信息模型进行分组与细化，拆解成相对独立而相关关系明确的多个任务，各专业任务仅与小数据库相关，数据采用分布式存储。采用统一的数据标准进行BIM开发，通过标准软件体系结构保证各分、子BIM间通信协议统一，利用网络环境实现同步和异步操作控制，构件跨平台进行分解与重组，按照预先制定的统一标准进行数据的获取与输送，确保工程各参与方能迅速按需提取可用数据和信息。

P-BIM与IFC-BIM最大的不同在于P-BIM可以自下而上出发，借用全体工程建设从业者的力量，通过大量工程实践不断完善改进，最终整合形成适宜中国工程建设及管理需求的P-BIM标准。因此，在当前阶段的工程建设中我们应主动探寻可能的切入点，为P-BIM的真正落地积累经验。

2 P-BIM在钻孔灌注桩中的应用前景

钻孔灌注桩是直接在桩位上成孔后，安放钢筋并灌注混凝土的成桩工艺。由于其能适应各种地层的变化，无需接桩，对周边建筑影响小的特点，在施工中得到广泛地应用。其中，利用地质钻机在泥浆护壁条件下，慢速钻进，通过泥浆排渣成孔，灌注混凝土成桩的正反循环法，可用于各种地质条件，各种大小孔径和深度，护壁效果好，成孔质量可靠；施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低，已经成为国内最常用和应用范围较广的成桩方法^[6]。然而，钻孔灌注桩的操作要求较为严格，施工质量的好坏对桩的承载力影响很大，且混凝土在泥水中灌注，质量控制难度较高，加之近年来项目较以往相比规模更大，管理把控更严，周边环境对施工条件的制约更多，施工过程中数据体量快速增长，对现场数据的收集、汇总、分析、查阅、保存工作难度加大，进而影响项目管理工作效率。将钻孔灌注桩作为P-BIM应用切入点，其应用范围广、质量控制数据多的特点能为日后P-BIM的推广应用提供可借鉴的参考。

3 钻孔灌注桩P-BIM分析及应用

在钻孔灌注桩实施阶段的管理工作主要可分为商务管理、技术管理、进度管理、资源管理、质量管理、安全管理六大模块，主要完成项目验工计价、深化设计方案、实施阶段计划与执行情况、现场人员资源动态、关键工艺质量、安全文明生产等方面的管理工作。根据P-BIM理论中MBS方法，对这些部分进行相对独立的BIM管理，重点把控项目管理工作关注的商务、进度、质量三大模块。

（1）商务管理

在商务管理阶段，项目管理的主要任务是整理合同清单内容进行验工计价，根据工程实际情况对资源配置进行优化，从计划层面降低成本。P-BIM商务管理模块可通过导入合同中清单内容并进行统计，初步根据清单信息完成验工计价的上报工作，后续根据实际进度进行准确填报后，自动汇总清单完成量、结合工效及进度情况进行资源优化，并自动生成验工计价统计表，动态调整阶段资源配备计划，确保整个计划准确、高效（图1）。

图1 钻孔灌注桩P-BIM商务管理模块

（2）进度管理

项目管理的进度控制主要工作需要根据合同约定以及工程实际条件评估具体进度目标、进度计划并通过科学的方法进行优化。在工程实施阶段，由于进度管理过程中目标明确，而资源、过程、以及外部干扰等不确定因素众多，进度管理工作也必须根据实际情况与计划的实时对比进行动态调整，及时采取合理、有效的协调与管控措施，确保工程项目按计划进行，工期目标按期实现。

基于进度控制管理对规划、控制、协调的基本要求，P-BIM进度管理模块在数据采集阶段对施工单位计划进度的project数据进行识别与导入，形成参照进度，在实施过程中保持对工作完成情况进行同步采集或导入施工单位施工日志，并与参照进度进行比对，实现对实际进度的实时把控，可更高效地对工期滞后问题进行针对性分析，完成进度与资源的优化与调整（图2）。

图2 钻孔灌注桩P-BIM进度管理模块

（3）质量管理

质量管理是施工现场项目管理的重点环节，在钻孔灌注桩施工中，孔位、孔径、孔深、垂直度等变量均是影响成桩质量的关键因素，也正是项目管理质量控制的重点参数。因此，在钻孔灌注桩P-BIM的质量管理模块中，预先建立灌注桩工序模板，添加孔位、孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度、泥浆性能、充盈系数等需要关键控制的参数，导入设计数据并设置质量参数合格阈值，选择重点管控的工艺环节，形成质量控制计划。在实际施工过程中，导入施工单位与监理单位同步采集的各项参数及检验批数据，生成质量报告，对超出合格阈值的参数自动报警，提醒施工单位及时整改并持续跟踪，有效减少返工工程量。在施工现场发现的质量问题，可通过移动端进行采集，在模型视图中快速定位，提醒施工单位快速检查、处理、分析、验收，使质量问题尽快得到有效闭环（图3）。

图3 钻孔灌注桩P-BIM质量管理模块

（4）交付标准

P-BIM的核心价值在于能通过交付标准的制定，让工程中不同专业在相对独立进行施工的同时实现信息共享，提高整体工程施工质量和工作效率。为了使钻孔灌注桩P-BIM能与其他专业信息模型进行关联和整合，P-BIM应满足数据交换开放性要求^[7,8]：应能读取相关专业提供的处于不同阶段、不同深度的关联模型的几何和非几何信息；能够保持对所需信息进行持续维护；通过共享数据导入能形成钻孔灌注桩工程施工自身的信息模型数据；施工过程中对参数进行采集更新后，再以满足信息模型交换的标准向相关专业提供灌注桩工程施工专业的资料数据。因此，P-BIM在数据信息的输入与输出过程中，对采用不同方式表达的信息应具有一致性，尽量减少冗余信息，以满足不同专业工程施工的要求。在钻孔灌注桩P-BIM中，通过对文件名、变量名称、字段类型等数据格式进行统一，从而确保输出的模型文件满足信息模型交换标准中一致性的要求（表1）。

表1 数据格式标准（部分）

4 结论

通过分析钻孔灌注桩施工中项目管理在成本、进度、质量方面的具体需求，分别建立商务、进度、质量管理模块进行P-BIM的实施，通过对文件名、变量名称、字段类型等数据格式进行统一，工程各参与方的工作数据资料得以高效地流转、交付并调用。P-BIM以任务为核心，根据实际工作过程所需进行定制，优化了BIM实施方式，减少了工作总量，进一步提升了项目管理效率。随着更多工程以及子BIM的尝试，P-BIM的工作形式将在实践中不断得到完善，在推动全生命周期BIM的发展中大有可为。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 关于推进建筑信息模型应用的指导意见[Z]. 2015.

[2] 上海市城乡建设和管理委员会. 关于在本市推进建筑信息模型技术应用的指导意见[Z]. 2014

[3] 上海市住房和城乡建设管理委员会. 上海市建筑信息模型技术应用指南[Z]. 2017.

[4] 王静. 建筑工程领域BIM的应用[C]. 中国科协年会第27分会场:现代图学推动数字设计与制造论坛. 2013.

[5] 黄强. 论BIM[M]. 中国建筑工业出版社, 2016.

[6] 戴君扬. 钻孔灌注桩质量评价及事故处理技术[D].同济大学,2006.

[7] GB/T 51212-2016. 建筑信息模型应用统一标准[S]. 中国建筑工业出版社, 2016.

[8] 中国工程建设协会. 建筑工程P-BIM软件功能与信息交换标准合集[S]. 中国建筑工业出版社, 2017.

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