浅谈BIM技术在提高墙体预留洞口准确率中的应用

1浅谈BIM技术在提高墙体预留洞口利用率中的应用一、前言在工程施工图纸中墙体预留管洞往往设计未明确具体位置，且要求施工单位提前结合各专业图纸进行结构预留洞埋设，考虑到工期紧、地下室管线综合布置复杂等因素、在有效的时间内完成管综排布及各穿墙套管预留定位工作难度非常大，导致在实际施工过程中往往凭经验进行留设，这导致传统预埋预留管洞在后期的利用率差，项目施工往往采取后凿的方式，与设计要求预留准确、严禁后凿要求有偏差。伴随着BIM这一科学技术的发展、提前将图纸中各专业内容进行建模整合及优化，确认管线最终走向，为提高墙体预留洞利用率提供了有效保障。二、BIM应用优势a.施工模拟、三维可视建立项目土建/安装各专业BIM模型，将土建与安装BIM模型进行整合、直观形象展示各专业管线与墙体相交位置关系b.沟通顺畅、出图交底依托BIM模型所建即所得特点、借助三维模型进行方案展示极大的提高沟通效率，方案通过后输出含构件位置、高度、尺寸、材质等参数交底图助力现场施工c.管控着力、观感提升项目管理、方案先行，依托BIM技术应用在施工管理各阶段输出方案成果助力项目管控，建模后的优化排布既保障了合理性又提升了布置美观度三、案例介绍以BIM技术在提高海盐智能制造创新中心一期项目（1#.4#楼及地下室）中地下室墙体预留洞利用率中的QC活动应用成果为例。项目地下一层建筑面积13518.92m²，建筑功能分区多，墙体分布较集中，机电安装工程包含电气工程、通风工程、消防及给排水工程，包含有桥架、喷淋管、消防管、风管、管线密集、系统多、穿墙部位多。难点一：地下室管道密集、且1#楼地下室墙体分布多，据统计图纸标注风管预留47处、桥架37处，消防及喷淋未考虑预留洞；难点二：图中预留为设计单专业预留洞，经BIM建模管综调整复核，原设计出图墙体预留洞位置及高度吻合度仅为60%；难点三：若按图纸预留，现场后期重新开槽将大大增加施工成本及班组协调难度，对工期及管理影响大；2四、实施流程1．现状调查QC小组查阅了我公司恒园、金鼎苑、金都花苑工程项目地下室管线安装洞口后凿施工记录表，采集样本350处，问题点数140处，合格率仅为60%，经问题分类主要原因为:预留洞口漏设、预留洞口高度与设计高度不符、预留洞口位置与设计位置不符、预留洞口大小与设计尺寸不符、其它原因。根据现场调查结果建立地下室墙体机电预留洞口利用率问题频数统计表与统计图：地下室墙体机电预留洞口利用率数据统计汇总表（活动前）表1由此可以看出，影响地下室管线排布施工质量的主要问题是：“预留洞口竖向高度与设计高度不符”、“预留水平洞口位置与设计位置不符”、预留洞口漏设。序号检查项目频数（点）累计频数（点）频率（%）累计频率（%）1洞口高度竖向高度与设计高度不符555539.29%39.29%2洞口洞口水平位置与设计位置不符5010535.71%75.00%3预留洞口漏设2512317.86%92.86%4预留洞口大小与设计尺寸不符51353.57%96.43%5其它51403.57%100%32．目标确认如果135处症结问题全部得到解决、那么地下室墙体预留洞症结率为：（140-135）/350=1.4%经过QC小组多次讨论，结合项目BIM技术应用现状；确定了本次课题的目标为：将墙体预留洞利用率提高到95%；图2：目标制定柱状图3．原因分析QC小组针于2018年8月7日在项目部会议室召开原因分析会，邀请集团BIM中心负责人、项目施工班组参加，从从人、料、机、法、环、测六个方面对现状调查得出的主要问题进行了多次讨论并进行整理归纳，绘制出关联图:通过关联图分析，共有末端因素8个:其中预留竖向洞口高度与设计高度不符、预留洞口水平位置与设计不符均为设计缘由、末端因素一致、此处通过QC小组针对竖向高度进行分析为例介绍影响预留洞利用率低因素；4图3：关联图4．要因确认根据末端因素，绘制要因确认计划表要因确认计划表序末端因素确认内容确认方法确认标准负责人完成时间1设计为各单专业出图、未考虑综合排布BIM建模按原设计方案是否存在碰撞、交叉等影响管道排布情况BIM建模可视化验证模型碰撞出图交底技术负责人确认意见赵继光孙晓强2018.8.82机电综合排布对电脑配置要求高是否按BIM团队提供配置采购设备查看资料现场验证按BIM团队提供配置采购设备徐文超2018.8.73掌握自身专业施工规范、对机电系统管线综合排布缺少方法分包责任人工作能力是否能胜任调查分析能胜任管综深化协调岗位张朝勇2018.8.94奖罚措施不到位是否有奖罚措施查看资料有，且100%实施孙晓强2018.8.95质量要求不明确是否有完整质量管理体系调查分析质量管理体系必须健全张朝勇2018.8.86班组进场时间不定、提前进场施工不考虑后续班组各班组进场时间及相关配合工作交底查看资料确认进场时间徐文超2018.8.87施工过程监督检查不到位施工现场每日巡检查看资料调查分析每日巡检王少萍2018.8.108未根据管综排布后出图进行洞口预留检查现场是否按出图方案预留现场验证100%按出图方案预留王少萍杨利华2018.8.10我们QC小组成员对末端因素进行要因确认，具体情况如下：确认一：末端因素1：设计为各单专业出图、未考虑综合排布确认时间：2018.8.15确认方法：BIM建模可视化验证负责人：赵继光、孙晓强确认过程通过模型建立发现各专业整合后管线交叉、碰撞、位置较多，同一区域设计均标明贴梁底布置、导致多专业在此处难以按设计意图实现共用支架及管道安装，对安装工程合理排布、走向美观、存在很大影响5确认结果要因确认二：末端因素2：机电综合排布对电脑配置要求高确认时间：2018.8.10确认方法：查看资料、现场验证负责人：徐文超确认过程通过项目电脑采购配置清单确认是否复核BIM团队建模深化硬件配置要求，经查看采购清单及电脑配置检查满足深化建模出图要求确认结果非要因确认三：末端因素3：掌握自身自身专业规范、对机电系统管线综合排布缺少方法确认时间：2018.8.10确认方法：调查分析负责人：张朝勇确认过程通过调查了解到现场担任机电安装责任人以往从事综合管理工作，其综合能力能满足现场管理及协调岗位要求确认结果非要因确认四：末端因素4：奖罚措施不到位确认时间：2018.8.11确认方法：查看资料负责人：孙晓强确认过程查看班组协议，发现协议内有质量管理奖罚相关条款；查看施工日记，发现有相关质量处罚记录。确认结果非要因确认五：末端因素5：质量要求不明确确认时间：2018.8.11确认方法：调查分析负责人：张朝勇确认过程经过调查，本工程已由项目技术负责人编制墙体砌筑技术交底记录，但交底内容无法覆盖所有施工对象，造成部分人员评经验施工、造成施工质量缺陷确认结果非要因确认六：末端因素6：班组进场时间不定、提前进场施工不考虑后续班组确认时间：2018.8.12确认方法：查看资料负责人：徐文超确认过程经查看资料发现，各专业班组施工时未严格按照计划时间进场，但墙体洞口砌筑预留工作位于机电安装前完成，因此安装班组进场时间对预留洞利用不影响确认结果非要因6要因总结：图4：要因归纳图5．制定对策对策表序号要因对策目标措施地点完成时间负责人1设计为各单专业出图、未考虑综合排布制定BIM管综优化方案、BIM出图方案交底BIM优化方案指导现场施工、出图文件签收确认率100%1.召开机电安装碰头会、明确管综深化及预留洞出图流程；2.运用BIM技术建立各模型并进行优化调整、再出具各专业预留洞施工图；3.机电分包及现场负责人签字确认项目部办公室2018.8.17赵继光章利明确认七：末端因素7：施工过程监督检查不到位确认时间：2018.8.15确认方法：查看资料、调查分析负责人：王少萍确认过程通过现场调查机电现场负责人到岗情况较差，专项检查方案台账未建立确认结果要因确认八：末端因素8：未根据管综排布后出图进行洞口预留确认时间：2018.8.17确认方法：现场验证负责人：王少萍、杨利华确认过程经BIM人员现场检查、复核按出图文件准确预留位置比例仅为70%，存在现场重新开凿情况确认结果要因未根据管综排布后出图进行洞口预留施工过程监督检查不到位设计为各单专业出图、未考虑综合排布72施工过程监督检查不到位每日巡检、图纸核对预留洞口校核100%1.建立每日巡查台账；2.以BIM出图文件为准则、落实每一处洞口施工预留、现场尺寸复核施工现场2018.8.19王少萍3未根据管综排布后出图进行洞口预留BIM排砖出图体现管综调整出图BIM管综出图洞口100%预留1.BIM排砖出图、做到一墙一图、体现墙体预留洞定位及尺寸；2.项目部及分包班组指定专人砌筑跟踪施工现场2018.8.22王少萍杨利华6．对策实施实施一：设计为各单专业出图、未考虑综合排布1.召开机电安装碰头会、明确管综深化及预留洞出图流程；2.运用BIM技术建立各模型并进行优化调整、再出具各专业预留洞施工图；3.按专业分别出图、机电分包及现场负责人签字确认优化原则模型展示土建模型安装模型实施效果：通过召开班组管综深化协调会、确定了深化流程、明确了各专业相关责任人、制定了出图文件签收表、实现了既定目标。8实施二：施工过程监督检查不到位1.建立每日巡查台账；2.以BIM出图文件为准则、落实每一处洞口施工预留、现场尺寸复核排砖出图现场预留实施效果：施工班组责任人结合当日施工进度安排定点巡视、以BIM出图为标准进行现场尺寸复核，做到100%全覆盖检查。实施三：未根据管综排布后出图进行洞口预留1.BIM排砖出图、做到一墙一图、体现墙体预留洞定位及尺寸；将机电管综模型中墙体预留洞定位反映到排砖图纸当中去，极大的提升了现场预留洞留设准确率，也从源头给预留洞利用率的提高提供了保障；2.墙体砌筑项目部指派专人对砌筑人员进行预留洞定位交底、砌筑期间指定专人进行跟踪砌筑交底现场跟踪实施效果：通过BIM排砖出图方式的结合、极大的减轻了管理上的难度，提高了预留洞口利用率，经统计现场准确预留346处，优于既定目标。97．效果检查QC小组于2018年8月25日对现场机电安装管线预留洞口进行实测检验，共抽检洞口80处，其中预留洞口位置抽查35处、预留洞口高度抽查35处、预留洞是否设置抽查10处，抽查结果发现现场预留洞与BIM出图文件不符处仅有2处，合格率达到98.7%，达到了预期目标。通过对策实施，砌体机电安装管线预留洞的利用率有了明显提高，利用率由实施前的60%提高到了98.7%，大于目标值95%。目标值实现，说明采取的对策得当、措施有力、实施效果较好。现场图片模型图片a.目标值实现情况本工程砌体二次结构施工于2018年7月25日开始至2018年9月3日砌筑完成，QC小组成员通过与安装单位联合检查验收，砌体机电管线安装预留洞留设合格率达98.7%，实现QC小组既定95%的目标。b.经济效益本工程墙体机电管线安装预留洞利用率由60%提高到了98.7%，减少了返工，平均每发生一处返工按120元/处计算，可节省返工费用16320元；c.社会效益QC小组的的现场实施成果，在业主、监理单位及上级部门中形成了良好的口碑，同时小组成员积极跟进，互相协作，充分发挥了小组的专业水平和团队实力，提升了质量意识和质量控制的能力。五、总结提升1、总结体会通过本次QC小组的活动，培养了管理人员的创新和思维能力，在质量通病和技术困难面前，不断探索，认真思考，寻求一种全新的解决方法。我QC小组下一步计划在装饰阶段开展活动，继续发挥开拓、务实的精神，不断提高实际应用和现场管理能力，从细部着手，为创优夺杯奠定基础。同时，也发现了本小组在解决问题的决心方面还存在不足，我们将在今后的工作中加以改进。具体评分如下图、表所示：10活动前后综合素质评价表项目活动前活动后团队精神7085质量意识7888个人能力8692解决问题信心7585工作热情和干劲8290QC知识80952、下一步打算在本次活动中，我们为提高墙体机电安装管线预留洞利用率积累了宝贵的经验，为今后预留洞提前精准定位提供了借鉴和参考的方向。本QC小组将继续发挥自身优势，将继续开展QC小组活动，