特高壓輸電線路工程項(xiàng)目管理BIM應(yīng)用研究

摘 要：我國(guó)特高壓輸電線路工程建設(shè)處于高峰期，故加強(qiáng)特高壓輸電線路工程項(xiàng)目管理尤為重要。目前，BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目管理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，是行業(yè)發(fā)展的選擇。文章以特高壓輸電線路工程項(xiàng)目管理為例，以Tekla為BIM建模軟件，對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、成本三方面進(jìn)行了優(yōu)化，得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞：特高壓；輸電線路工程；項(xiàng)目管理；BIM

1 概述

因能源分布不均衡，我國(guó)要通過特高壓輸電線路遠(yuǎn)距離輸送電能。2016-2017年為我國(guó)特高壓建設(shè)高峰期，特高壓輸電線路工程項(xiàng)目管理尤為重要。由于部分企業(yè)仍采用企業(yè)管理、經(jīng)驗(yàn)管理來開展輸電線路工程項(xiàng)目管理，欠缺高效率的管理體系與方法[1]。BIM技術(shù)以項(xiàng)目各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型基礎(chǔ)，建立建筑模型，在建筑行業(yè)已廣泛應(yīng)用，在電力行業(yè)也在逐步發(fā)展應(yīng)用。BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)、可視、模擬、優(yōu)化功能，利用其在三維模擬、可視化檢查、工程量精確計(jì)算等優(yōu)勢(shì)，能優(yōu)化特高壓輸電線路工程項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、成本管理，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益。

2 工程概況

±1100kV吉泉線（寧夏段）提前架線段由5基鐵塔組成，線路長(zhǎng)度2.004km?；A(chǔ)形式分為直柱板式基礎(chǔ)和挖孔基礎(chǔ)兩種。其中2基塔型為JC27102B，其余3基塔型為ZKC27101B。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)軟件

BIM軟件是實(shí)現(xiàn)BIM管理的基礎(chǔ)，目前主流的BIM軟件有Revit系列、MicoStation系列、CATIA軟件、Rhino軟件、Tekla軟件等。劉睿等利用Revit軟件將變電站工程主體建模分為建筑建模和結(jié)構(gòu)建模[2]，取得良好的應(yīng)用效果。針對(duì)輸電線路工程鐵塔鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用SWOT分析法對(duì)BIM建模軟件進(jìn)行分析，選擇主要應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建模的Tekla軟件進(jìn)行建模。

3.2 BIM技術(shù)項(xiàng)目管理

3.2.1 BIM技術(shù)應(yīng)用步驟

輸電線路工程項(xiàng)目管理BIM技術(shù)應(yīng)用分為模型建立、數(shù)據(jù)集成、技術(shù)應(yīng)用三個(gè)主要步驟。

（1）模型建立。導(dǎo)入應(yīng)用國(guó)際IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM軟件建立的模型，通過數(shù)據(jù)接口進(jìn)行交換，一般BIM模型由設(shè)計(jì)院提供，建立含有關(guān)工程所有參數(shù)信息的三維模型（圖1為JC27102B型塔三維模型）。利用WBS將輸電線路工程分解，利用BIM軟件編輯邏輯關(guān)系，對(duì)應(yīng)工期計(jì)劃，將3D模型構(gòu)件與施工進(jìn)度結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，形成4D進(jìn)度模型。

（2）信息集成。模型建立后，通過信息集成平臺(tái)對(duì)已建立的三維和4D模型進(jìn)行信息集成，形成多種信息模型，以不同3D和4D項(xiàng)目管理軟件來完成信息集成，實(shí)現(xiàn)工程信息共享與數(shù)據(jù)訪問。

（3）技術(shù)應(yīng)用。根據(jù)項(xiàng)目管理需要和內(nèi)容，基于現(xiàn)有BIM技術(shù)軟件和目前BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，應(yīng)用在輸電線路工程項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、成本幾個(gè)方面的管理，在上述幾個(gè)方面進(jìn)行目標(biāo)優(yōu)化。

3.2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用

（1）質(zhì)量管理?；贐IM技術(shù)的特高壓輸電線路工程質(zhì)量管理主要涉及工程前期和工程建設(shè)階段，在三維模型、增加時(shí)間維度的4D模型基礎(chǔ)上，對(duì)各種方案內(nèi)容進(jìn)行分析。

a.工程開工場(chǎng)地布置方案模擬。由于BIM技術(shù)三維地質(zhì)建模是一個(gè)尚不成熟的領(lǐng)域，三維地質(zhì)建模平臺(tái)不完善[3]，本文只進(jìn)行簡(jiǎn)單地形模擬。特高壓輸電線路工程施工平面布置、安全設(shè)施、標(biāo)志、標(biāo)識(shí)牌等布置應(yīng)達(dá)到國(guó)網(wǎng)公司統(tǒng)一等效果，三維模擬解決了二維圖紙策劃的局限性，達(dá)到安全文明施工標(biāo)準(zhǔn)化布置。b.施工方案模擬。土建階段可將BIM模型輸入到有限元軟件中進(jìn)行整體、局部穩(wěn)定性計(jì)算，并對(duì)施工開挖、超載，降雨引起地下水位上升、土體C、P值下降等多工況進(jìn)行計(jì)算，最大程度確?；影踩玔4]。鐵塔組立時(shí)，用可視化技術(shù)對(duì)施工方案、安全措施合理性進(jìn)行檢查。在進(jìn)行三維模擬時(shí)，用Tekla軟件工具可視化將鐵塔模型部件屬性進(jìn)行自定義，把每個(gè)構(gòu)件的時(shí)間參數(shù)寫入屬性里，設(shè)置完成后進(jìn)行模擬，根據(jù)模擬安全施工優(yōu)化了組塔抱桿的選擇，確保了方案安全措施的準(zhǔn)確性。c.碰撞檢查。碰撞檢查主要檢查初步、施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量，避免土建、安裝過程中可能出現(xiàn)構(gòu)配件沖突導(dǎo)致無法安裝的情況。Tekla軟件工具欄中“碰撞校核管理器”選項(xiàng)，通過簡(jiǎn)單設(shè)置對(duì)JC27102B、ZKC27101B鐵塔模型進(jìn)行碰撞檢查，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)碰撞錯(cuò)誤共12處，經(jīng)過協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)單位修改圖紙，避免鐵塔生產(chǎn)錯(cuò)誤和安裝問題導(dǎo)致窩工。

（2）進(jìn)度管理。BIM技術(shù)對(duì)于特高壓線路工程進(jìn)度的管理主要體現(xiàn)在4D信息模型施工模擬上，通過4D模擬施工，優(yōu)化后得出科學(xué)的進(jìn)度計(jì)劃，避免靠企業(yè)或者項(xiàng)目部經(jīng)驗(yàn)預(yù)估造成的進(jìn)度誤差。

a.進(jìn)度優(yōu)化。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)計(jì)劃基礎(chǔ)混凝土澆制9天，鐵塔組立工期42天。加上架線工程，總工期為91天。通過BIM模型，對(duì)2個(gè)施工段流水作業(yè)4D模擬，鐵塔組立工期減少為36天，其余工期未變化。模擬優(yōu)化后提前架線段總工期為85天，比原工期減少6天。b.提高工作效率。設(shè)計(jì)單位在完成BIM技術(shù)建模后，通過三維可視化模型，各有關(guān)參建方均可在模型上以第一人稱視角進(jìn)行細(xì)部檢查，促進(jìn)了設(shè)計(jì)交底和施工圖會(huì)檢的開展，避免了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤影響安裝工期。

（3）成本管理。BIM技術(shù)通過方案優(yōu)化減少成本支出、工程量精確計(jì)量來實(shí)現(xiàn)成本管理。

a.方案優(yōu)化。通過4D模型模擬，總工期優(yōu)化了6天，勞務(wù)分包施工人員按照300元/天的人工費(fèi)用計(jì)算，施工人員共計(jì)80人在6天時(shí)間里節(jié)約費(fèi)用14400元。b.工程量精確計(jì)算。BIM建立模型后，用造價(jià)BIM軟件進(jìn)行造價(jià)計(jì)算管理，實(shí)現(xiàn)了工程量的精確計(jì)量。根據(jù)定額直柱板式基礎(chǔ)混凝土工程量為504.56m3，而BIM模型統(tǒng)計(jì)混凝土工程量為510.9m3，誤差值為1.26%，其誤差值很小，能夠?qū)崿F(xiàn)工程成本精確計(jì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)特高壓輸電線路工程發(fā)展和BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將BIM技術(shù)應(yīng)用于輸電線路工程項(xiàng)目中是有必要的。利用Tekla為輸電線路工程進(jìn)行三維模型建立，通過模型建立、信息集成、技術(shù)應(yīng)用三個(gè)步驟，能夠?qū)?xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、成本三大目標(biāo)管理進(jìn)行優(yōu)化，可以作為輸電線路工程建模的參考。

參考文獻(xiàn)

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[4]潘珂.基于BIM技術(shù)深基坑工程信息化施工管理平臺(tái)研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2014.

作者簡(jiǎn)介：丁偉（1987-），工程師，畢業(yè)于華北電力大學(xué)，就職于國(guó)網(wǎng)寧夏中衛(wèi)供電公司，從事輸電線路工程項(xiàng)目管理工作。