BIM技术在页岩砖工程量计算中 [详细]

1、BIM技术在页岩砖工程量计算中偏差控制杭州市中医院丁桥分院工程QC小组杭州建工集团有限责任公司二零一七年三月目录一、工程概况1二、QC小组概况1三、选择课题1四、现状调查2五、设定目标3六、分析原因3七、确定主要原因4八、制订对策4九、按对策实施5十、检查效果8十一、制定巩固措施9十二、总结和下一步计划9- 1 - 1 -BIM技术在页岩砖工程量计算中偏差控制杭州建工集团有限责任公司杭州市中医院丁桥分院工程QC小组一、工程概况杭州市中医院丁桥分院工程位于丁桥镇，西临览丁路、南靠赵家路、北侧为临丁路、东侧毗邻北塘河。本工程涵盖1层地下室、4层门急诊医技楼、10层1#2#3#病房楼、12层行政科研

2、楼等，总建筑面积为166948m2，其中地上建筑面积127948m2，地下建筑面积39000m2，结构形式为框架-剪力墙结构，施工总工期为1380天。本工程为公司BIM技术试点项目，行政科研楼作为BIM技术应用单体。按照进度计划，行政楼墙体砌筑工程于2016年4月开始施工，主要采用KP5型页岩砖，页岩砖工程量计算总量为881.44千块，折合体积2723.54m3。图1 杭州市中医院丁桥分院效果图二、QC小组概况本QC小组成立于2016年4月，小组类型为现场型，有11名成员组成，小组成员都受过TQC教育。QC小组简介表见表1。表1QC小组简介表杭州市中医院丁桥分院工程QC小组课题名称BIM技术在

3、页岩砖工程量计算中偏差控制小组类型现场型组建时间2016年4月注册号HZJG-2016-002活动次数14次小组活动时间2016年4月至2016年平均接受TQC教育时间平均48学时11月序号姓名性别年龄学历职务小组职务组内分工1熊国良男59大专项目经理组长总协调2唐建平男36大专生产经理副组长组织策划3周刚男46本科技术负责技术指导技术指导4杜泉滨男31本科质检员组员质量检查5严小明男35大专质检员组员质量检查6赵成男49大专砌体班组长组员具体实施7金兴男29大专土建施工员组员土建施工管理18泮力方男26本科测量员组员施工测量9张振栋男30本科安装施工员组员安装施工管理10张丰毅男27本科BI

4、M建模员组员BIM建模11李海男31本科统计员组员统计分析制表：张丰毅时间：2016年4月16日三、选择课题（1）行业要求绿色施工是新常态下建筑行业必然要求，节材是绿色施工的重要组成部分，针对工程中主要建筑材料砌体材料，如何保证砌体工程质量，确保绿色施工，做到节省资源不浪费，是每个工程项目都需紧抓的一项重要工作。BIM技术应用是建设领域兴起的项目管理新手段，BIM软件的工程量自动统计功能为各专业工程工程量的计算和统计提供便捷。（2）公司要求本工程作为公司重点工程，要求项目开展绿色示范工程创建，要求主要建筑材料的使用达到“节材”要求。同时，本工程也是公司BIM技术试点项目，行政科研楼为BIM技术

5、应用单体，涉及各专业工程的工程量均由BIM软件计算导出，并按照导出的材料工程量清单进行采购，因此必须确保工程量计算精度，减少偏差。（3）项目现状项目部通过BIM技术revit软件完成建筑模型，并导出页岩砖工程量明细表进行订购，在砌筑过程中，项目部严格开展文明施工标准化管理，砌体运输有序，砌筑合理规范，施工现场安排合理。4月底，行政楼完成1、2层墙体砌筑。在实施过程中发现，BIM软件页岩砖工程量计算量比实际用量大约多出10%，必须对BIM技术在页岩砖工程量计算中的偏差进行控制，使计算数据符合实际，才能达到节材要求。因此，小组选择“BIM技术在页岩砖工程量计算中偏差控制”这一课题。四、现状调查小组

6、成员收集5月份前所有BIM页岩砖工程量计算明细表，并随机抽查行政楼1层墙体25面，2层墙体30面，将实际用砖量与计算量进行对比，发现存在梁下所有墙体、楼层降板处部分2墙体工程量计算偏大、BIM计算明细表中少量隔墙尺寸出错等问题。小组成员对这些偏差按照其类型、偏差量进行了整理，形成偏差调查表。表2 BIM页岩砖工程量计算中偏差调查表序BIM计算中出现偏差类型偏差（%）偏差合计（%）累计占比（%）号1梁下墙体工程量偏大9.19.191.22楼层降板处墙体工程量偏大0.39.494.93板下隔墙尺寸出错0.29.696.94其他0.39.9100制表：杜泉滨时间：2016年4月29日制图：张丰毅时间

7、：2016年4月29日图2偏差排列图经汇总分析，BIM技术在页岩砖工程量计算中偏差达到9.9%，其中，“梁下墙体工程量偏大”造成的偏差占总偏差的91.2%，为影响页岩砖工程量计算中偏差发生的最重要因素，也是小组主要需解决的问题。我们通过大量查阅BIM技术在工程量统计方面的资料，同时咨询鲁班专业团队BIM软件混凝土工程量统计方法（混凝土工程量统计精度可达99%），认为，通过优化，完全可以将这个主要问题解决90%以上，则偏差为： 9.9%-9.9%91.2%90%=1.8%。五、设定目标3根据现状调查和分析，小组成员决定，此次QC活动的目标为控制BIM技术在页岩砖工程量计算中的偏差在1.8%以内。

8、通过主控梁下墙体工程量偏大问题，从而实现BIM技术在整个工程页岩砖工程量计算中的偏差控制。10.0% 9.9%9.0% 8.0%7.0%6.0% 5.0%4.0%3.0%2.0%1.8%1.0%0.0%现状值目标值制图：张丰毅时间：2016年4月29日图3活动目标柱状图六、分析原因针对梁下墙体工程量偏大这个主要问题，QC小组成员采用头脑风暴法进行了原因分析，并将分析结果列在因果图上，见图4。人料测建模员态度不端正设计本身出错建模员水平差建模员责任心不强数据材料有问题墙体测量、模型出错建模员一味赶工，体积换算不对粗糙赶图设计变更未更改数据建模前未接受技术交底明细表字段缺失，墙类型创建不准确软件运

9、行无法识别错误墙体构建方法构造柱、圈梁环境有问题明细表出错不准确未建模软件版本太低模型构造墙体未与梁、柱措施未预留明细表类别错误剪切管道安装预留洞口未建模环机法制图：李海时间：2016年5月1日图4梁下墙体工程量偏大因果图梁下墙体工程量偏大七、确定主要原因4结合罗列的原因，小组成员逐一分析，形成要因确定表。表3 要因判别分析表序末端因素确认确认情况负责人时间是否号方法要因1建模员水平差现场建模员多次参加BIM专项培训，培训课时超过80课时，且杜泉滨5月2日否验证多次参加公司工程项目建模。2建模前未接受技术交底现场技术负责已对建模员进行一对一技术交底，明确建筑、结周刚5月2日否验证构设计方面的相

10、关要求。3建模员态度不端正现场跟踪建模员建模，建模员作业态度端正。金兴5月2日-否验证5月10日4建模员一味赶工，粗糙赶图调查建模进度符合施工进度，对中间成果进行核查，模型搭建李海5月2日-否分析完全，没有粗糙赶图的情况5月10日5设计本身出错调查设计图纸经过图审，各专业工程没有冲突熊国良5月2日否分析6设计变更未更改数据调查设计变更单、工程变更单下发后，设计负责人及时通知建周刚5月4日否分析模员，进行建模修订；其中未有墙体方面设计变更。严小明1、2层墙体构造柱及圈梁设置未及时留置，施工员未及时现场标注、植筋未提早完成，特别是2层分析区内墙构造柱3处金兴5月5日-7构造柱、圈梁未建模未设置，圈

11、梁4处不及时设置，且未将构造柱、圈梁设置情是验证赵成5月10日况反馈给建模员，导致建模员BIM建模时未处理，BIM计算出的数据变大。楼板管道已提前埋设，但穿墙管道未预留洞口，设置情况8管道安装预留洞口未建模现场未反馈给建模员，致使模型未设洞口；图纸中未对所有尺张振栋5月5日-是验证寸的管道窗墙洞口进行标明，安装员未提前检查反馈，建赵成5月10日模模型对洞口留置不全，导致工程量计算出现偏差。9软件运行环境有问题现场项目部配置专用电脑，电脑搭配i5处理器和64位操作系泮力方5月3日否验证统，内存8GB，完全能满足BIM技术revit软件的运行。明细表字段缺失，无法识别错调查由revit导出的明细表

12、只有墙体“族、类型、底部限制条件周刚5月5日-10、顶部限制条件、体积”5个字段，无法从明细表通过墙体是误分析张丰毅5月10日的长度、面积等指标核对计算数据正确性。11明细表类别错误调查由revit明细表中的“墙”功能导出，符合要求。杜泉滨5月2日否分析12软件版本太低调查Revit软件为2016版本，软件本身没有涉及建模、明细表泮力方5月2日否分析计算等功能问题。调查核对BIM模型，Revit墙体创建时包括了砂浆层和面层，墙13墙类型创建不准确体厚度增大，明细表导出时采用普通明细表功能，体积相李海5月3日是分析应变大，导致相应数据变大。调查核对BIM模型，Revit墙体创建后，墙体不是延伸至

13、梁底，14墙体未与梁、柱剪切而是延伸至上层楼板面，墙体与柱叠合，未分割，影响梁张丰毅5月3日是分析下墙体工程量计算。调查实地测量时，统计砖块实际量。软件计算数据将1立方米泮力方15墙体测量、体积换算不对墙体折算成砖块的数量，总量计算时小数点取两位，计算5月6日否分析李海精确。实地砌筑墙体体积与砖块数量符合换算规则。制表：张丰毅时间：2016年5月1日经过小组成员认真分析，从以上15个末端因素中逐一确认，确定五个要因如下：1、构造柱、圈梁未建模；2、管道安装预留洞口未建模；3、明细表字段缺失，无法识别错误；4、墙类型创建不准确；55、墙体未与梁、柱剪切。八、制订对策根据要因分析，我们按照5W1H

14、原则制定了对策表如下。表4 对策表序号主要原因对策目标措施负责人地点完成时期1、安排施工员专人负责构造柱、圈梁1构造柱、圈梁未建合理安排工序，修保证100%留置，的设置；金兴项目部砌筑前二模改建筑模型并在模型中构筑2、由施工员会同建模员进行构造柱的现场周留置及修改建筑模型。1、安排安装施工员负责管道洞口图纸管道安装预留洞利用Revit碰撞检不遗漏任何一个复查，并会同建模员在建筑模型中进2管道口，管道口1行留置和补充；张振栋项目部5月15日口未建模查功能00%留置2、利用revit碰撞检查功能，发现冲突，修改模型。明细表字段缺失，利用Revit明细表通过字段可以核1、对墙体明细表中的字段进行补充

15、；项目部3查墙体具体指标2、对重新完善的明细表进行核对，提杜泉滨5月12日无法识别错误重新补充字段现场正确性高计算时的精度。4墙类型创建不准利用Revit墙体族修改错误类型重新修改墙体族类型中“结构”内容。周刚项目部5月15日确类型5墙体未与梁、柱剪利用Revit剪切、梁、柱剪墙对墙体进行逐一剪切，剪切后重新运张丰毅项目部5月20日切拉伸墙体行计算，控制计算中偏差。现场制表：张丰毅时间：2016年5月11日九、按对策实施实施一：针对构造柱、圈梁未建模的要因。项目部技术管理落实土建施工员专人负责构造柱及圈梁的标注、钢筋植筋等构造措施，由施工员会同建模员，利用BIM三维模型直观的进行构造柱的设置，

16、同时，修改完善建筑模型，确保模型中构造柱和圈梁应设必设。实施效果：构造柱、圈梁等构造措施在砌筑前100%完成标注，BIM模型100%设置，墙体工程量计算100%不含构造柱、圈梁工程量。6图5 行政楼BIM建筑模型图6行政楼6层BIM三维模型实施二：针对管道安装预留洞口未建模的要因。1、项目部技术管理落实安装施工员对管道设计图重新进行复查，核对模型：一是核对设计图纸,检查标明的管道洞口建筑模型是否设置；二是完成管道模型，并会同建模员在建筑模型中进行穿墙管道的构建；2、revit软件碰撞检查。利用revit墙体和管道的碰撞检查，检查墙体是否与管道之间有冲突，并在BIM模型中及时处理。实施效果：利用

17、revit碰撞检查功能，管理人员对预留管道口进行检测，及时发现因留未留情况，通过模型进行留置，所有预留100%完成，减少工程量计算时的偏差。图7墙体与管道BIM碰撞检查图8 预留洞口后BIM复查实施三: 针对明细表字段缺失，无法识别错误的要因。1、小组成员整理了墙体页岩砖工程量数据核对涉及的指标，具体包括：墙体的类型、高度、厚度、长度，墙体起始高程；2、由建模员针对需求的指标，利用revit软件明细表功能，一是对指标进行参数设置，二是补充明细表相应字段；3、数据核对。小组成员对明细表数据合理性进行核查，对存在问题的墙体，利用明细表数据“一对一定位”功能，查看对应的模型，与实体开展核对。7实施效

18、果：revit的明细表功能，可以自动统计工程量等数据，借由数据，小组成员利用墙体高度、长度、厚度等指标对数据开展核对，查寻问题，提高数值准确性；利用明细表的定位功能，小组成员可对存在问题的数据直接查看具体模型，并与实体核对，方便及时纠正数据偏差。图9 明细表原始字段8图10明细表完善后字段实施四：针对墙类型创建不准确的要因。1、小组成员重新核对设计图纸，分析墙体结构构造，由于利用普通明细表功能，墙体不应包含面层。由建模员对墙体类别重新进行修改；2、修改完善后，再重新运行计算，整理工程量数据。实施效果：墙体类型修改后，明细表中建筑厚度变为结构厚度，相关数据自动更新，小组成员利用完善后的工程量计算

19、符合实际 。9图11初始类型图12 调整后类型实施五：针对墙体未与梁、柱剪切的要因。小组组建由技术负责及建模员为主的模型改善小队，负责模型中墙体修订和完善，对各层梁下墙体进行了剪切，确保墙体与梁底、柱边相切，并将修改后的模型再次进行墙体工程量计算。实施效果：墙体重新修改后（见下图），明细表中墙体与梁底、柱边相切，墙体体积不再包括墙与梁、柱相交的体积，梁下墙体工程量计算数据更加符合实际。图13墙体未剪切图14墙体已剪切十、检查效果表5行政楼3层-机房层页岩砖工程量对比表楼层实际页岩砖工程量（m3）BIM页岩砖计算工程量（m3）偏差3196.48199.871.70%104160.74163.67

20、1.79%5179.33182.771.88%6185.45188.621.68%7179.80182.631.55%8181.06184.001.60%9250.92254.821.53%10263.69268.091.64%11266.37270.511.53%12247.97251.701.48%机房层95.9997.541.59%合计2207.812244.221.62%制表：张丰毅时间：2016年11月20日通过表格可知，实施后，BIM技术页岩砖工程量计算中偏差为1.6%，实现目标。9.9%10.0%9.0%8.0%7.0%偏差6.0%5.0%4.0%3.0%1.8%1.6%2.0%1.0%0.0%活动前目标值实施后制图：张丰毅时间：2016年11月20日图15 活动前后BIM偏差十一、制定巩固措施（一）针对本次QC小组活动，项目部利用在行政楼页岩砖工程量计算中BIM技术偏差控制的经验，小组对项目123病房楼也开展了偏差控制，实施后，BIM在1病房楼页岩砖工程量计算中偏差为1.8%，2病房楼为1.5%；3病房楼为1.7%，项目部对BIM技术在页岩砖工程量计算中偏差的控制更加熟练。（二）此次QC活动，BIM软件页岩砖工程量计算中出现的偏差，很大程度上取决于模型的精确程度及建模员对BIM软件的运用熟练度。为更加熟练掌握BIM软件，公司组织技术骨干于11月下旬开始BIM