水利工程信息模型（BIM）施工应用规程

1水利工程信息模型（BIM）施工应用规程本文件规定了水利工程信息模型施工阶段应用的术语和定义、基本规定、施工BIM应用策划、施工阶段BIM应用等内容。本文件适用于新建、改建、扩建的大中型水利工程施工阶段的BIM应用。小型水利工程可参照执行，并根据实际情况对相关技术要求进行适当调整或简化。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1水利工程信息模型hydraulicengineeringconstructioninformationmodel（BIM）水利工程全生命周期内，对工程项目物理特性、功能特性及管理要素进行数字化表达，贯穿策划、勘察、设计、施工、运维等阶段的通用数字化模型载体，简称BIM。3.2水利工程施工信息模型hydraulicengineeringconstructioninformationmodelBIM在施工阶段的专项，指在水利工程施工阶段，依托数字化技术，集成工程物理特性、施工工艺、资源配置、进度计划、质量控制及安全管理等核心要素，用于指导并支撑施工全过程协同工作、数据互通及决策支持的数字化模型载体，简称水利施工信息模型。3.3几何信息geometricinformation（G）水利施工信息模型中用于表达构件的尺寸、位置、形状、空间关系等信息。3.4非几何信息non-geometricinformation（N）水利施工信息模型中除几何信息外的其他信息，包括但不限于构件标识、材料、参数、施工属性、计量计价、运维属性、管理等要素。3.5水利施工信息模型细度levelofdevelopment（LOD）2为满足水利施工协同应用与交付要求，按几何信息(Geometric,G)、非几何信息(Non-geometric,N)维度，对水利施工信息模型最小单元分级，分为G100-G500、N100-N500系列等级。3.6构件componentBIM软件中可参数化定义并复用的构件定义与类型集合。水利工程常见构件包括阀门、管件、泵、闸门、启闭机、埋件等。4基本规定4.1水利施工BIM应用可贯穿工程施工全过程，可根据项目规模、复杂程度及合同约定，针对性应用于施工准备阶段、施工实施、验收交付等一个或多个阶段。4.2水利施工BIM应用宜明确各参与方职责边界、协同要求及成果验收标准，相关内容纳入合同约定。4.3水利施工信息模型宜统一采用国家大地坐标系与1985国家高程基准，该要求需在施工BIM应用策划中明确。4.4水利施工信息模型可涵盖水工构筑物、地质、金属结构、机电设备及临时工程的几何与非几何信息，包含施工、质量、安全、进度、成本、验收等全流程管理要素。4.5水利施工BIM应用软件及平台的选择，宜满足开放数据格式与协同功能，保障水工、地质、金结等多专业数据互通；平台可具备权限管控、审签留痕、数据追溯、异地协同功能。4.6水利施工BIM应用宜编制专项计划，明确应用目标、流程、交付清单及质量安全要求，与施工组织设计同步审批。4.7施工应用阶段水利施工信息模型宜涵盖施工工艺、临时工程、资源配置、实时监测数据及质量安全记录，按施工节点开展版本管理。4.8水利施工信息模型变更应记录原因、范围、审批流程及责任人，更新后同步各参与方，确保模型与工程实体实时一致、信息可追溯。4.9水利施工信息模型及数字化成果的存储、传输，应符合《水利工程档案管理规定》及信息安全要求，涉密信息落实加密、权限分级、操作留痕措施。4.10归档需包含完整的水利施工信息模型文件、属性数据、审批记录、检测报告、验收资料等，确保全程可追溯，满足竣工移交需求。5水利施工BIM应用策划5.1一般规定5.1.1施工阶段开展水利施工BIM应用前，可结合水利工程地质、水文、导流度汛、围堰施工、高边坡支护等现场实际，开展针对性需求调研与可行性论证，编制施工BIM应用策划，确保满足现场实际需求。5.1.2水利施工BIM应用目标宜结合工程类型、合同约定、参建方技术能力、软硬件配置条件确定。5.1.3施工BIM应用策划可与施工组织设计(含其他专项施工方案)保持一致，协调合同条款、水利工程计量计价规定要求，相关BIM应用要求宜纳入合同约定。5.1.4水利施工BIM应用过程中，应按水利工程关键节点，如导流前、主体工程完工前、竣工验收前等进行阶段性验收。5.1.5施工BIM应用策划方案宜明确以下核心内容：3a)工程项目概况；b)施工BIM应用目标；c)施工BIM应用范围与应用点；d)施工BIM应用管理组织架构、岗位设置与职责分工；e)施工BIM应用流程；f)水利施工信息模型创建、使用与管理要求；g)信息交换与信息安全要求；h)水利施工信息模型细度LOD与质量要求；i)进度计划与成果交付清单；j)软硬件及平台条件。5.2水利施工BIM应用策划编制流程5.2.1施工BIM应用策划方案的编制流程宜包括下列内容：a)资料收集与现场调研；b)界定应用范围与量化效益；c)明确资源配置与职责分工；d)编制应用流程图；e)制定信息交换流程与信息安全要求；f)统一交付标准；g)建立全流程保障机制。5.2.2水利工程施工BIM应用策划及调整文件经审批通过后，宜及时分发给工程项目所有参建方，文件需明确各方在水利BIM应用中的职责边界、责任分工及协同工作要求。5.3水利施工BIM应用软硬件与协同平台5.3.1水利工程项目参建方可依据施工阶段BIM应用目标与范围，选用BIM应用软件与协同平台，符合水利多专业协同、构件预制加工及野外作业需求。5.3.2水利施工BIM应用软件宜具备以下核心功能：a)支持多格式模型导入与导出；b)提供模型浏览与漫游功能；c)可添加、编辑构件几何与非几何信息；d)具备水工构筑物建模、地质模型集成、高边坡分析等水利施工核心功能；e)支持施工工艺模拟、工程量提取等成果处理与输出；f)兼容开放数据交换标准；g)具备模型数据加密、访问权限管控及操作留痕等保密功能。5.3.3水利施工BIM应用环境可涵盖BIM应用软件、硬件设备、网络基础设施及协同平台等多个方面。5.3.4各参建方所选水利施工BIM应用软件宜采用统一数据接口，确保水工、地质、金属结构、机电等多专业信息传输准确完整。5.4水利施工BIM应用参建方职责5.4.1建设单位职责：a)组织制定水利BIM应用专项方案、协同规则及数据标准，明确应用目标与范围；b)统筹协调参建各方BIM工作，搭建通用数据环境CDE，保障协同平台运行；4c)审批BIM应用策划及调整文件，审核施工总布置、导流度汛方案模拟、重大工艺模拟等关键模型成果；d)提供BIM应用所需资源保障，监督各方职责落实，组织成果验收与归档。5.4.2设计单位职责：a)配合施工深化设计，及时响应模型碰撞检测反馈，出具设计变更BIM成果；b)参与BIM成果审核，协助解决施工过程中与设计相关的模型应用问题。5.4.3施工单位职责：a)交付施工阶段BIM模型，涵盖水工构筑物、地质模型、金属结构、机电设备等核心内容；b)依据水利工程施工信息模型开展施工深化设计，完成导流、围堰、高边坡支护等临时工程模型细化；c)利用BIM技术开展施工工艺模拟、工程量提取、场地布置优化及质量安全管控；d)实时更新施工过程数据，确保模型与工程实体一致；e)负责竣工BIM模型编制，关联施工资料、验收记录，按要求交付归档。5.4.4监理单位职责：a)审核施工单位BIM深化设计成果及应用方案，核查模型与设计文件、规范要求的一致性；b)监督施工过程BIM应用执行情况，重点核查关键工序模拟、质量安全管控等应用成效；c)参与模型会审及问题闭环管理，核实变更模型的合规性与准确性；d)协助建设单位开展BIM成果验收，同步归档监理相关BIM应用资料。6施工准备阶段BIM应用6.1一般规定6.1.1施工准备阶段BIM应用宜包含施工图深化设计与多专业协同工作，涵盖水工建筑物、地质、金属结构、机电设备及导流、围堰等临时工程，模型统一采用2000国家大地坐标系（CGCS2000）与1985国家高程基准。6.1.2可整合水工、地质、金属结构、机电等多专业水利施工信息模型，跨专业碰撞检测，全面消除设计冲突，保障施工可行。6.1.3深化设计应符合国家及行业标准，满足合同约定与设计文件要求，成果宜包含方案、分析报告、水利施工信息模型及施工图纸、预留预埋图、构件加工图、工程量明细表等。6.1.4碰撞检测及深化设计所用水利施工信息模型细度应达到G/N350，涉及工厂预制、现场精准安装的构件,如闸门、启闭机、预埋管件等，模型细度宜达到G/N400。6.1.5深化设计成果应经设计单位审核、建设与监理单位确认后，方可用于指导现场加工制作与施工实施。6.2场地分析6.2.1施工准备阶段场地分析应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.2.2场地分析所用水利施工信息模型细度应不低于G/N300。6.2.3场地分析宜涵盖导流与围堰、临时工程、施工交通、弃渣场及取料场等核心内容的场地分析。6.2.4场地水利施工信息模型建模应依据原始地形数据、地质勘察资料、工程设计文件等，数据需校核一致。6.2.5场地水利施工信息模型建模内容宜涵盖场地边界、原始地形与现状构筑物、临时道路、导流与围堰布置、弃渣场与取料场、临建设施、材料堆场、临水临电系统、场内交通组织及安全防护设施。56.2.6场地分析宜重点评估坡度、高程、土石方平衡、边坡与基坑稳定、渗流安全、施工导流标准与过流能力、交通组织及安全风险，优化场地方案可行性。6.2.7交付成果宜包括：水利施工信息模型、土石方平衡表及场地分析报告。6.2.8场地分析操作流程图参见图1。图1场地分析操作流程6.3仿真分析6.3.1施工准备阶段仿真分析应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.3.2仿真分析所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350。6.3.3施工准备阶段仿真分析宜涵盖渗流与稳定分析、水力工况与过流能力分析、临时结构受力分析，必要时补充水力过渡过程与泥沙淤积分析。6.3.4仿真所用流量、流速、水位、降雨等边界条件与参数，来源应可靠并经校核确认。6.3.5应采用国家及行业标准专业仿真工具，精准模拟水利工程水流动力学特性、结构受力响应及环境影响，通过开放数据交换标准或接口与水利施工信息模型数据互通。6.3.6仿真分析结果宜通过三维动态模拟、水流动画等可视化手段呈现。6.3.7用于方案比选或施工组织优化，宜进行多工况、阶段性动态模拟分析。6.3.8交付成果宜包括：仿真分析计算书、分析报告及水利施工信息模型。6.3.9仿真分析操作流程参见图2。6图2仿真分析操作流程6.4可视化应用6.4.1施工准备阶段可视化应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.4.2可视化应用所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350。6.4.3可视化所用模型宜为参建方共同确认的最新版本，模型数据需与设计文件、地质勘察资料、现场实际数据校核一致，视图内容与模型核心信息保持同步。6.4.4可视化应用宜贯穿施工全流程，满足导流度汛方案论证、高边坡施工风险交底、金属结构安装路径优化及地质条件可视化呈现等水利决策，为各参建方提供直观依据。6.4.5交付成果宜包括：水利施工信息模型、虚拟漫游动画、可视化应用报告及渲染图片等。6.4.6可视化应用操作流程参见图3。7图3可视化应用操作流程6.5碰撞检测6.5.1施工准备阶段碰撞检测应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.5.2碰撞检测所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350；涉及加工安装定位的构件、管线及金属结构设备，模型细度应不低于G/N400。6.5.3施工准备阶段宜基于水工、地质、金属结构、机电等多专业整合模型，开展专业内部及跨专业碰撞检测，全面排查并分析设计冲突。6.5.4宜结合项目实际制定碰撞检测规则，明确碰撞容差、检测优先级等要求。6.5.5碰撞检测结果可分类梳理，明确责任方、整改期限及复核流程，实行闭环管理。6.5.6交付成果宜包括：水利施工信息模型及碰撞检测报告。6.5.7碰撞检测操作流程参见图4。8图4碰撞检测操作流程6.6方案比选与优化6.6.1施工准备阶段方案比选与优化应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.6.2方案比选与优化所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350。6.6.3可建立可量化比选指标体系，涵盖成本、工期、安全风险、环境影响、施工可行性及功能性等。6.6.4比选水利施工信息模型宜清晰地体现水工建筑物布置、导流与围堰方案、施工交通组织、金属结构与机电设备布置、弃渣场与取料场布置等内容。6.6.5交付成果宜包括：方案比选标准、方案比选分析报告及水利施工信息模型。6.6.6方案比选与优化操作流程参见图5。9图5方案比选与优化操作流程6.7水利土建深化设计6.7.1施工准备阶段水利土建深化设计应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.7.2水利土建深化设计所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350；涉及工厂预制、现场精准安装的预留预埋部位，模型细度应不低于G/N400。6.7.3水利土建深化宜涵盖施工缝、伸缩缝、止水构造、闸室与门槽部位、消能工程、节点构造、开洞及排水与灌浆孔等水利土建关键部位。6.7.4深化水利施工信息模型宜与金属结构、机电模型整合，重点核查预留洞口、检修孔、设备基础的位置、尺寸、标高及孔洞适配性，消除专业间冲突。6.7.5水利土建深化设计成果应经设计单位审核、建设单位与监理单位确认后，方可用于现场施工。6.7.6交付成果宜包括：水利施工信息模型、深化设计图纸及碰撞检测分析报告。6.7.7水利土建深化设计操作流程参见图6。图6土建深化设计操作流程6.8水利金属结构与水利机电深化6.8.1施工准备阶段水利金属结构与水利机电深化应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.8.2水利金属结构与水利机电深化所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350；涉及工厂预制、现场精准安装的金属结构及机电核心设备，模型细度应不低于G/N400。6.8.3深化设计宜涵盖设备基础、安装条件、吊装路径与作业面、预留预埋与埋件、管线综合与接口法兰、检修及更换空间，满足水利工程导流、度汛的安装时序要求。6.8.4机电管线深化应进行安装与运行净空分析，包括检修通道、起吊高度、设备拆装路径，以及临水临电管线与涉水区域的安全防护距离。6.8.5深化设计宜结合施工工艺方案，与土建深化模型协同整合，校验预留洞口、设备基础的位置、尺寸、标高及孔洞适配性，消除专业冲突。6.8.6深化成果应经设计单位审核、建设单位与监理单位确认后，方可用于现场施工。6.8.7深化完成后应复核系统参数，包括水泵扬程与流量、风机风压与风量、管线截面尺寸、支架受力、冷热负荷、灯光照度等。6.8.8交付成果宜包括：水利施工信息模型、各专业施工深化图纸及碰撞检测分析报告。6.8.9金属结构与机电深化操作流程参见图7。图7水利金属结构与水利机电深化操作流程6.9模型会审6.9.1施工准备阶段模型会审应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.9.2会审前应按专业分类整理碰撞清单、问题清单及资料核查问题。6.9.3宜明确会审标准、流程、问题分级及闭环要求。6.9.4模型会审由BIM负责人组织，建设、设计、施工、监理单位代表参加，明确职责分工。6.9.5交付成果宜包括：问题清单、碰撞报告、图纸会审记录、问题追踪记录及图纸会审纪要。6.9.6模型会审操作流程参见图8。图8模型会审操作流程6.10模型出图6.10.1施工准备阶段模型出图应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.10.2出图宜基于最新版本水利施工信息模型，且与视图内容一致。6.10.3图幅、图框、标注、比例、线型、线宽、图例及符号应符合国家及水利行业现行制图标准。6.10.4模型出图成果应经设计单位审核、建设单位与监理单位确认后，方可用于现场施工。6.10.5交付成果宜包括：平面图布置图、立面图、剖面图、详图及三维视图。6.10.6模型出图操作流程参见图9。图9模型出图操作流程6.11工程算量6.11.1施工准备阶段工程算量应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。6.11.2工程量宜从水利施工信息模型中直接提取，与合同约定的计算规则一致；水利施工信息模型细度应不低于G/N400。6.11.3工程量统计宜涵盖土石方、混凝土、模板与支架、闸门与埋件、金属结构与机电设备、管道与配件、电缆桥架与电缆、灌浆、消能与护砌及临时工程等。6.11.4工程算量宜用交付成果宜包括：工程量清单、水利施工信息模型及计算说明等。6.11.5工程算量操作流程参见图10。图10工程算量操作流程7施工管理7.1一般规定7.1.1施工管理宜基于水利施工信息模型，叠加进度、质量、安全、成本管理要素，结合现场变更、签证、实测数据及施工监测结果动态更新，实行版本管理与变更追溯，确保模型与实体工程实时一致、信息可追溯。7.1.2水利施工信息模型宜涵盖水工构筑物、地质、金属结构、机电设备及导流、围堰等水利专项临时工程，几何信息细度应不低于G/N350，包含施工组织、工序工艺、材料设备、验收及运维交付关联信息，与构件、工序、验收资料双向关联，满足多参建方协同管控需求。7.1.3施工管理BIM宜用宜贯穿施工全过程，或根据项目规模、复杂程度及合同约定覆盖关键环节。7.1.4施工现场宜配备适配水利野外作业的移动端BIM应用，支持模型浏览、问题记录、技术交底、离线访问、数据同步与权限控制。7.1.5施工管理BIM应用宜涵盖施工场地规划、虚拟仿真漫游、施工工艺模拟、构件预制加工、施工进度模拟、安全管理、质量管理、成本管理及验收管理，具体范围在施工BIM应用策划中明确。7.2虚拟仿真漫游7.2.1施工管理阶段虚拟仿真漫游应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施，用于方案沟通、技术交底、空间协调、水利专项风险识别，含涉水作业、高边坡施工、导流度汛等，支撑施工组织优化。7.2.2虚拟仿真漫游所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350，补充构件属性、施工工艺参数及水利专项技术指标，如导流流量、围堰安全参数等。7.2.3漫游前宜结合水利工程地形、水文实际，明确应用目标、场景及评价指标，制定漫游脚本与路径，统一输出分辨率、帧率、编码格式及构件信息查询规则。7.2.47.2.5a)b)7.2.67.2.7应制定漫游脚本与路径，统一输出分辨率、帧率与编码格式，明确构件信息查询规则。虚拟仿真漫游系统可配备VR/AR硬件及相应软件平台，宜具备以下功能：支持自由视角、固定视角与预设路线；可查询构件尺寸、材料、位置及施工、水利专项参数信息；支持测量、标注、批注与截图。交付成果宜包括：水利施工信息模型、视频动画及渲染图片。虚拟仿真漫游操作流程参见图11。图11虚拟仿真漫游操作流程7.3施工场地规划7.3.1施工管理阶段施工场地规划应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施，优化布置施工地形、既有设施、临时道路、加工区、材料堆场、临水临电、施工机械及安全文明设施；结合导流分期与度汛要求，布置分析临时导流排洪通道、围堰截流设施、弃渣场与取料场、栈桥码头、洞室施工通道及高边坡支护等水利专项内容。7.3.2施工场地规划所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350，包含场地地形、建筑物、功能分区、临水临电、交通组织、围堰导流构筑物及临时设施等内容。7.3.3场地布局与设施布置应满足安全距离、消防疏散及度汛通道要求，兼顾空间利用与物流效率。7.3.4合理配置设备停放区，明确大型吊装设备行走路线与作业半径，标注危险区与禁入区。7.3.5交付成果宜包括：水利施工信息模型、视频动画、施工场地规划报告、安全评估报告及环境影响分析报告等。7.3.6施工场地规划操作流程参见图12。图12施工场地规划操作流程7.4施工工艺模拟7.4.1施工管理阶段施工工艺模拟应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施，涵盖围堰截流、导流洞施工、基坑开挖与支护、地基与防渗处理、混凝土碾压与温控、闸门与启闭机安装、泵机组安装与对中、压力管道与过水构筑物安装、水下与洞室作业等水利专项工序。7.4.2施工工艺模拟所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350，补充工序参数、检测监测要求及水利专项工艺指标，与施工组织设计、专项方案及监测计划保持一致。7.4.3模拟前宜编制专项施工方案，按工艺流程及技术要求完善水利施工信息模型中的工艺相关信息。7.4.4开展施工工艺模拟前，宜编制专项施工方案，并依据工艺流程与相关技术要求创建施工工艺模拟模型。7.4.5重难点部位可专项模拟，编制模拟报告并经参建方确认。7.4.6确认后形成施工过程演示模型、动画及方案可行性报告，工艺优化信息同步更新至水利施工信息模型。7.4.7施工按批准方案实施，建立闭环反馈机制，记录问题、责任及整改期限，同步优化水利施工信息模型与工艺方案。7.4.8交付成果宜包括：水利施工信息模型、分析报告及演示视频。7.4.9施工工艺模拟操作流程参见图13。图13施工工艺模拟操作流程7.5构件预制加工7.5.1施工管理阶段构件预制加工应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施，提升加工效率与安装精度。7.5.2构件预制加工所用水利施工信息模型细度应不低于G/N400，材质规格、制造标准、生产批次、安装误差、检验与质量追溯信息、运输及吊点等参数。7.5.3宜明确审图、放样、加工、检验、运输、堆放、吊装、安装及验收的责任与协同机制，实行闭环管理。7.5.4预制加工深化图应经设计、施工、监理审核及建设单位批准后，方可下发加工。7.5.5构件到场前，宜复核测量控制网、安装基准、吊装路径及作业面条件，偏差超限启动调整流程。7.5.6交付成果宜包括：水利施工信息模型、预制加工深化图。7.5.7构件预制加工操作流程参见图14。图14构件预制加工操作流程7.6施工进度模拟7.6.1施工管理阶段施工进度模拟应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施。7.6.2施工进度模拟所用水利施工信息模型细度应不低于G/N350，包含时间维度、工序逻辑、资源配置、导流/截流/度汛关键节点、工期参数、进度计划关联信息。7.6.3模拟前宜结合现场实际开展需求分析，明确目标与应用场景。7.6.4按工序复杂度、资源需求及施工条件估算工期，结合导流、截流、度汛关键节点与汛期安排模拟比选，形成优化进度。7.6.5动态更新实际进度，与计划进度对比偏差，及时优化调整，实现闭环控制。7.6.6应严格按照优化方案实施，建立反馈与偏差纠正机制，及时调整与优化施工进度。7.6.7交付成果宜包括：水利施工信息模型、实际进度表、进度对比分析表、模拟动画、工序动画及变更文档。7.6.8施工进度模拟操作流程参见图15。图15施工进度模拟操作流程7.7质量管理7.7.1施工管理阶段质量管理应用应基于水利工程信息模型（BIM）实施，涵盖质量策划、过程控制及竣工评定。7.7.2质量管理所用水利施工信息模型细度应不低于G/N400，针对围堰防渗、混凝土碾压与温控、地基处理、闸门安装、灌浆工程、金属结构埋件安装、机电设备调试等水利关键质量控制点，设置与检验批、分项工程对应的检查点，明确允许偏差限值。7.7.3隐蔽工程宜在模型中标识并建立检查清单，隐蔽前完成验收记录及影像资料，与模型对象双向关联。7.7.4试验与检测资料宜与对应构件、工序关联，实现全程追溯。7.7.5质量问题实行协同闭环管理，记录问题描述、责任单位、整改措施、复查结论及销项时间，同步更新模型状态。7.7.6交付成果宜包括：水利施工信息模型、允许偏差记录、隐