市政基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)3D數(shù)字化管理技術(shù)研究

秦述鶯

身份證號(hào)碼：450104197511180063

摘要：市政基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)是一個(gè)城市的生命源泉，也是城市發(fā)展和提升競爭力的前提條件。本文首先介紹了我國3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，然后闡述了建設(shè)3D數(shù)字化管理技術(shù)體系的內(nèi)容，最后提出了市政基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)3D數(shù)字化管理技術(shù)體系的方法。

關(guān)鍵詞：3D數(shù)字化動(dòng)態(tài)管理；市政橋梁工程；項(xiàng)目管理；動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)

國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程也越來越快，加強(qiáng)市政基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)，提高人民生活水平，已經(jīng)成為了各區(qū)域城市發(fā)展規(guī)劃的重心所在。而市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)存在投入成本高、施工時(shí)間長、技術(shù)不先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)不完善等消極因素，給實(shí)際操作帶來了一定困難。3D數(shù)字化管理技術(shù)的運(yùn)用，則能夠在很大程度上緩解上述問題，使市政基礎(chǔ)工程建設(shè)朝著科學(xué)化方向發(fā)展。

一、我國3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)現(xiàn)狀

（一）3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)研究現(xiàn)狀

近年來，國際上3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)不斷發(fā)展，我國在工程建設(shè)領(lǐng)域中也開始實(shí)行并推廣這一技術(shù)。從目前看來，該技術(shù)已經(jīng)普遍運(yùn)用于水利水電工程、鐵路與公路建設(shè)、城市建筑、橋梁、港口建設(shè)等。如今可視化技術(shù)逐步改革，3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)的運(yùn)用方式也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，開始以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)施新型信息化管理。市政工程建設(shè)的可視化實(shí)際上就是使建設(shè)條件經(jīng)由可視化措施的基礎(chǔ)理念表現(xiàn)出來，為市政工程建設(shè)相關(guān)人員提供形象、真實(shí)的操作情境，促使工程管理人員適時(shí)作出正確決斷，并對工程建設(shè)情況產(chǎn)生更深入的了解。現(xiàn)在，許多專家針對3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化技術(shù)作了不少研究，希望能將其更好地運(yùn)用到實(shí)際工程建設(shè)中，而實(shí)際施工時(shí)，卻碰到了很多障礙。市政工程建設(shè)3D數(shù)字化管理難度較高，并具有很高的實(shí)用性，研究人員要拓寬知識(shí)面，保證對施工項(xiàng)目每一個(gè)環(huán)節(jié)所需的知識(shí)與技術(shù)都有較為全面的理解，此外還要掌握計(jì)算機(jī)編程的相關(guān)技能。

（二）3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)的內(nèi)容就是研發(fā)3D動(dòng)態(tài)軟件，利用模擬的方法把二維空間轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體圖畫，對實(shí)際施工流程展開追蹤與調(diào)控。在研發(fā)3D動(dòng)態(tài)可視化軟件時(shí)，可以把計(jì)算機(jī)技術(shù)與目前所收獲的研究成果有機(jī)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對建筑工時(shí)與資金的可視化監(jiān)管。此外，為了便于工程建設(shè)，還可以設(shè)立工時(shí)與資金的基本資料庫，通過對3D動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)有關(guān)材料的探究，可以知道模擬技術(shù)與動(dòng)態(tài)監(jiān)管技術(shù)在我國工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀如下。

有的專家發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)工程建設(shè)時(shí)，信息管理容易出現(xiàn)疏漏，因此采用3D動(dòng)態(tài)可視化技術(shù)，對二維構(gòu)造的樹形圖實(shí)行了延展，并對各類工程數(shù)據(jù)進(jìn)行了可視化研究，最后提出了利用3D動(dòng)畫達(dá)到可視化目標(biāo)的方法。還有一些專家通過研究，制作出了模擬動(dòng)態(tài)改良管理系統(tǒng)與軟件，并對部分地區(qū)的機(jī)電工程建設(shè)實(shí)行了計(jì)算機(jī)三維立體模擬可視化管理技術(shù)，對模擬動(dòng)態(tài)建設(shè)優(yōu)化管理的措施進(jìn)行了相關(guān)研究，提高了機(jī)電工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

二、建設(shè)3D數(shù)字化管理技術(shù)體系的內(nèi)容

（一）制作“五控一張表”與EVM價(jià)值統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)

首先要以建設(shè)工藝分級(jí)為基礎(chǔ)，結(jié)合各項(xiàng)工藝技術(shù)的建筑特征，準(zhǔn)確制定各類工藝的往復(fù)調(diào)控周期。再依據(jù)既定的往復(fù)調(diào)控周期，統(tǒng)計(jì)出已經(jīng)完成項(xiàng)目部分的實(shí)際成本、預(yù)計(jì)成本、進(jìn)度差、造價(jià)差等數(shù)據(jù)實(shí)況。再將其和靜態(tài)數(shù)據(jù)對比，適時(shí)計(jì)算出工期延后與成本超支情況。最后利用3D數(shù)字化管理技術(shù)，使整個(gè)施工流程清晰呈現(xiàn)在模擬圖中。

（二）設(shè)立原因分析和預(yù)控動(dòng)態(tài)決策系統(tǒng)

在每個(gè)往復(fù)工程結(jié)束后，可依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用EVM設(shè)立工期、成本、質(zhì)量、安全等計(jì)算處理系統(tǒng)，解析重要環(huán)節(jié)的具體操作情況。并讓工作現(xiàn)場管理人員找出問題產(chǎn)生的緣由及應(yīng)對方法，為此后的工程預(yù)控決策打下基礎(chǔ)。如果工時(shí)或資金產(chǎn)生比較嚴(yán)重的偏差，或是工程質(zhì)量、安全等環(huán)節(jié)發(fā)生嚴(yán)重問題時(shí)，要對其問題進(jìn)行深入分析，找出根源，并對后期環(huán)節(jié)和整體建造計(jì)劃實(shí)行合理調(diào)整與完善。最后，針對可能再次出現(xiàn)的問題，事先制訂好有效的控制策略，對工時(shí)和資金的相關(guān)管理方式信息庫進(jìn)行適時(shí)豐富與補(bǔ)充。

（三）循環(huán)優(yōu)化目標(biāo)與方案，確保總體目標(biāo)達(dá)成

在工程建設(shè)過程中，要不斷針對以上往復(fù)優(yōu)化環(huán)節(jié)實(shí)行反復(fù)調(diào)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題就要立即處理，繼續(xù)改良，制訂相應(yīng)對策。然后再過渡到下一個(gè)往復(fù)調(diào)控階段。這種循環(huán)往復(fù)式的優(yōu)化措施可以使工程內(nèi)的每個(gè)環(huán)節(jié)與每項(xiàng)工種都獲得及時(shí)改善，從而使建設(shè)工程的整體工期、投入、質(zhì)量、安全、環(huán)境保護(hù)等因素全部處在最佳狀態(tài)。有助于管理者快速有效地作出明智的決斷，為工程建設(shè)提供了優(yōu)良的決策根據(jù)與前提條件。

三、建設(shè)3D數(shù)字化管理技術(shù)體系的方法

（一）確立“五控”目標(biāo)與最佳施工方案

若以橋梁建設(shè)為例，可以依據(jù)橋梁建造方式與施工規(guī)劃，把橋梁工程建設(shè)過程分解為多個(gè)環(huán)節(jié)，如地基、墩柱、橫梁、支架、承重構(gòu)造、附加構(gòu)造等。然后實(shí)施“五控”原則：第一，制訂各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)所要耗費(fèi)的時(shí)間與資金。第二，利用人工網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，算出每項(xiàng)工序耗費(fèi)的實(shí)際時(shí)間和資金。第三，如具備適當(dāng)?shù)臉蛄航ㄔO(shè)定額信息，可依照其定額標(biāo)準(zhǔn)，制定各環(huán)節(jié)耗費(fèi)的時(shí)間與資金。第四，如現(xiàn)有的橋梁建設(shè)信息不足，則可采用GM（1，1）灰色預(yù)算系統(tǒng)，算出各環(huán)節(jié)耗費(fèi)的時(shí)間與資金。第五，如果幾乎沒有相似橋梁建設(shè)的基本信息，可利用專家經(jīng)驗(yàn)與目前擁有的施工技術(shù)，采用三時(shí)估計(jì)法，算出各環(huán)節(jié)耗費(fèi)的時(shí)間與資金。最后，還要依據(jù)該項(xiàng)目的建設(shè)方案，結(jié)合有關(guān)規(guī)章制度，制定工程質(zhì)量、安全與環(huán)境保護(hù)任務(wù)。

（二）確定“五控”重點(diǎn)控制工序

首先，要確立建設(shè)成本調(diào)控的明顯程序。利用成本理論，對工程建設(shè)流程和環(huán)節(jié)實(shí)施較為細(xì)致的挑選，最終制訂出符合實(shí)際情況的建設(shè)程序。然后，要確立主要調(diào)控的工程建設(shè)環(huán)境，從建造項(xiàng)目內(nèi)部找到最核心的施工工序。最后，制定出符合質(zhì)量安全與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵施工程序。對于工程的質(zhì)量、安全與環(huán)境保護(hù)等因素，要采取科學(xué)系統(tǒng)的理論及方法，讓專家對其數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，保證實(shí)際測出的工時(shí)和資金投入與預(yù)算基本統(tǒng)一。

（三）建立“五控”問題措施資料庫

市政基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)容易受到許多方面的因素影響，所以，在預(yù)計(jì)目標(biāo)的實(shí)際踐行過程中，難免會(huì)碰到各式各樣的問題。針對這種情況，工程管理人員一定要適時(shí)找出問題的起因和應(yīng)對措施，并建立起相關(guān)的資料庫。對過去已經(jīng)建設(shè)完成的相似工程項(xiàng)目進(jìn)行研究，對其建造過程中出現(xiàn)的問題、原因以及應(yīng)對策略采取全面的總結(jié)與概括。科學(xué)合理地解析出該工程在“五控”層面上產(chǎn)生的問題及主要因素，依據(jù)研究結(jié)果制訂出相應(yīng)的有效措施，并把這部分措施廣泛應(yīng)用到容易發(fā)生同種問題的環(huán)節(jié)中。如果問題得到了較好的處理，就可以把問題產(chǎn)生的因素和相關(guān)應(yīng)對措施等信息納入資料庫，統(tǒng)一整理并編上號(hào)碼，讓工作人員對其實(shí)行規(guī)范化管理。若碰到新問題，管理人員也可以把新問題的原因以及新的措施繼續(xù)整合到資料庫中，并把資料庫收入模擬軟件進(jìn)行存儲(chǔ)和監(jiān)管。便于在之后的施工中，對遇到的各種問題盡快作出反應(yīng)。這樣一來，可以保證市政基礎(chǔ)設(shè)施工程管理工作效率，還能提高建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量和競爭力。

結(jié)束語：

在市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中，合理運(yùn)用3D數(shù)字化動(dòng)態(tài)管理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)施工項(xiàng)目投資和工時(shí)調(diào)控的動(dòng)態(tài)化與直觀化。在工程建設(shè)過程中，利用模擬動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，將施工中所有往復(fù)周期內(nèi)獲得的信息與軟件施工靜態(tài)數(shù)據(jù)相比較，就能清楚地看到施工投入與工期的實(shí)際調(diào)控情況。因此，完善3D數(shù)字化動(dòng)態(tài)管理技術(shù)，可以促進(jìn)工程建設(shè)管理水準(zhǔn)提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐光勝.淺談市政基礎(chǔ)設(shè)施工程的BT建設(shè)模式[J].城市道橋與防洪，2013，05：15-16+198.

[2]陳謙.市政基礎(chǔ)設(shè)施工程施工技術(shù)文件管理規(guī)定[J].工程建設(shè)與檔案，2012，04：7-12.

[3]陳紹文.從管理視角看3D數(shù)字化制造[J].CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2012，04：25-30.