基于BIM的市政工程施工進(jìn)度管理研究

萬利

（孝感市城市建設(shè)投資公司，湖北孝感432100）

1 引言

20世紀(jì)80年代末90年代初，建筑工程行業(yè)引入了以采集數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，通過對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行分析仿真建模來描述建筑物體真實(shí)性的BIM概念。BIM不同于CAD單作為一種軟件的應(yīng)用而是成為一種依托信息化管理實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)具體化管理的重要手段。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，國(guó)家在公路、鐵路、民航、通訊、水電等基礎(chǔ)性設(shè)施的投入力度加大，建立具有現(xiàn)代化、智能化、科技化的城市對(duì)市政工程的施工要求越來越高，以往的施工進(jìn)度管理模式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化施工的要求，BIM技術(shù)作為一種新的技術(shù)方法能夠?qū)崿F(xiàn)市政工程的科學(xué)建模，對(duì)其進(jìn)行規(guī)范、細(xì)致的分析，在促進(jìn)施工進(jìn)度、縮短工程時(shí)間、提高工程質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。

2 BIM對(duì)于市政工程施工進(jìn)度管理的意義

工程項(xiàng)目的進(jìn)度管理實(shí)質(zhì)上是通過對(duì)項(xiàng)目工程的各項(xiàng)環(huán)節(jié)、工作流程、施工時(shí)間和施工情況進(jìn)行全面分析從而制定出符合實(shí)際的進(jìn)度計(jì)劃，并且確保計(jì)劃的可執(zhí)行性及合理性，并且在實(shí)踐運(yùn)用中保證可以通過采取有效的方式方法，使預(yù)期目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的管理模式是以CAD圖紙資料基礎(chǔ)輔以施工方案進(jìn)行工作拆分，最后配合工作邏輯關(guān)系和工期時(shí)間的前提下，制定工作計(jì)劃進(jìn)度表。這種管理模式容易受到各方面的影響，由于工程的復(fù)雜程度、工程材料的到位情況以及人員的到崗狀況逐步出現(xiàn)，待問題解決之后才可以完成施工[1]。BIM的引入，首先建立了一套包含材質(zhì)、材料尺寸、數(shù)量等建筑信息的三維模型，在此基礎(chǔ)上還可以預(yù)設(shè)時(shí)間信息建立4D模型。最終實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控工程進(jìn)度、模擬動(dòng)態(tài)施工進(jìn)度、預(yù)設(shè)施工工期等。BIM的實(shí)施有利于市政工程的資源優(yōu)化配置，從而極大地完善了進(jìn)度管理流程。

3 市政工程施工進(jìn)度管理存在的問題

3.1 限制因素普遍存在

市政工程隸屬于國(guó)家的基礎(chǔ)型設(shè)施建設(shè)，覆蓋了城市建設(shè)中道路鋪設(shè)、給排水管道、園林綠化、橋梁架構(gòu)、電力搭建、環(huán)境檢測(cè)、照明排污等保障城市正常有序運(yùn)轉(zhuǎn)、人民生活有序進(jìn)行的基本條件。首先，施工范圍較廣促使施工差異較大，增加施工難度。由于施工類別的多樣性，多種施工種類不僅增加了施工復(fù)雜程度、延長(zhǎng)施工時(shí)間、增加資金投入周期而且由于投入施工人員眾多給項(xiàng)目管理人員也增加了管理難度。其次，市政工程直接影響市民的日常生活，常常不被理解和誤解，不確定因素較多，容易受到人為因素的制約和限制，增添工程成本，延緩施工周期[2]。再次，市政工程是政府性工程，是城市和市民的整體形象代表，其施工質(zhì)量要求特殊，標(biāo)準(zhǔn)較高。

3.2 生產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)際操作不符

生產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)際操作情況不符是導(dǎo)致市政工程受到阻礙的基本原因之一，在BIM的施工進(jìn)度管理系統(tǒng)中，模型分析對(duì)于基本數(shù)據(jù)庫(kù)具有一定的分析與維護(hù)作用。在進(jìn)行數(shù)據(jù)管理分析的過程中通過模塊管理為對(duì)象對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的分析處理，使用數(shù)據(jù)信息模型在工程信息的過程之下可以更加清晰直觀地表達(dá)數(shù)據(jù)所反映的情況，而工程施工進(jìn)度需要制定科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃，并將生產(chǎn)計(jì)劃與實(shí)際操作相結(jié)合，而現(xiàn)階段生產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)際操作嚴(yán)重脫節(jié)，造成施工過程不能展現(xiàn)出來，從根本上阻礙了市政管理工作的發(fā)展進(jìn)度，造成施工進(jìn)度數(shù)據(jù)信息采集不完整。

3.3 難以控制成本投入、施工進(jìn)度和工程質(zhì)量之間的關(guān)系

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，城市化建設(shè)變得日益復(fù)雜對(duì)市政工程的施工水平也提出了考驗(yàn)。施工規(guī)模的不斷增大使施工難度有所增加，隨之需要采集的信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)幾何遞增的趨勢(shì)。而這些信息對(duì)目前市政工程而言，成本的投入、施工進(jìn)度和工程質(zhì)量之間是相互依存的。一般來說，成本的增加主要來源于施工進(jìn)度的加快和資源的消耗，為了追趕工期，就會(huì)增加施工人員、施工設(shè)備、施工材料等成本投入，出現(xiàn)資源的消耗；施工進(jìn)度的加快進(jìn)而影響工程質(zhì)量的提高。高強(qiáng)度的增加工作時(shí)間不僅影響施工人員的工作質(zhì)量也相對(duì)影響工程機(jī)械和施工材料。傳統(tǒng)的市政工程對(duì)這三者之間的關(guān)系平衡的很少。

4 BIM對(duì)市政工程施工進(jìn)度的管理

4.1 施工進(jìn)度管理流程

傳統(tǒng)的管理工作存在四個(gè)方面的內(nèi)容：一是總施工進(jìn)度管理；二是二級(jí)項(xiàng)目進(jìn)度管理；三是單周施工計(jì)劃管理；四是單日計(jì)劃管理。每個(gè)計(jì)劃進(jìn)度的管理都需要負(fù)責(zé)人結(jié)合相關(guān)的材料和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再通過對(duì)工程管理人員及施工方面人員之間的商談，進(jìn)而制定出詳細(xì)的施工計(jì)劃。在BIM進(jìn)度管理中，首先是通過對(duì)信息模塊的設(shè)定，然后關(guān)聯(lián)模塊組件和施工活動(dòng)，從而分析施工進(jìn)度，制定施工計(jì)劃[3]。有效地運(yùn)用BIM技術(shù)，將施工方案和施工進(jìn)度結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)施工過程的模擬操作，工程任務(wù)可以更加直觀地顯示處理，并且結(jié)合實(shí)際情況將出現(xiàn)的問題及時(shí)糾正解決。

4.2 施工進(jìn)度數(shù)據(jù)信息采集

施工進(jìn)度數(shù)據(jù)信息采集作為施工目標(biāo)的進(jìn)度計(jì)劃，在控制方面應(yīng)做好相對(duì)應(yīng)的合理編制，從而進(jìn)一步分析了解目標(biāo)并得以具體應(yīng)用。其中施工進(jìn)度數(shù)據(jù)信息采集可以分為總進(jìn)度和單項(xiàng)進(jìn)度兩個(gè)方面。首先，總進(jìn)度設(shè)計(jì)的內(nèi)容廣泛，在施工總體之中的地位尤為重要，在總進(jìn)度計(jì)劃之中，編制說明和資金的需求量是編制總進(jìn)度計(jì)劃表的核心，而單項(xiàng)施工進(jìn)度計(jì)劃則是針對(duì)單個(gè)工程的控制計(jì)劃。其中，單項(xiàng)施工進(jìn)度計(jì)劃圖的編制在總計(jì)劃設(shè)計(jì)中的地位最為關(guān)鍵，圖中包含工程量和分項(xiàng)工程等環(huán)節(jié)，另外對(duì)員工的日常進(jìn)度控制也有詳細(xì)的闡述，只有做好施工進(jìn)度數(shù)據(jù)信息采集，才能為每一項(xiàng)程序的順利開展提供必要的保證。

4.3 信息平臺(tái)集中管控

BIM信息平臺(tái)是將施工過程中的全部數(shù)據(jù)包括施工人員、施工機(jī)械、施工材料、環(huán)境因素等進(jìn)行操作，將收集到的數(shù)據(jù)和信息及有關(guān)操作人的信息進(jìn)行全方位的分析整理，實(shí)現(xiàn)信息合理統(tǒng)計(jì)、共享和篩查。從而更加準(zhǔn)確地顯示成本、進(jìn)度及預(yù)測(cè)工程質(zhì)量。BIM的數(shù)據(jù)模型，不僅可以實(shí)現(xiàn)通過人工輸入的方式進(jìn)行，還可以開設(shè)接口，借助于其他系統(tǒng)獲得新一輪的數(shù)據(jù)信息，納為己有[4]。信息平臺(tái)主要是依托瀏覽器/服務(wù)器模式架構(gòu)，其組成部分包括交互、應(yīng)用和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，交換層是為工程項(xiàng)目人員提供使用。BIM的核心層是包含著基礎(chǔ)信息的應(yīng)用層，提供數(shù)據(jù)分析、整理、共享等任務(wù)的完成。

5 結(jié)論

綜上所述，為了充分發(fā)揮使市政工程在城市化建設(shè)中的首要地位。本文通過了解BIM在施工進(jìn)度管理中的意義及對(duì)目前市政工程施工中存在的問題進(jìn)行分析，提出了施工進(jìn)度管理中BIM的幾點(diǎn)運(yùn)用：一是施工進(jìn)度管理流程；二是施工進(jìn)度數(shù)據(jù)信息采集；三是信息平臺(tái)集中管控。這些都為推動(dòng)市政工程施工項(xiàng)目滿足工期的前提下，高速、有效地完成施工項(xiàng)目起著十分重要的作用。