杜靜 匡彪 劉云勝
建設項目經常遭遇成本超支與進度延期,其中返工是造成這些問題的重要因素。項目返工是一開始錯誤地執行項目的工序或活動而導致重新實施此工序或活動,包括項目變更、偏差與錯誤、重新施工與整改等。根據相關統計分析,返工成本達到項目總成本的5%,且52%的成本超支及22%的工期延誤源于工程返工。可見,返工對項目的健康發展影響很大。
為了解決這一問題,國內外學者對項目返工展開了分析。阿米娜(Aminah)等將造成項目返工的原因分為5類,涉及人力資源、材料供應及溝通交流等,并繪制了項目返工魚骨圖。洛夫(Love)等通過問卷調查對115個基礎設施項目的返工原因進行了分析,得到不充分的信息溝通、缺乏明確的工作程序、業主變更和施工單位施工問題等是引起項目返工的重要因素。在返工控制措施方面,福卡達(Forcada )等構建了項目返工預測模型,使不確定性最小化,減少了對項目成本和進度的影響,從而提高生產率。黃(Hwang)等通過實際案例驗證了建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技術在項目返工管理中的作用。
相對于國外研究,國內研究較少且主要圍繞項目返工原因進行分析。王超云將造成項目返工的原因分為11類,包括設計管理類、現場管理類及計劃變更類等。葉貴等分析了造成項目返工的49個因素的重要性。裴吳靜對造成項目返工的17個原因進行排序,依次為:項目變更、設計漏項、專業矛盾、趕工要求和可施工性等。雖然各學者確定的返工原因分類及各原因的重要性不同,但這些原因都涉及業主、設計單位和施工單位等主要參與方。然而,現有研究對具體的返工控制措施研究較少,且大多數是住宅項目,如王超云和葉貴等,但對公共項目返工問題的研究不足。
公共項目與社會公眾福祉密切相關,項目的工期延誤或成本超支都會給社會及公眾帶來損失。隨著社會的發展,公共項目建設要求日益復雜,工期愈加緊迫,加劇了公共項目的返工問題。與此同時,BIM技術不斷發展,其可視化及協調性有利于對項目返工進行有效管理。實踐表明,BIM技術的運用會降低項目返工的發生率、程度與影響。此外,精益建造理論對項目的質量、成本與進度控制提出了更高的要求,也為公共項目返工管理提供了思路。因此,本文結合BIM技術及精益建造理論對公共項目的返工管理進行分析。
公共項目返工原因分析
分析項目返工原因是項目返工管理的前提,本文基于現有文獻從業主、設計單位和施工單位等主要參與方對公共項目返工原因進行分析。
與業主相關的返工原因
業主是項目最主要的管理者與協調者,肩負著溝通與協調的重要任務。在項目實踐中,若業主提供的合同存在問題、各參與方之間不能很好地溝通、業主主動變更等都可能導致工作失誤或者重復工作,造成項目返工。
與設計單位相關的返工原因
設計需求是設計單位完成設計成果的依據,設計單位的設計成果對項目建設目標有著重要影響。如果設計需求理解偏差或者設計成果存在問題都會引起項目返工。因此,與設計單位相關的返工原因主要包括設計需求、設計問題和設計的可施工性。
與施工單位相關的返工原因
施工單位是完成項目建設的主要單位,施工現場(包括人員、材料、設備等)管理能力及方式、施工方法和材料設備選用等對施工質量、成本和進度都有重要影響,這也直接決定是否會發生項目返工。研究表明,這些要素是引起項目返工的主要原因。
綜上,公共項目建設過程涉及的溝通信息較多,要求各參與方高度協同合作,任何一方的失誤都可能會引起項目返工。與各參與方相關的返工原因分析,如表1所示。
公共項目返工管理框架
精益建造理論與項目返工管理是相契合的,都強調減少重復工作及不必要的資源消耗(包括由返工所引起的),其前提是實現信息及時、準確地交流。BIM技術平臺作為項目各參與方信息的交流平臺,在項目返工管理中,既可輔助工程設計、減少設計錯誤,又可促進信息及時高效傳遞,減少不必要的工作,實現精益建造。可見,BIM技術與精益建造理論具有強大的協同性,BIM技術促進精益建造理論的實施,精益建造理論優化BIM技術的應用環境。因此,本文基于BIM技術平臺,以精益建造理論為導向,構建了公共項目返工管理框架,如圖1所示。
有效的項目返工管理不僅要求減少設計與施工錯誤及能夠跟蹤管理項目實施狀況實現返工預警,減少項目返工事件的發生,還要在不可避免地發生返工事件后,及時、有效地處理返工事件并盡可能降低對后續工作的影響。本文提出的項目返工管理框架是以BIM技術為基礎,在設計階段各方基于BIM技術的可視化模型與溝通協調平臺,了解各方設計需求以輔助工程設計,減少設計錯誤。
在施工階段,全面監控項目實施現狀。當公共項目出現返工跡象時,首先判斷是否出現返工事件,并對未出現返工事件的作業進行跟蹤管理,再結合項目實施狀況,進一步預測分析是否發生項目返工,進行返工預警。當出現返工預警或返工事件時:首先,項目參與方在BIM技術的可視化模型輔助下設計項目返工方案;其次,基于BIM技術的溝通協調平臺進行信息溝通與共享,執行項目返工方案,解決項目返工問題;最后,通過執行方案的檢查與總結,更新返工案例庫。隨著項目的推進,這個過程不斷循環。
公共項目返工控制分析
從項目返工原因可以看出,設計階段和施工階段對項目返工具有較大的影響。返工控制是返工管理的關鍵,要求在設計階段減少設計錯誤,施工階段減少施工錯誤及實施返工方案。因此,結合公共項目返工管理框架,下面從設計與施工兩個階段對項目返工控制進行分析。
項目返工控制思路
項目返工控制無論是返工預警還是返工方案的實施都是基于對項目信息的充分感知及項目參與各方的溝通與協調,避免設計與施工偏差和重復工作,減少項目返工。其中,BIM技術發揮著關鍵作用。一方面,BIM技術作為一種有效的對設計成果和施工過程可視化的模型可以輔助項目設計與施工,減少設計或施工錯誤;另一方面,BIM技術平臺作為項目參與各方溝通協調平臺,能協調各參與方完成項目建設內容,減少理解偏差造成的重復工作。此外,也可基于BIM技術平臺建立項目返工案例庫,明確返工原因、返工事件對項目的影響及返工方案的實施效果等,結合項目實施狀況,提前識別出對項目影響較大的潛在返工事件,實現項目返工預警并為返工方案的設計提供參考。
項目返工控制還應以精益建造理論的實現為導向,以業主及公眾需求為核心,對公共項目建設的全過程進行監控,減少返工事件的發生;對項目返工事件的動態控制,當出現偏差或需要項目返工時,及時采取相應措施對項目進行調整,并通過這一循環往復的過程持續改進,保證項目目標的實現。
設計階段的項目返工控制
項目設計階段是將建設意圖轉化為可實施對象的過程,與設計階段相關的項目返工控制主要體現在減少設計錯誤及各專業的矛盾性。結合BIM技術及精益建造理論,設計階段的項目返工控制包括以下3個方面。
(1)基于BIM技術溝通協調平臺,明確設計意圖。正確理解設計意圖是項目設計的前提。在設計階段,業主應同施工單位及設計單位通過BIM技術平臺及時溝通交流,明確項目范圍及建設意圖。此外,公眾對公共項目的使用需求也應納入公共項目設計意圖,公眾也理應基于BIM技術平臺與各參與方交流。
(2)運用可視化BIM技術模型,減少設計偏差與錯誤。可視化的BIM技術模型可避免因圖紙專業限制與直觀性差引起業主或者設計人員的理解錯誤,從而導致設計圖紙與設計意圖存在偏差或設計錯誤。
(3)開展模擬與碰撞沖突檢查,避免設計矛盾與錯誤。通過BIM技術的運用,對項目的建設與實施進行模擬預演,以及對設計成果開展專業碰撞檢測,提前找出項目可能出現的問題,如設計錯誤或者專業矛盾,并將這些問題在設計階段解決掉。
施工階段的項目返工控制
施工階段是項目返工事件發生的主要階段,基于上述項目返工控制思路,在施工階段的控制措施包括以下3個方面。
(1)基于BIM技術溝通交流平臺,加強各參與方協調與合作。施工階段涉及眾多項目參與方,包括業主、施工單位、設計單位、監理單位和材料供應商等,各參與方應基于BIM技術平臺及時溝通交流,提升現場管理能力。而且項目返工問題的解決也需要各方協作,及時解決返工事件、減少返工損失。
(2)運用BIM技術可視化模型,減少項目施工錯誤。BIM技術可視化模型的運用有利于施工單位理解施工工藝,減少因施工方法不當引起的項目返工事件。在BIM技術的輔助下施工單位也能不斷完善管理體系,提升管理能力,減少施工錯誤。
(3)構建并完善返工案例庫,實現項目返工預警。項目應基于BIM技術平臺構建并更新返工案例庫:一方面,當返工事件發生時,有助于返工方案的設計;另一方面,在項目建設過程中,基于施工的實施情況,對返工事件及時預警,減少返工損失。
結語
本文基于BIM技術平臺、以精益建造理論為導向分析了公共項目返工管理,指出項目返工管理是以各方對信息的充分獲取和溝通交流為基礎的,包括對返工事件的處理與項目返工的預警。結合BIM技術與精益建造理論特點,提出項目返工控制應主要在設計階段與施工階段,基于BIM技術可視化模型輔助項目設計與施工,減少設計與施工錯誤;基于BIM技術溝通協調平臺加強全過程各參與方的溝通與協作,減少理解偏差與重復工作;基于BIM技術平臺搭建項目返工案例庫實現返工預警,減少返工,為項目返工管理提供參考。P