黃 琳 湖南建工集團有限公司
近年來,隨著國內施工行業的蓬勃發展,新技術、新工藝、新材料、新設備不斷涌現,施工管理水平不斷提升。房屋建筑項目因規模日益增大、管理過程日益復雜、建設過程中需處理的信息日益增多,施工管理顯得尤為重要。然而,當前建筑業信息化應用程度遠低于社會平均水平,在全行業中僅略高于農牧業和礦業;原始、粗放、傳統的管理方式仍在房建項目施工中大量存在,造成效率低下、成效不明顯、安全隱患和質量問題時有發生。基于此,項目施工必須緊跟時代步伐,推動技術革新,將信息化技術融入過程管理,不斷提高施工管理水平,促進項目施工向精細化、集成化方向發展。
房建工程施工具有很強的復雜性,涉及施工質量、技術、安全、進度、文明施工、商務合約、結算管理等環節,內容較多;且影響因素眾多,任何一個環節控制不當,就會影響施工效果,甚至引發安全事故。目前在項目施工中主要存在以下問題。
(1)項目管理主體多,業務水平參差不齊。項目建設過程中涉及的主體較多,包括建設單位、設計單位、施工單位、監理單位和建設行政管理部門等,由于是相互獨立的利益主體,各自職責不同,信息提供和獲取方式不同,技術水平和管理水平參差不齊,可能存在信息壁壘和沖突,出現各方管理脫節、目標不一致的現象,加大施工管理難度。
(2)項目施工日益復雜,但施工管理體系不健全、管理難到位。當前房建項目普遍規模較大,需采用多種技術,既有較高的技術科技含量,又有較高的技術操作要求,管理日益復雜。如果采用傳統施工方式,不但信息更新不能同步,參與方不能很好相互協調,施工過程無法可視化模擬,同時,方案設計與現場施工有沖突,技術方案二維交底出現理解分歧,依靠人工工程算量工作量大、易出錯且效率低等問題都將存在。如,混凝土、模板、屋面防水等施工中采用先進的現代化技術,使施工得到一定便利、施工質量有所提高,但可能由于施工管理工作沒有完全到位,施工效果難以達到預期的要求。
(3)項目施工方式原始、粗放,信息化應用程度低。傳統建筑施工方式在房建項目中大量存在,信息化程度低造成效率偏低下,雖近年來施工機械化程度明顯提高,但信息化施工還沒有質的飛躍。BIM、廣聯達云平臺等信息化技術的應用為信息化施工的發展奠定了一定的基礎,但沒有普及應用。
2011年,住建部在發布的《2011—2015年建筑業信息化發展綱要》中明確指出,在“十二五”期間加快建筑信息模型(BIM)、基于網絡的協同工作等新技術在工程中的應用。2015年6月住房和城鄉建設部發布了《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》,明確提出了BIM在建筑業的發展目標和各參與方的重要工作。2017年7月1日實施的GB/T 51212—2016建筑統一模型應用標準,是我國第一部建筑信息模型應用的工程建設標準,提出了建筑信息模型應用的基本要求,是建筑信息模型應用的基礎標準,可作為我國建筑信息模型應用及相關標準研究和編制的依據。2018年1月1日起實施的GB/T 51235—2017《建筑信息模型施工應用標準》,是我國第一部建筑工程施工領域的BIM應用標準,填補了我國BIM技術應用標準的空白,與行業BIM技術政策《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》(建質函〔2015〕159號)和《2016—2020年建筑業信息化發展綱要》(建質函〔2016〕183號)等相呼應。2020年7月,《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》提出推進建筑業數字化轉型、智能化升級,形成建筑全產業鏈智能建造體系。
房屋建筑工程具有的建設周期長、技術難度大、不確定性大等特點,決定了項目施工管理困難而復雜。將信息化技術應用在工程施工管理中,能改變傳統的管理模式,為各方主體搭建一個信息數據共享的平臺,不僅能使煩瑣的工作簡單化,還有利于實現對工程的全過程管理,通過大數據的對比分析,實時有效地開展進度、成本、質量、風險等方面的管理工作。
以BIM技術的運用為例,可提前對施工平面布置、施工方案等進行模擬(圖1),提前預判項目實施過程中可能存在的問題,做好可視化施工交底,達到優化工程工序、合理調配資源及優化工期的目的;同時對加強施工現場安全管理也起到重要的作用,通過危險因素識別、危險區域劃分、施工空間沖突管理,制定安全措施,實時安全監控及基于BIM的安全教育培訓。
某房建項目,為多層民用建筑,規劃總用地面積約150畝,總建筑面積8.7萬平方米,總投資約5億元,項目分兩期建設,工期節點要求嚴格,場地交通條件便利,各專業協同、交叉作業特別多。主體封頂后,內部裝修、外墻裝飾、機電設備安裝、弱電智能化、園林綠化等多專業同步交替施工,協調施工管理難度大。
為保證施工質量和施工進度,項目全生命周期應用“互聯網+BIM”技術,策劃初期制定BIM應用目標及實施方案,項目團隊籌建時成立BIM工作站,按前期介入、技術互融、協同工作的理念,全面參與項目管理,計劃達到降低造價、縮短工期、管線成型美觀的建設目標。
4.2.1 深化設計
進一步細化、優化、完善設計單位的圖紙,打通設計與施工階段的信息壁壘,形成各專業詳細施工圖紙,反復推敲調整,確定最終方案。通過應用“互聯網+BIM”技術,將各項施工內容全部匯總到一個平臺集中管理,建設三維可視化模型,虛擬場地布置,確保臨建、塔吊布置合理,對施工工藝、進度、現場施工重點難點提前在模型中進行模擬,使不同專業人員在同一個平臺上發現問題、分析問題、解決問題,形成設計協調模式,實現深化設計各個層次的全過程可視化交流,避免將設計問題遺留到施工中,解決了施工交叉碰撞、頻繁發生返工的問題,避免資源浪費和影響施工進度。
4.2.2 施工安全管理
應用“互聯網+BIM”技術提前模擬分析,實現施工風險預警,及時排查可能存在的安全問題,將安全隱患扼殺在萌芽狀態,防患于未然;完善施工安全管理缺陷,保證各道工序高效、安全、有序開展。應用技術自帶管理功能,實現現場施工設備、施工材料的妥善管理和全天候檢測;通過三維可視化模型提高施工方案合理性,實現技術方案可視化交底,避免二維交底的理解分岐和施工誤操作,更好保證施工的安全性。
4.2.3 施工質量管理
質量是衡量建筑工程施工好壞的主要標準。傳統施工質量管理中存在很多不可控因素,施工人員、質量監督管理人員是控制質量的關鍵,但人的精力是有限的,易出現紕漏。應用“互聯網+BIM”技術,創建獨立的質量管理模塊,通過建模精準提取工程量,對施工機械設備、材料、進度等進行系統檢查,直觀、準確完成可視化和模擬化的技術交底(圖2),確保施工質量平衡可控。
如:本工程施工中很多數據和信息都處于不斷變化狀態,為保證數據更新的及時性和實時性,需要對各項數據進行全面采集,使用“互聯網+BIM”技術和云平臺,建立智慧工地系統,將不同施工階段連接到一起,實現對施工現場數據的實時采集、分析、處理、存儲等,便于施工質量管理人員及時發現質量問題,調整施工方案,保證施工質量。利用碰撞檢查生成開洞報告避免后期開鑿、模型深化幕墻設計等應用大大提升了施工成品質量,確保工程優良。
4.2.4 施工進度管理
項目施工計劃通常是在相對理想狀態下制定的,雖考慮了一些不穩定性因素,但在工程量大、施工環境復雜、范圍廣等情況下,存在很多不確定因素,如:施工人員的綜合素質、天氣情況、市場變化等。傳統的進度管理多采用制定進度圖表的方式,但效果不夠理想。應用“互聯網+BIM”技術,管理人員可將工程按區分塊劃分,編制網絡計劃,將構件模型和網絡計劃相互關聯,實現施工的虛擬化處理,促使施工計劃和進度直觀、清楚的展示出來,及時開展溝通交流,保證工程項目能夠按期完成。同時,利用二維碼、虛擬現實交底、方案、模板用量生成等軟件,節省工作時間,保證工作成果質量,提升工作效益。
以BIM、云平臺、大數字等為代表的信息化施工技術,作為房建項目施工發展的必然需求和管理提升的重要手段,其推廣應用勢在必行。在房屋建筑工程施工管理中,應積極利用信息技術改革管理模式,加大資金和技術投入,構建信息化管理平臺,提高施工質量、安全、進度管理水平,確保打造精品工程。