BIM 技術在市政與房屋建筑工程施工進度管理中的有效應用

文｜福建省晉江市工業園區開發建設有限公司 許偉偉

進度管理是市政與房屋建筑工程施工管理中的重點工作內容，受到當前市政與房屋建筑工程施工規模增大、技術難度提升、工期要求更緊等因素的影響，實際進度管理工作難度有所提升。在這樣的情況下，應用BIM 技術展開進度管理是必然選擇，確保整個工程施工效率達到預期。

1.項目概述

某房屋建筑工程的總體工期要求為447天，要求于同年8 月份完成地下構造物施工建設，并迅速進行建筑物主體結構施工，設定于次年5 月完工；要求在次年5 月至8月進行二次結構以及部分粗加工施工，隨后組織展開裝飾裝修與設備安裝施工操作，在10 月左右實現主要工程完工，并進入工程收尾與驗收階段。本工程屬于市政工程，工程量較大，且實際工期要求相對較緊，為確保工程項目能夠如期保質交付使用，主要應用BIM 技術完成項目進度管理與控制，整個工程進度管理效果良好，管理工作具有代表性。基于此，選取本工程為案例進行探究。

2.市政與房屋建筑工程項目的進度分析

制作工程主要施工項目的進度計劃甘特圖表，并結合項目進度計劃提取出本項目的里程碑事件，具體包括土方工程、樁基工程、基礎底板防水工程、地下結構、地上結構、初裝修工程、室內裝修、驗收。能夠了解到，本工程項目施工工序較多且技術難度高、周邊影響因素較多、工期緊張，所以整體表現出的項目進度管控難度偏高，工程施工進度延遲風險增大。為應對這一工程管理難點，主要引入了BIM 技術進行工程進度管控，實時監視項目進展，確保工程施工進度偏差始終維持在可控、允許范圍內。

3.市政與房屋建筑工程施工進度管理中BIM 技術的具體應用

3.1 項目進度計劃編制

提前收集與整理整個房屋建筑工程的項目進度信息，在Project 軟件的支持下完成項目進度計劃的編制，并在數據源導入處理的支持下，促使項目進度計劃由于項目三維模型構件元素之間實現關聯附著，以此獲取到本項目的BIM 四維模型[1]。

3.2 項目進度模擬

通過進度模擬工作的提前展開，能夠實現在項目施工建設前完成可能存在問題的挖掘與分析，支持對工程施工期間可能發生碰撞問題的提前處理。同時，也可以結合項目實際情況，利用BIM 技術完成對項目進度的可視化管理。實踐中，需要在完成BIM 四維模型的構建后，結合項目實際施工建設情況落實對項目進度信息的及時性更新處理，以此完成項目施工實際進度情況的監測，保證現實進度與計劃方案保持一致，并落實對進度偏差的確定。在進度模擬的支持下，可以完成對建筑工程不同分項工程、施工階段的實際施工建設情況的顯現，也能夠輸出施工進度報告，如表1[2]。實時收集分析工程項目施工進度信息，以此迅速確定出項目建設施工期間存在著的進度偏差實際情況，并在此基礎上落實應對策略的針對性設定與實施，避免進度偏差持續性擴大，保證將施工進度偏差始終控制在可以接受的范圍內，從而達到強化管控房屋建筑工程施工進度的效果[3]。

表1 施工進度報告樣式表

3.3 項目進度控制

（1）項目進度偏差分析

應用掙值法進行項目進度分析與控制期間所使用的基本參數主要包括計劃值、實際成本以及掙值，具體計算公式如表2 所示。

表2 掙值法的基本參數及其計算公式

在應用掙值法進行項目進度分析與控制期間，進行評價的指標主要有四項，即成本偏差、進度偏差、成本績效指數以及進度績效指數，相應評價指標的具體計算公式如表3 所示。

表3 掙值法評價體系的指標及其計算公式

其中，對于成本偏差、進度偏差而言，若是所得結果小于0，那么則可以判斷出項目實際情況超出預期；若是所得結果等于0，那么則可以判斷出項目實際情況與前期計劃情況保持一致；若是所得結果大于0，那么則可以判斷出項目實際情況低于前期計劃。對于成本績效指數、進度績效指數而言，若是所得結果小于1，那么則可以判斷出項目實際情況超出預期；若是所得結果等于1，那么則可以判斷出項目實際情況與前期計劃情況保持一致；若是所得結果大于1，那么則可以判斷出項目實際情況低于前期計劃。

結合進一步計算與分析，能夠獲取到已完成工作量的預算費用（BCWP）曲線、計劃工作預算費用或計劃工程投資額（BCWS）曲線以及已完成工作量的實際費用（ACWP）曲線，如圖1 所示，支持對偏差大小的直觀對比分析。

圖1 項目進度成本狀態曲線圖

綜合分析發現，掙值偏差主要存在6種不同的情況，落實對這些情況的深入性分析，并針對性提出應對策略，實現對項目進度的有力管控，具體如下：

第一，在實際成本高于計劃值并高于掙值，且進度偏差小于0、成本偏差小于0的狀態下，表明工程項目的施工進度效率維持在偏低水平，工程項目施工進度存在著拖延現象，同時項目成本費用有所超前。基于這樣的情況，需要及時落實成本管控并加快進度，安排施工作業效率更高的人員入場，確保整個工程項目施工效率水平有所提升。第二，在掙值高于計劃值并高于實際成本，且進度偏差大于0、成本偏差大于0 的狀態下，表明工程項目施工進度較快，成本投入延后，整個工程項目的施工效率偏高。基于這樣的情況，需要在保持進度超前的基礎上，持續確保項目成本存在結余。如果實際產生的偏差較小，則要保持現狀。第三，在掙值高于實際成本并高于計劃值，且進度偏差大于0、成本偏差大于0 的狀態下，表明工程項目的施工進度較快，但是現實成本投入超前，工程項目的整體施工效率較高。基于這樣的情況，需要抽出適量資源對施工速度進行放緩處理，避免成本投入超額。第四，在實際成本高于掙值并高于計劃值，且進度偏差大于0、成本偏差小于0 的狀態下，表明項目投入超前，但是施工進度未得到顯著提升，工期有所延后。基于這樣的情況，需要及時抽出適當施工資源實現成本控制，并依托高施工效率工作人員的引入提升項目施工效率。第五，在計劃值高于實際成本并高于掙值，且進度偏差小于0、成本偏差小于0 的狀態下，表明工程項目的施工進度較慢，且成本投入延后。基于這樣的情況，需要依托高施工效率工作人員的引入提升項目施工效率，并確保在投放最低成本的條件下如期竣工。第六，在計劃值高于掙值并高于實際成本，且進度偏差小于0、成本偏差大于0 的狀態下，表明項目施工速度相對較慢，成本投入可能存在延后現象。基于這樣的情況，要求在把握成本的基礎上依托高施工效率工作人員的引入提升項目施工效率，確保工程項目可以如期保質完工。

（2）BIM-掙值控制流程

依托BIM 技術與掙值法的結合應用，能夠完成對房屋建筑工程進度的可視化管理，整體應用優勢明顯，因此在本房屋建筑工程的項目進度管理中重點應用，主要流程如圖2 所示。

圖2 BIM-掙值控制流程圖

實踐中，主要通過BIM 平臺完成本工程項目進度信息的收集與整理，并結合掙值法的應用，確定出項目進度基本參數信息以及評價指標，明確掌握項目施工進度情況[4]。在本研究中，主要提取項目每月作為時間節點展開進度分析，設定A 時間節點、B 時間節點以及C 時間節點這三個時間節點作為分析對象。其中，在A 時間節點主要完成了本項目內建筑物2 層結構的施工建設；在B 時間節點主要完成了本項目內建筑物6 層結構的施工建設；在C時間節點主要完成了本項目內建筑物13 層結構的施工建設。結合前文所述計算公式以及施工數據，得到的項目進度基本參數信息如下所示：在A 時間節點，計劃值為440，掙值為457.3，實際成本為437.5；在B 時間節點，計劃值為760，掙值為745，實際成本為762.7；在C 時間節點，計劃值為1080，掙值為1156，實際成本為985。對比上述基本參數能夠了解到，從B 時間節點開始，本工程項目的施工進度與效率表現出逐步提升的發展趨勢，與計劃進度項目有所提前。

進一步對所得參數進行分析，可以得到掙值法評價體系指標數據，具體如下：在A 時間節點，成本偏差為17.1，進度偏差為19.6，成本績效指數為1.02，進度績效指數為1.03；在B 時間節點，成本偏差為-1.3，進度偏差為-15.7，成本績效指數為0.96，進度績效指數為0.6；在C 時間節點，成本偏差為74，進度偏差為169，成本績效指數為1.03，進度績效指數為1.13。結合前文所述掙值偏差不同情況的對應現象與應對策略來看，本工程施工至A 時間節點期間，項目進度符合計劃要求，且成本費用有所結余。而施工至B 時間節點期間，項目進度有所滯后，且成本費用投入超出預期。基于這樣的情況，主要依托項目施工資源的調整提升施工效率，并強化成本限制，防止發生嚴重的項目成本超標問題。結合施工至C 時間節點的現實情況能夠了解到的是，相應控制策略及時且有效，此時項目進度符合計劃要求，且成本費用有所結余。

在此過程中，主要依托BIM 技術的應用完成對不同時間節點對應進度信息的采集與分析整理，并與BIM 模型相鏈接，監控實施可能發生的進度偏差風險并第一時間發出預警信息。此時，針對進度偏差風險程度的不同，在BIM 模型上顯現出的警告顏色也存在著明顯的差異性。圖3 為B時間節點的進度監控圖，藍色主要表明本項目施工進度有所延后，與該時間節點實際施工進度較慢的情況相符。

圖3 B 時間節點的進度監控圖

4.總結

綜上所述，房屋建筑工程施工難度較大且工期要求嚴格，為確保工程項目能夠如期竣工，主要應用了BIM 技術完成項目進度管控。依托BIM 技術與掙值法的結合應用，能夠完成對房屋建筑工程進度的可視化管理，整體應用優勢明顯，實現了對現場施工進度情況的實時性監控，并在發現進度延期風險后及時發出預警，以此達到提高房屋建筑工程施工進度管控實效性的效果，更好保證房屋建筑工程如期保質交付使用。