BIM技術在臨淮崗復線船閘施工進度管理中的應用

侯立俊　李為　張金峰　劉劍

【摘 要】 傳統的基建施工進度管理，主要存在3大問題，一是部分施工設計存在的問題很難在前期二維施工圖中被發現，而是在施工過程中才被發現，影響施工進度；二是施工計劃不周密，且變更頻繁，無法滿足項目施工進度管理的實際需要；三是施工進度信息反饋不及時，管理者很難把握工程進度，難以實現項目進度目標管理。因此，臨淮崗復線船閘項目采用建筑信息化模型技術（BIM）。對BIM技術在船閘工程中的進度管理應用展開研究，以期實現項目施工進度管理過程的精細化、信息化、可視化和數字化。

【關鍵詞】 船閘工程；建筑信息化模型（BIM）；進度管理；可視化

0 引 言

在我國，水路運輸作為一種重要的運輸方式，促進了國民經濟的發展，帶動了沿江沿海地區的經濟發展和城市崛起。同時，發展水運也符合國家倡導的社會可持續發展戰略要求。近年來，建筑信息化模型（Building Information Modeling，BIM）技術在國內外被廣泛應用，尤其是在建筑行業中，形成了較成熟的應用技術路線。

本文依托淮河航道臨淮崗復線船閘項目，詳細闡述BIM技術在項目施工進度管理中的應用。通過施工前的碰撞檢查和進度模擬，發現問題、優化工期。基于BIM技術的項目進度管理平臺，在施工過程中可實時把控項目進度，發現進度偏差并及時管控，實現項目的進度目標。

1 工程概況

1.1 項目簡介

淮河航道臨淮崗復線船閘位于安徽省六安市，建設標準為Ⅱ級船閘，為新建一座2 000 噸級單線單級船閘，船閘有效尺度為240.0 m？3.0 m？.2 m，船閘設計單向年過閘貨運量為2 118萬t。設計代表船型為2 000 噸級機動駁船和1 000 噸級機動駁船。本工程施工工期為3年，于2021年6月6日開工建設。工程內容包括：船閘主體（閘首、閘室）、上下游引航道，上下游航道連接段、下游航道護岸；復建主壩、退建蓄洪堤堤頂道路；跨閘交通橋及接線道路；閘管區及房屋建筑、標志標牌、環保等配套及附屬工程。項目效果如圖1所示。

1.2 項目重難點

臨淮崗復線船閘項目工程量大，結構復雜，工期短，施工強度大，組織協調難度大。施工過程中受汛期洪水影響，如退建蓄洪堤工程不能夠按期完成，主基坑施工將受到嚴重影響，加上暴雨、高溫等惡劣的氣候均會影響施工進度，造成臨時停工或破壞，因此項目整體進度管控難度大。

2 BIM技術在本項目進度管理中的應用

2.1 施工圖模型的建立

作為BIM技術應用的基礎，精細化的三維模型至關重要。本項目采用歐特克平臺中Revit 2018軟件創建施工圖三維模型，通過自主開發的插件將BIM模型拆分成多個與施工現場一致的網格模型，便于精細化管理。同時，通過自主研發的編碼插件對創建的三維BIM模型編碼，保證每個構件具有唯一的編碼，便于后期在BIM項目管理平臺中管理模型與進度。施工圖階段模型如圖2所示。

2.2 施工前的碰撞檢查

通過傳統二維平面圖紙很難發現設計中的錯誤或遺漏，基于前期建立的精細化三維模型，按照單體內、單體間、專業間及專業內的碰撞檢查規則，利用Naviswork軟件中的ClashDetective功能進行全方位的碰撞檢查，找出設計圖紙中不合理的地方，并利用BIM軟件可視化展現問題的位置。例如，上閘首2期混凝土與上閘門蓋板碰撞，上游引航道拋填塊石護腳未與上游主導航墻SZ6位置相接，未考慮導航墻底板部分，導致導航墻底板與拋填塊石沖突。

碰撞檢查發現主要問題32處，其中以上下閘首的碰撞問題居多，主要因為閘首結構形式復雜、專業交叉多。通過碰撞檢查可提前發現問題，制定解決方案，在施工前解決問題，使施工更加順利，提高施工效率。

2.3 施工前可視化進度模擬

傳統的進度管理主要是利用Project軟件或者P6軟件編制項目進度計劃，并生成甘特圖。雖然甘特圖可以展示項目的先后施工順序與持續時間，但是無法動態直觀地展現項目的建造過程，且項目進度計劃更新較頻繁，無法滿足項目進度管理的實際需要。因此，需通過BIM技術動態、可視化地模擬項目建造過程，驗證進度計劃的可行性。

本項目施工前，將Project軟件編制的進度計劃導入BIM項目管理平臺中，同時將輕量化后的BIM模型發布至BIM項目管理平臺，通過后臺關聯進度計劃及模型，再利用4D/5D模擬功能模擬項目的建造過程，如圖3所示。

在模擬過程中，定位正在建造的構件，顯示為紅色，同時下方會顯示項目的里程碑和關鍵線路等數據。以可視化的方式，將數據直觀地展示給管理者，讓項目管理人員可以清晰地了解整個工程的施工進度安排，并及時發現每個環節的重點和難點，方便制定并完善進度計劃，使進度計劃更加合理可行。

2.4 BIM技術進度管理平臺在施工過程中的應用

傳統的項目施工進度管理方式主要是在墻上張貼項目的平面布置圖，并用彩色筆標記每天完成的工作量。這種方式無法生動直觀地展示項目的進度情況及產值完成情況，更無法對項目進度實施精細化管理，也很難根據進度和變更的設計圖紙將施工進度及時準確地上報給業主，無法按進度申請支付工程款，因此急需一種新的管理方式對項目施工進度實施管控。因此，項目采用基于BIM + 地理信息系統（GIS）的項目管理平臺對項目施工過程中的進度進行管理。

通過谷歌地圖或太樂地圖下載高清衛星圖片和地形點數據，將地形點數據導入Global Mapper軟件生成地形曲面文件，然后將高清衛星圖片與地形曲面文件疊加融合，作為模型顯示的GIS基礎文件。利用Revit軟件將前期的編碼模型生成為相應格式，導入BIM項目管理平臺中，將模型放置在衛星圖片中相應位置，以反映周邊施工環境，便于項目管理。

2.4.1 工作分解結構與BIM模型關聯

利用Project軟件或P6軟件細分項目的工作任務，編制項目的工作分解結構（Work Breakdown Structure，WBS）進度計劃表，將其導入至BIM項目管理平臺中，然后將BIM模型與對應的工作任務關聯。導入到平臺中的模型自帶工程量屬性，WBS中包含每個任務的單價信息，通過平臺后臺內置計算公式，計算出每項工作任務的產值情況，并將其作為進度管理數據填報的基礎文件。

2.4.2 進度數據填報

根據每日施工進展情況，項目部按照日期填報每日實際進度的產值數據、對應任務的實際開工時間和完工時間。同時，填報內容由監理單位及建設單位在平臺中審批，以保證數據嚴謹真實，填報的內容可為每月按工程進度申報工程款提供數據支撐。

2.4.3 進度狀態展示分析

進度數據填報后，會通過進度狀態功能直觀地展示項目的完成情況及產值情況，實時監控工程進度。通過圖表方式，結合項目進度計劃展示不同任務及構件的進度狀態。在船閘信息協同管理平臺的進度分析頁面中，上部顯示整個項目的總產值、實際完成產值和剩余產值，并通過右上角圖表反映項目的每月產值趨勢，中間部分通過餅狀圖統計項目進度狀態占比、開工及完工狀態統計，下部顯示項目的進度計劃，在任務及構件后方顯示項目的進度狀態及完成產值情況等數據，全方位、多角度地顯示工程進度，輔助進度管理，這些都便于項目各方通過平臺細致地了解項目進展情況。

2.4.4 進度偏差分析

利用BIM技術進度管理中的偏差分析功能，將每項任務的計劃時間與實際時間對比分析，同時利用三維模型可視化功能展現項目偏差狀態，分析任務滯后對工期的影響，明確偏差產生的原因，調整相應的進度計劃，合理調配資源，輔助進度管理，以便最大限度地實現進度目標。

3 結 語

本文采用可視化、信息化、精細化和數字化的方式對臨淮崗復線船閘項目施工的進度進行管理，在項目建設全過程中發揮出重要的作用，為項目進度目標的實現提供了有力支撐。同時，提供了一種數字化和信息化的進度管理模式，具有較高的應用價值，可為類似項目的進度管理提供參考。

本文僅是對BIM技術在船閘工程進度管理進行了初步探索，船閘工程項目的復雜性和不確定性會使項目建設過程中產生不可控的情況，因此，在后期運用中，還需要對BIM技術展開更深入細致的研究。