基于BIM 技術的機場施工進度管理

費浩 北京鼎瀚中航建設有限公司

隨著我國城市發展速度的加快，社會基礎設施建設逐漸完善，各種復雜的大型項目頻繁出現在施工建設中。機場工程項目涉及結構、建筑、鋼結構、機電、管廊、玻璃幕墻、機場工藝設備、高架橋、APM 及心理系統等專業，多達數十個施工標段、數千名參與建設人員、上百個專業單位，加之項目體量龐大、建設工期緊迫、技術要求嚴苛等，使得施工進度管理成為施工管理的重點和難點[1]。

全程建筑信息模型（BIM）是一種借助三維數字模型，構建專業可視化場景的新技術。其基于項目參數信息進行三維建模、模型輕量化、多專業碰撞與模擬、臨時場地布設和三維掃描等，為項目施工進度提供客觀指導，促進機場工程各環節的順利推進。

一、機場施工進度管理問題

（一）缺乏形象化的表達方式

機場工程項目因受限于工程特點，對施工進度管理的要求相對更高，除了要借助信息技術手段及BIM 建模標準，還需要根據項目的要求調整。借助BIM 技術管控總承包模式進度，必須拆分項目特點和傳統的進度管理要點，明確BIM 建模的標準和分解尺度問題，實現現場施工進度與BIM 建模的有機結合。只有項目進度管理和模型信息相互融合，才能最大程度地發揮BIM 技術的作用，提高項目進度管理水平[2]。

（二）數據間協同效率低

傳統的施工進度管理主要以二維CAD 圖紙編制施工組織計劃，借助進度管理工具實現統計整理。這種方式呈現的進度實際情況相對抽象，很難動態、實時地跟蹤項目進度，無法保障各個環節的有機協調。

除此之外，編制與優化進度計劃的難度較大，計劃排查必然會耗費較多的時間成本，很難直接客觀地反映實際進度，使得數據統計分析不夠準確，很難為施工總承包模式的沖突問題管理提供明確的指導，喪失了決策導向作用。

二、機場施工進度管理BIM 技術總體方案

傳統的機場施工進度管理模式，主要是基于工法分部分項達到對產值、合同與現場進度的綜合管控。文章基于傳統管理模式，管理分項施工進度，引入BIM 技術建立全新的進度管理機制，形成基于機場模型工程分解結構（EBS），通過EBS 實現對項目的分解、模型定位和命名，用于對機場施工BIM 建模指導，打造出與EBS分解顆粒度較高的BIM 數據，能夠客觀映射傳統工法分部分項的特點，實現模型、計劃和進度數據的有機整合，連通兩種管理方式的渠道，形成協同高效的機場施工進度管理策略[3]。施工進度管理解決思路如圖1 所示。

圖1 施工進度管理解決思路

（一）建立數據基礎

在社會經濟高速發展的背景下，我國針對BIM 技術的應用出臺了六項標準，其中明確了分類和編碼標準、應用標準、交付標準、存儲標準、施工標準和設計應用標準，不同的地區又相繼發布了關于BIM 發展要求的相關標準，這使得BIM 技術的應用在我國已經形成了國家、地方、行業和企業四級體系。

EBS 主要是指在工程系統功能分析的基礎上，基于專業、功能和技術實現對工程系統的分解細化，打造全新的樹狀子系統結構。為了保障BIM 技術在施工進度中的信息化管理，機場工程模型定位和命名規則主要依據全國機場項目三維模型構件的唯一檢索ID 確定，以便后續更好地查詢調用模型構件[4]。具體的定位和命名規則如圖2 所示。

圖2 模型定位及命名規則

模型檢索ID 主要是基于數字0～9、字母A～Z組成的特定含義的字符串。根據規則，檢索ID 可以設定為4 個等級：第1 級定位到單位工程的某個專業；第2 級定位到構件的編碼；第3 級主要為細部構件，是基于模型EBS 表達一級定位表示的某個構件類型；第4 級則是定位流水號碼，表示某個構件在2 級定位區域中的具體編號。

結合機場施工進度管理的顆粒度，在分項目工程級層級和模型EBS 的構件類型之間即可形成相應關系，即通過對模型EBS 編碼和分部分項編碼關系的梳理確定映射，可采用自動映射和手動映射兩種方式提高關聯度。其中，手動映射可基于條件完成對模型EBS、分部分項的勾選，促使分部分項和模型EBS 形成映射關系，完成映射表的制訂；自動映射可經由分部分項實現對構件具體類型名稱的自動化匹配[5]。

（二）進度管理設計

1.功能設計

施工進度管理主要是針對分項、模型、施工報表、施工計劃和進度統計五個模塊的管理，通過模型管理模塊、分項管理模塊，即可實現對模型映射關系的有效連接。工點也能夠基于模型管理的工序實現對施工進度的填寫和申報，制訂明確的施工操作計劃，生成對應的施工報表，獲取相關統計數據[6]。

分項管理模塊主要是針對機場施工項目實施分解處理，工作項目包含了一定工作內容的施工過程，也是施工進度管理的基礎控制單元。要合理劃分工作項目，以便滿足施工控制進度要求和施工操作要求。

模型管理模塊主要是指基于三維模型建立的施工信息數據庫，其中包含了工序、工程結構和材料等。

施工計劃模塊主要是基于工序制訂明確的計劃，切實有效地解決項目在時間安排上的先后銜接問題，以便更好地達到保障安全、質量的基本要求，充分實現合理安排工期的效果。該模塊結合構件工序，必須配備相應的設備、人員及材料，達到最佳的形象進度[7]。

施工報表模塊主要包含了施工月報、周報、日報等相關報表。施工報表的數據主要是基于模型管理模塊、分項管理模塊和施工計劃模塊執行的。

進度統計協同模塊則能夠基于BIM 呈現開工流程、完工流程及滯后特點，借助圖表、文字展現形象進度、施工產值、物料消耗及設備使用等信息。

2.實現邏輯

借助于BIM 軟件的三維可視化特征，工作人員可切實有效地解決施工進度問題，實現施工全過程控制[8]。具體的功能實現關系邏輯步驟如下。

關聯EBS：結合工法分部分項與EBS 形成聯動映射關系。

創建模型：結合EBS 分解的設計圖紙和分部分項完成項目模型構建，基于模型構件確定“人、機、料”等信息。

分解工序：對機場BIM 的構件進行工序分解處理，梳理和確定其產值計算、形象進度及計劃等屬性。

實例化工點分部分項：施工單位基于分部分項工程的分解內容，即可基于圖紙、概算確定附加設計量、產值和單價。

制訂施工計劃：結合前面確定的“人、機、料”的屬性，形成明確的工序實施計劃，獲取形象進度計劃、產值計劃、設備需求計劃、人員調配計劃和材料需求計劃等[9]。

進度填報：單位根據進度安排完成相應的工序后，及時通過系統完成分項實施情況填報。

統計生成：通過系統自動完成施工計劃和實際完工情況的梳理對比，促使施工進度情況能夠客觀反映到機場BIM 模型上。

生成報表：結合分部分項施工完成的具體情況生成對應的匯總信息，按照季度、月度、日度分別形成對應報表，結合施工工序的具體完成情況，既可明確開工、完工及進度滯后等各方面的情況，又能夠動態掌握設備使用、產值和物料消耗等情況[10]。

三、基于BIM 技術的機場施工進度管理應用案例

某國際機場T2 航站樓項目，總建筑面積大約為33萬平方米，施工周期設定為1000 個工作日，航站樓范圍包括機電、土建、民航空管及機場弱電系統、消防系統、高鐵、地鐵、捷運系統、鋼結構等綜合性超級工程。在項目推進期間，部分分包單位未切實有效地落實招標情況，現場人員基于實際情況構建BIM 模型，在模型的指導下提前做好施工部署，有效避免了后期拆改工作，為相關單位節約了大量工期。

（一）復雜節點處理

在施工前期，構建航站樓的鋼結構、土建、高鐵等分項模型。基于BIM 系統整合模型，了解不同專業之間存在的設計瑕疵和與施工要求不相符的情況，在降低損失的前提下，制訂明確的協調解決方案，為項目實施提供可靠的技術支撐，有效節省了60 天工期。

（二）圖紙深化

經由對鋼結構和土建模型的綜合處理，確定臨時場內布設與施工要求的一致性，在施工之前，確定各專業施工中存在的工序影響因素，為工期縮短贏得更多的時間，降低不可預測方案的缺陷的影響，保障施工能夠一次性完成，防止浪費情況出現。繁雜的圖紙信息給施工帶來了極大的挑戰，借助BIM 技術的可視化功能，讓圖紙以模型方式呈現，確保圖紙中存在的各種問題得到盡早解決，方便技術交流和方案調整，避免了二次拆改問題。

（三）協調分包施工

在施工期間，設計院會陸續完成升級版圖紙和設計變更圖紙等，在發布新圖紙后3 天內通過BIM 軟件完成模型調整，將其傳送給發包方，與現場施工實現完美對接。

同時，基于BIM 平臺生成二維碼載體，即可實現實體和模型的有效捆綁，促使信息互動延伸到相應工作面。工長在掃描二維碼后就能夠快速獲取責任劃分、交叉作業要點等信息，提高分工施工協調程度。

四、結語

因機場施工項目體量龐大，涉及專業、人員眾多，借助BIM 技術能夠有效提高分包項目之間的協調程度，同時動態呈現進度情況，為項目進度管理提供客觀指導，最大程度地縮短施工周期、降低返工率、規避專業碰撞問題，確保每個施工環節能夠有序、按時推進。