建筑工程施工項(xiàng)目的信息化管理研究
——以道路工程為例

文｜邦泓沅建設(shè)有限公司 趙元海

1.建筑工程施工項(xiàng)目管理

建筑工程實(shí)施項(xiàng)目管理的目的是為了保證施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，與設(shè)計(jì)要求相符，同時(shí)也要保證施工進(jìn)度和造價(jià)的合理性，盡可能消除施工中的不利影響。工程施工項(xiàng)目管理涉及到許多專業(yè)內(nèi)容，同時(shí)包含著現(xiàn)場管理、材料管理、投資管理、設(shè)計(jì)管理、合同管理、檔案管理等等。為了保證預(yù)期工程項(xiàng)目管理目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，信息化管理模式開始得到應(yīng)用，其是基于信息化技術(shù)構(gòu)成管理系統(tǒng)的一種手段，能夠更好地滿足項(xiàng)目管理需求，降低管理的復(fù)雜程度，提高管理效率。此外，目前的建筑業(yè)還在持續(xù)發(fā)展，工程量也變得越來越大，一些企業(yè)為了利益而忽視了環(huán)境保護(hù)工作，使得建筑施工給環(huán)境造成很大壓力，因此，在實(shí)施建筑工程施工項(xiàng)目信息化管理時(shí)，也應(yīng)重視遵循低碳、環(huán)保、低能耗等理念的融入[1]。圖1為建筑工程項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容。

圖1 建筑工程項(xiàng)目管理內(nèi)容

2.道路工程施工項(xiàng)目信息化系統(tǒng)組成

為了實(shí)現(xiàn)道路工程施工項(xiàng)目的信息化管理，需要先建設(shè)相應(yīng)的信息化管理系統(tǒng)，保證其管理工作貫徹于項(xiàng)目建設(shè)的全過程，該系統(tǒng)的硬件部分應(yīng)當(dāng)包括管理中心、分管理中心、服務(wù)器、移動(dòng)終端以及PC 終端，軟件部分則應(yīng)包括工程施工管理部分、BIM設(shè)計(jì)部分、投資控制及經(jīng)濟(jì)管理部分，這些軟件功能之間相互連通，保證信息充分共享，具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 道路工程項(xiàng)目信息化管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

其中，服務(wù)器與管理中心設(shè)施中，項(xiàng)目會(huì)經(jīng)由管理中心確定投資與實(shí)際建設(shè)單位，管理中心還要依據(jù)實(shí)際需求來搭建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，而各級(jí)分管理的中心和終端都會(huì)通過該網(wǎng)絡(luò)實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸，傳輸?shù)闹攸c(diǎn)為管理中心服務(wù)器，服務(wù)器會(huì)將獲取的各類數(shù)據(jù)加以處理，最后對建設(shè)投資方提供工程項(xiàng)目處理好的數(shù)據(jù)，通過多媒體方式來展示數(shù)據(jù)信息，便于了解項(xiàng)目建設(shè)情況，服務(wù)器還能夠?qū)Ω骷?jí)分管理中心與終端傳送的管理數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，指導(dǎo)分中心之間相互協(xié)同運(yùn)行，保證項(xiàng)目數(shù)據(jù)的管理到位[2]。

各級(jí)分管理中心則是需要工程各參建方基于系統(tǒng)分配來實(shí)施建設(shè)，比如說分別建設(shè)工程監(jiān)管分中心、BIM 工程設(shè)計(jì)分中心、投資控制分中心、施工管理分中心。分管理中心直接負(fù)責(zé)管控本方數(shù)據(jù)信息，對于管理中心的數(shù)據(jù)信息也應(yīng)具有一定范圍內(nèi)訪問權(quán)限，對工程建設(shè)情況加以掌握。

終端設(shè)施主要包括移動(dòng)設(shè)備終端與PC終端，工程的各參建方都應(yīng)配置這兩種終端，管理人員會(huì)利用終端設(shè)施并基于系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)采集、編輯以及上傳工程項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)信息會(huì)根據(jù)級(jí)層逐步傳送到分管理中心以及管理中心，還會(huì)搭建出建設(shè)項(xiàng)目工程管理的數(shù)據(jù)庫。終端管理人員對管理中心與分管理中心數(shù)據(jù)都具有一定的訪問權(quán)限。

工程BIM 設(shè)計(jì)模塊中，主要是為了滿足設(shè)計(jì)單位的信息化設(shè)計(jì)需求，也有助于推動(dòng)項(xiàng)目信息化管理。其是通過仿真模擬，為工程項(xiàng)目建立起3D 可視化模型，該模型可以直觀地呈現(xiàn)出道路工期情況，便于了解工程特征，還能劃分出各分部、分項(xiàng)工程，簡單來說，就是利用數(shù)字模擬方式轉(zhuǎn)化工程實(shí)體，再基于工程管理的硬件平臺(tái)來展示，這種信息化管理技術(shù)有助于獲得更為準(zhǔn)確的工程數(shù)量與工程造價(jià)。

工程管理模塊中，還包含了一些子模塊軟件功能，包括對工程造價(jià)的管理、工程施工管理以及工程數(shù)量管理，其中工程施工管理子模塊為核心，其主要負(fù)責(zé)管控工程進(jìn)度、工程質(zhì)量驗(yàn)收以及工程產(chǎn)生資料的科學(xué)歸檔。投資控制管理部分，則是與工程造價(jià)管理模塊關(guān)聯(lián)，在其管理基礎(chǔ)上，投資控制會(huì)集合反映項(xiàng)目投資的一切信息，包括經(jīng)濟(jì)、財(cái)務(wù)信息，保證工程項(xiàng)目投資的合理性。

3.道路工程施工項(xiàng)目信息化管理系統(tǒng)的應(yīng)用

道路建筑工程施工項(xiàng)目的信息化管理系統(tǒng)主要是用在項(xiàng)目建設(shè)階段，管理的任務(wù)分發(fā)給參建各方，管理系統(tǒng)應(yīng)用過程中，也會(huì)依據(jù)建筑行業(yè)相關(guān)規(guī)定以及建設(shè)工程法律法規(guī)。不同的參建單位會(huì)在不同階段參與到項(xiàng)目管理，并及時(shí)進(jìn)行信息反饋。信息化管理系統(tǒng)也使得各主體依據(jù)合同要求對工程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化動(dòng)態(tài)管理，圖3表示的是管理系統(tǒng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)。

圖3 信息化管理系統(tǒng)的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)

3.1 利用BIM 管理模塊實(shí)現(xiàn)道路工程仿真設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員利用BIM 模型軟件功能開展道路工程信息化設(shè)計(jì)，保證各專業(yè)之間相互協(xié)同，促進(jìn)工程可視化模型的建設(shè)，最終確定最優(yōu)的道路工程施工方案。例如，在道路簡支橋梁工程的設(shè)計(jì)當(dāng)中，專業(yè)設(shè)計(jì)人員可基于信息化管理平臺(tái)的對應(yīng)功能開展BIM 模型模擬建設(shè)，其順序?yàn)闃痘张_(tái)—橋跨的板和梁—橋面系—路面—交安工程，構(gòu)建出各分項(xiàng)工程的3D 可視化模型，確保每一個(gè)工程的施工細(xì)節(jié)都能得到把控。建模實(shí)施中也要以BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)統(tǒng)一協(xié)調(diào)分管理中心，保證不同專業(yè)人員都能夠?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)提供技術(shù)上的幫助，在平臺(tái)中共同建立出模型，各專業(yè)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理也可同步執(zhí)行，加強(qiáng)數(shù)據(jù)修正處理，避免設(shè)計(jì)周期被延長，保證道路工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

工程模型的構(gòu)建也需結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，這樣才能保證擬定的施工方案可實(shí)行，在BIM 技術(shù)作用下，工程施工的大致過程也可被動(dòng)態(tài)模擬出來，系統(tǒng)管理員還可對各部分工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼賦值，在工程完成設(shè)計(jì)后將模型信息上傳到管理中心，展示模型的模擬成果[3]。

依據(jù)構(gòu)建的模型來制定道路工程施工方案，還要考慮到道路工程施工的各項(xiàng)要求，比如說基于路面強(qiáng)度要求來確定瀝青混合料理論最大密度，其對應(yīng)公式為

公式中，pa表示的是瀝青混合料油石比（%），y 表示的是瀝青相對密度，yse表示的是礦料合成相對密度。

此外，若工程設(shè)計(jì)出現(xiàn)變更情況，BIM 模型也可在項(xiàng)目的管理平臺(tái)分管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，也能直接更新模型。圖4為道路工程BIM 仿真設(shè)計(jì)過程。

圖4 道路工程BIM 仿真設(shè)計(jì)過程

3.2 對工程數(shù)量及工程造價(jià)實(shí)施信息化管理

基于工程設(shè)計(jì)以及項(xiàng)目合同中的工程量清單內(nèi)容，各參建主體方應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)技術(shù)人員與造價(jià)人員開展各分部分項(xiàng)工程的數(shù)量計(jì)算，同時(shí)建立起工程數(shù)量臺(tái)賬，對各單元工程賦予造價(jià)信息，再將信息上傳到系統(tǒng)管理中心。例如，在某道路建設(shè)工程中，技術(shù)人員會(huì)先對建筑模型設(shè)計(jì)相關(guān)文件進(jìn)行復(fù)核，通過后再依據(jù)合同要求來計(jì)算具體施工中每道工序的工程量，細(xì)致到每一個(gè)墩柱、樁基的工程數(shù)量，造價(jià)信息實(shí)施同步計(jì)算，信息傳送到系統(tǒng)后，會(huì)根據(jù)需要生成工程造價(jià)報(bào)表與工程數(shù)量報(bào)表。施工單位、建設(shè)單位、跟蹤審計(jì)單位以及監(jiān)理單位在一定權(quán)限范圍內(nèi)可以在管理系統(tǒng)中對工程數(shù)量與造價(jià)信息適當(dāng)修改，若工程發(fā)生變更，則管理員也能在系統(tǒng)中及時(shí)更新數(shù)量與造價(jià)數(shù)據(jù)，切實(shí)將工程變化情況反映出來。此外，基于工程數(shù)量的確定計(jì)算工程中材料消耗量，再上傳到施工管理的分中心當(dāng)中，監(jiān)理人員還需對材料進(jìn)場的報(bào)驗(yàn)手續(xù)材料嚴(yán)格審核，將進(jìn)場相關(guān)數(shù)據(jù)信息上傳到系統(tǒng)管理中心，進(jìn)而統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)監(jiān)管，為計(jì)量支付提供可靠依據(jù)。圖5為道路工程項(xiàng)目的造價(jià)組成。

圖5 路工程項(xiàng)目的造價(jià)組成

3.3 基于信息化系統(tǒng)的工程施工管理

在工程施工管理部分主要是針對進(jìn)度管理、質(zhì)量驗(yàn)收管理以及資料管理，在信息化管理系統(tǒng)應(yīng)用下，能夠?qū)崿F(xiàn)多方面動(dòng)態(tài)管理。各主體單位則是以分項(xiàng)工程為基礎(chǔ)，將工程完成情況以三維進(jìn)度圖來呈現(xiàn)出來，保證工程進(jìn)度、質(zhì)量以及投資。施工管理過程中也會(huì)參考前期構(gòu)建的BIM 模型，在工程建設(shè)施工中，技術(shù)人員主要通過移動(dòng)終端和PC 終端了解動(dòng)態(tài)情況并管理。例如，某道路橋梁工程的樁基施工中，施工單位需對施工使用的原材料（主要為鋼筋材料）自行進(jìn)行質(zhì)量檢查，之后監(jiān)理部門還會(huì)抽檢材料，保證其合格后使用，通過試驗(yàn)開展質(zhì)量檢測的人員需要將檢測合格報(bào)告?zhèn)魅氲叫畔⒒芾硐到y(tǒng)中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其匹配到對應(yīng)分項(xiàng)工程中，像是編號(hào)為1-1#的樁基完成了鉆孔施工以及鋼筋籠制作之后，質(zhì)檢技術(shù)人員可以對成孔質(zhì)量與鋼筋籠質(zhì)量進(jìn)行自檢，隨后在管理系統(tǒng)中檢索對應(yīng)分項(xiàng)工程，填寫檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)信息。

在完成自檢工作后，借助于系統(tǒng)移動(dòng)終端對監(jiān)理人員發(fā)送驗(yàn)收申請，監(jiān)理工程師會(huì)在對應(yīng)終端接收到申請信息，隨后依據(jù)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)開展鋼筋籠驗(yàn)收及樁基成孔驗(yàn)收工作，對于符合澆筑條件的部分，則是在系統(tǒng)審批通過后再進(jìn)行鋼筋籠入孔施工，再進(jìn)行水下的混凝土澆筑施工。監(jiān)理人員驗(yàn)收合格后，管理系統(tǒng)也會(huì)將對應(yīng)分項(xiàng)工程的數(shù)據(jù)信息更新，再自動(dòng)匹配檢驗(yàn)報(bào)告，按質(zhì)量進(jìn)行評定并生成報(bào)表，相應(yīng)工程資料也會(huì)被系統(tǒng)后臺(tái)歸檔處置。

3.4 投資控制的信息化管理

由于建筑工程施工項(xiàng)目實(shí)施動(dòng)態(tài)信息化管理，系統(tǒng)中投資控制管理分中心的審計(jì)人員、造價(jià)人員能夠?qū)芾硐到y(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行訪問，監(jiān)督工程完成的狀況，同時(shí)對監(jiān)理部門與施工部門的工程質(zhì)量驗(yàn)收材料進(jìn)行審查，做好項(xiàng)目各分項(xiàng)工程投資情況、進(jìn)度推進(jìn)情況的掌握，再基于工程總目標(biāo)來平衡施工程序，合理安排施工計(jì)劃，對投資需求進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)濟(jì)管理人員通過需求計(jì)算結(jié)果向系統(tǒng)管理中心申請對應(yīng)資金的提報(bào)，還要對工程的投資狀況綜合評價(jià)，掌握進(jìn)度動(dòng)向，最終為項(xiàng)目的決策者提供意見，保證投資控制在合理范圍內(nèi)。

4.結(jié)論

綜上所述，建筑工程施工項(xiàng)目采用信息化管理模式，可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，更好地保障施工質(zhì)量、施工進(jìn)度以及施工投資造價(jià)等。由本文分析可知，對建筑工程施工項(xiàng)目的信息化管理建設(shè)，需先建立起信息化管理系統(tǒng)，完善系統(tǒng)功能，隨后將其應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)、工程數(shù)量、工程造價(jià)、工程施工以及工程投資控制等方面。