基于BIM的市政工程施工進度管理研究

文／張鵬 宜昌市城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限責任公司 湖北宜昌 443000

引言：

傳統(tǒng)的施工進度管理具有極大的復(fù)雜性，受影響的因素比較多，使用進度管理的水平比較低，通過運用BIM模型，解決了傳統(tǒng)進度管理中面臨的問題，使進度管理工作更加的高效、準確、精細，推動了項目的順利實施。

1、BIM技術(shù)及市政工程進度管理概述

1.1 BIM技術(shù)概念

以建筑信息模型（BIM）為例，通過對計算機信息技術(shù)的有效應(yīng)用，極大的提升了項目管理系統(tǒng)的智能化以及自動化水平。把BIM看作是數(shù)字計算機模型，能夠進行市政工程的設(shè)計以及施工，可為顯著降低工程效率提供可靠保證。結(jié)合美國標準協(xié)會對BIM技術(shù)的定義，主要是建筑構(gòu)件和功能特征的數(shù)字表示。在2002年，美國Autodesk制定了相應(yīng)的BIM技術(shù)計劃，為創(chuàng)新建筑設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)，使設(shè)計管理方法更加科學合理，提高了項目效率和水平。

1.2 市政工程進度管理概念

市政工程進度管理，是市政工程項目管理的比較關(guān)鍵的部分，是指對工程內(nèi)容、工作程序、施工進度等進行計劃，項目建設(shè)各階段的工期和銜接，在進度管理過程中需要確保實際的進度滿足規(guī)劃要求。如果出現(xiàn)偏差，需要分析原因并采取必要的對策，或調(diào)整或修改原計劃，并重復(fù)此循環(huán)，直到項目交付。在現(xiàn)代建設(shè)項目管理中，計劃管理不僅代表了傳統(tǒng)的計劃管理，而且將項目資源的任務(wù)、計劃、成本和消耗有機地結(jié)合起來，對整個項目的進度進行綜合管理。綜合管理不僅追求項目計劃的時間安排，而且追求工作效率的一致性。

2、對市政工程施工進度產(chǎn)生影響的因素

2.1 施工進度計劃合理性的影響

施工進度計劃的制定是施工方案運行的重要指南，合理的施工進度計劃是施工方案管理的基礎(chǔ)，對于市政建設(shè)項目來說，方案的實施更具有導(dǎo)向性。只有根據(jù)市政工程的實際情況制定進度計劃，才能確保施工過程的順利完成，避免出現(xiàn)施工管理混亂的情況，影響建設(shè)過程和工程進度的因素是復(fù)雜的，影響施工進度因素的相關(guān)性很強。如果某些因素造成延誤，將影響整個項目實施計劃。我國市政工程建設(shè)單位的進度要求大多數(shù)過于理想，難以在實踐中實施。

2.2 材料施工因素的影響

項目的建設(shè)離不開材料的支撐。只有及時供應(yīng)必要的材料，才能確保材料的合理使用，否則會對施工進度造成不利影響。在市政城市建設(shè)過程中，不能及時提供施工材料或機械和施工設(shè)備，會影響施工進度，并可能中斷施工。如果建筑材料的使用出現(xiàn)偏差，建筑材料的質(zhì)量和性能不符合標準，或者相應(yīng)類型的機械設(shè)備不符合標準，則可能導(dǎo)致施工質(zhì)量問題，并可能影響施工進度。

3、BIM技術(shù)在市政工程施工進度管理中應(yīng)用的重要作用

將BIM技術(shù)引入市政工程施工進度管理需要了解市政工程的建設(shè)現(xiàn)狀及相關(guān)基本需求，建立BIM信息模型，為市政工程的建設(shè)者提供系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，及時分配施工人員，通過對施工中存在的問題進行處理，提升施工進度。同時，需要構(gòu)建以BIM技術(shù)的市政信息模型，使項目經(jīng)理能夠獲得信息，了解項目建設(shè)現(xiàn)狀，傳遞數(shù)據(jù)，修正BIM信息模型。

3.1 BIM技術(shù)的應(yīng)用可促進項目信息模型的改進

將這項現(xiàn)代技術(shù)引入市政工程項目，將為項目組織之間的信息交流提供平臺，幫助建設(shè)方、施工方以及利益相關(guān)者獲得有關(guān)工程的信息。在項目設(shè)計初期，加強雙方的友好溝通，了解實際需求，及時分析建設(shè)方的想法，確保使各部門之間的合作效率在一定程度上實現(xiàn)無接縫。為工程項目提供充足的人力、物力、財力支持，確保使建設(shè)項目按原計劃施工，符合施工要求，同時也體現(xiàn)了施工進度管理的顯著有效性。

3.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用可以更準確地確定施工進度

基于BIM技術(shù)的施工完成后，可以展示基于現(xiàn)代技術(shù)的專業(yè)信息和數(shù)據(jù)，這將使施工人員和管理人員了解當前的施工狀況和施工進度，從而使施工人員了解原則問題。防止施工過程中出現(xiàn)嚴重的經(jīng)濟風險和損失，確保市政工程施工進度管理的有效性。

3.3 BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提高集體合作的效率

現(xiàn)代經(jīng)濟形勢和市政技術(shù)的改善，增強了對建設(shè)項目管理的要求，施工隊之間的合作和溝通變得沒有爭議。在城市建設(shè)中應(yīng)用這種現(xiàn)代技術(shù)，方便其他建設(shè)部門和人員之間的溝通，使施工過程中的全體員工能夠及時進行溝通，及時解決問題，找到相應(yīng)的解決辦法。同時，根據(jù)市政建設(shè)項目的具體要求，制定科學合理的解決方案，提高整個團隊的整體互動水平，促進建設(shè)進度的計劃管理。

4、BIM技術(shù)在城市建設(shè)進度管理中的應(yīng)用

4.1 建立基于BIM技術(shù)的進度管理系統(tǒng)

進度管理系統(tǒng)：施工進度管理系統(tǒng)分為項目總進度計劃綱要、總體進度、二次進度和日程表四個階段。第一，項目總進度計劃綱要。是非常重要的綱領(lǐng)性文件，主要內(nèi)容包括編制手冊、項目審查、運行條件、主要階段、項目信息、期限要求、參與方、人員配備、項目投資、項目地理環(huán)境等。第二，整體的進度時間表。本項目按合同向施工單位提取。整個施工過程由WBS進行拆解，即工作操作，應(yīng)該是方便合理的。然后根據(jù)各分公司的人力和機械設(shè)備設(shè)定作業(yè)工期目標，繪制整體進度圖。這次設(shè)置的進度目標和關(guān)鍵任務(wù)進度點必須滿足上一級別計劃總覽的要求。第三，項目根據(jù)工期要求，由獨立或平行的施工單位編制。例如，一個部門負責繪制地基施工進度，另一個部門負責繪制地穴、降水等特殊進度。以地下管網(wǎng)工程的溝槽土方開挖為例，工程進度必須控制在管道基礎(chǔ)施工之前，不能超過管道基礎(chǔ)施工工期要求。第四，每日進度表以第二階段進度表為基礎(chǔ)，反映建設(shè)單位各專業(yè)的具體日常工作任務(wù)。目的是支持項目現(xiàn)場施工工作的日常調(diào)度，以及BIM施工進度。

4.2 基于BIM的進度控制可視化管理

第一，在信息建模中技術(shù)框架的應(yīng)用。通過運用BIM技術(shù)的施工進度可視化目的是讓各個部門能夠在不同的施工環(huán)節(jié)進行信息共享，促進各個部門進行更好地協(xié)作，解決施工過程中存在的信息傳遞以及溝通問題。因此，能夠有效地提升施工效率，有效地節(jié)約資源以及成本，確保市政工程能夠保質(zhì)保量的完成。

第二，進度控制過程中的應(yīng)用。進度管理過程的可視化表達能夠讓項目經(jīng)理比較直觀地對項目進度進行管理，而在這個過程中，需要有效地運用局域網(wǎng)，而且必須在施工現(xiàn)場進行有效地進度管理，同時還要運用局域網(wǎng)內(nèi)進行信息交換。對現(xiàn)場施工信息進行采集以及處理，提高決策執(zhí)行速度和現(xiàn)場工作效率。

第三，市政工程建設(shè)過程中的監(jiān)控。需要對市政工程的準確性以及流暢性進行有效的監(jiān)控和管理，施工監(jiān)控可視化中心能夠幫助管理人員運用信息建模系統(tǒng)對項目施工進度進行監(jiān)控。

4.3 基于BIM技術(shù)的市政工程全過程管理

第一，施工進度的實時控制。市政施工進度管理根據(jù)施工實際情況，將實際施工進度與計劃進度進行對比，以便管理人員及時發(fā)現(xiàn)延誤問題，分析延誤原因，采取相應(yīng)措施。檢查、控制和優(yōu)化措施。BIM平臺可以把施工劃分成不同的任務(wù)，對市政工程的施工進度進行預(yù)測。子任務(wù)與模板進行有效地連接。單擊模板能夠直接對任務(wù)的狀態(tài)進行查看，對比施工計劃中的開始和結(jié)束時間、實時開始和結(jié)束時間。施工進度負責人能夠及時的發(fā)現(xiàn)實際進度與計劃進度之間所存在的偏差，并運用合理的步驟，對施工進度進行調(diào)整。

第二，施工進度動態(tài)模擬。施工進度動態(tài)模擬包括根據(jù)進度在三維空間模擬項目進度，以便項目經(jīng)理在進度動態(tài)模擬中更直觀、更清晰地形成和理解設(shè)計過程。項目不同階段的總體情況以及各個過程之間的重疊關(guān)系。具體來說，根據(jù)項目組織計劃，施工計劃與施工模型相關(guān)聯(lián)。通過添加與模型組件相對應(yīng)的時間屬性，然后使用施工順序進行三維演示，施工管理可以幫助團隊驗證過程并監(jiān)控進度。此外，當需要交叉施工時，該功能還可用于證明不良施工的可行性，便于管理人員合理配置項目資源。

第三，工程量動態(tài)管理。對施工過程中不同階段以及分項的工程量進行計算，結(jié)合實際的進度管理計劃對比實際完成情況，當出現(xiàn)進度偏差時，能夠及時調(diào)整。利用BIM平臺，模型中的信息能夠更好的對工程量進行記錄，并在施工進度管理中對工程量進行積累。工程量可隨時進行動態(tài)查詢，系統(tǒng)動態(tài)累加，便于管理員實時了解和控制，為動態(tài)控制和施工進度提供可靠依據(jù)。

4.4 基于BIM的進度管理模式

對市政工程項目進行進度管理，需要對與施工過程有關(guān)的工期、工序和工作內(nèi)容進行綜合性的分析，制定相應(yīng)的施工進度計劃，從而使進度計劃經(jīng)濟合理，效益顯著。在對施工進度進行執(zhí)行時，需要能夠在幾個有效的行動之間進行選擇，從而進行精細化的管理，在傳統(tǒng)的市政工程進度管理中，主要結(jié)合施工方案以及CAD設(shè)計對工程進行相應(yīng)的分解，然后按照實際的內(nèi)容對施工進度計劃進行編制。需要對各種影響因素進行深入的分析，優(yōu)化整體的施工進度，但由于市政工程在實際施工中存在其特有的復(fù)雜性，在施工過程中很容易發(fā)生問題，對施工進度造成不利的影響，現(xiàn)有的施工進度管理以及管理技術(shù)能夠極大的提升管理效率，但是局限性比較強。降低了施工方案的有效性，增加了成本，浪費了資源，減慢了施工進度。將BIM技術(shù)用于市政工程進度管理可以提供一個三維模型，其中可能包含一些施工信息，包括尺寸、數(shù)量、組成材料等，對于時間信息能夠構(gòu)建四維模型。通過使用BIM技術(shù)能夠?qū)嶋H施工過程進行模擬。進度管理人員能夠更好的了解施工過程，提高他們對項目文件和設(shè)計的理解。通過這種方式，可以及時對施工過程中存在的問題進行處理，并采取相關(guān)的措施，對施工系統(tǒng)進行優(yōu)化。BIM的進度管理主要是以傳統(tǒng)的進度管理理論和方法，構(gòu)建相應(yīng)的平臺，進行施工進度管理，實現(xiàn)工程量的動態(tài)控制，有效地監(jiān)測施工進度。

4.5 施工進度信息監(jiān)測

基于BIM的管理平臺能夠?qū)?shù)量、編程和三維模型信息進行有效地集成。把市政工程中所有的參數(shù)都輸入到計算機軟件中，從而形成三維模型，然后把時間參數(shù)對各個模型組件進行分配，構(gòu)建BIM進度的控制模型。BIM信息平臺能夠?qū)A(chǔ)數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理以及集成，更好的滿足施工進度管理的要求。BIM技術(shù)的特點是能夠?qū)Ω鞣N專業(yè)信息進行共存，并且可以將項目進度信息集成到該平臺中。各行業(yè)圍繞這一模式開展信息共享、信息傳遞以及信息咨詢?；贐IM模型能夠更好的存儲市政工程整體施工中的所有信息，并通過使用該平臺進行相應(yīng)的信息展示以及傳輸。BIM信息平臺能夠更好的對施工進度過程進行管理，參與所有施工進度管理環(huán)節(jié)。

4.6 基于BIM的信息平臺和控制系統(tǒng)

通過使用BIM技術(shù)對市政工程的施工進度進行管理的關(guān)鍵是構(gòu)建基于BIM的信息化平臺，主要目的是在整個施工周期內(nèi)對信息進行分析和共享。平臺能夠?qū)λ袇⑴c者和施工中的信息進行整合，進行不同方面的分析、統(tǒng)計，平臺主要是運用B/S架構(gòu)，劃分成存儲層、應(yīng)用層以及交互層。交互層主要通過編程管理員對移動平臺和瀏覽器進行運用。應(yīng)用層對數(shù)據(jù)共享的中心進行有效地協(xié)調(diào)，主要包含：業(yè)務(wù)信息服務(wù)、動態(tài)信息服務(wù)以及基礎(chǔ)信息服務(wù)。存儲層主要是對相關(guān)的文件、BIM模型以及工程數(shù)據(jù)進行存儲。這些數(shù)據(jù)主要是由BIM模型、實時項目數(shù)據(jù)以及各種文件、視頻、照片、圖紙和項目報告所組成的。

5、基于BIM市政工程施工進度管理的有效途徑

5.1 優(yōu)化管理流程

基于BIM的城市工程項目管理應(yīng)優(yōu)化管理流程，并根據(jù)管理流程執(zhí)行管理任務(wù)。首先，規(guī)劃項目建設(shè)的總體進度。市政工程項目人員應(yīng)為整個項目制定一個完整的施工方案，然后收集和分析與工程有關(guān)的數(shù)據(jù)和資源，并與項目管理單位人員討論，確定工程的整體進度。其次，制定市政工程二級建設(shè)方案。該計劃主要是依據(jù)項目經(jīng)理和分包商之間的討論制定的。在開發(fā)過程中，通過運用BIM技術(shù)構(gòu)建信息系統(tǒng)，加強施工活動與系統(tǒng)模塊組件的溝通，分析具體施工進度，規(guī)劃周、日計劃，運用BIM技術(shù)優(yōu)化市政工程管理流程，科學分析項目相關(guān)數(shù)據(jù)資源，對施工過程和進度進行建模，清楚地顯示施工階段，并在本報告中對其進行報告。為了提高施工質(zhì)量，分析施工過程中可能出現(xiàn)的問題。

5.2 注重文明建設(shè)管理

大家都知道，“文明建設(shè)管理”是指在市政工程施工的過程中，對施工現(xiàn)場的文明建設(shè)進行有效地監(jiān)督指導(dǎo)。施工人員需要嚴格依據(jù)相應(yīng)的操作規(guī)范進行施工，但在實際的施工過程中，不能對施工現(xiàn)場周邊群眾的正常造成影響。同時，亦應(yīng)避免在新建市政設(shè)施時因傾倒垃圾而造成環(huán)境污染。

5.3 提高施工現(xiàn)場管理意識

有效地提升市政工程施工現(xiàn)場管理人員的責任意識，這也會極大的影響工程項目的質(zhì)量。施工現(xiàn)場管理人員需要具備較強的責任心，在進行市政施工管理工作時，才能沉著冷靜，不急不躁。此外，市政工程施工管理人員需要充分了解施工現(xiàn)場管理工作的重要性，能夠讓員工更好地對施工現(xiàn)場進行安全指揮，同時，管理意識的提升也有助于構(gòu)建比較完善的管理體系。

5.4 加強對市政工人的培訓(xùn)

城市建設(shè)管理體系需要專業(yè)化的培訓(xùn)和建設(shè)管理。因此，市政工人的專業(yè)能力也極大的影響著市政工程建設(shè)的質(zhì)量。從這方面看，培訓(xùn)市政工人管理技能的任務(wù)非常重要，并通過教育，使市政工人能夠更好地將理論知識運用到實際市政工程中。提高市政工人的安全意識。

5.5 施工現(xiàn)場管理制度措施的建立與完善

在社會發(fā)展的過程中，法律法規(guī)能夠更好的約束人們的行為，這也表明管理制度的構(gòu)建能夠更好的推動社會進行和諧穩(wěn)定的發(fā)展。因此，需要構(gòu)建比較完善的管理制度，對市政工人在市政工程建設(shè)中的施工行為進行規(guī)范。同時，在市政工程施工現(xiàn)場的管理系統(tǒng)中，能夠為施工人員在市政工程的施工工作提供相應(yīng)的管理依據(jù)。因此，相關(guān)的管理部門需要在市政工程建設(shè)中構(gòu)建健全的施工現(xiàn)場管理制度。

結(jié)語：

隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，優(yōu)化施工組織，利用BIM網(wǎng)絡(luò)電路、四維仿真等對現(xiàn)場工作進行仿真和動態(tài)跟蹤，能夠讓各個部門共同解決不同的階段。實現(xiàn)項目、其他各方和其他應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)化信息管理和共享，支持動態(tài)信息創(chuàng)建、管理和共享，在工程施工進度管理過程中起著獨特的作用，降低了返工的可能性，加快了工程施工進度。