4D施工管理系統(tǒng)在黑龍江水利施工中的應(yīng)用研究

崔玉上

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也帶動(dòng)著建筑施工管理信息化、智能化、可視化的進(jìn)一步發(fā)展。4D管理系統(tǒng)的應(yīng)用有效的縮短了工期，提高了工作效率。本文針對(duì)黑龍江水利施工中的4D施工管理系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，總結(jié)出了其在水利施工中的應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：4D管理系統(tǒng)；水利施工；應(yīng)用；黑龍江

一、4D施工管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

4D施工管理系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)的3D模型與建筑物的施工進(jìn)度相連接，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的4D進(jìn)度管理、資源管理等程序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)施工資源和場(chǎng)地布置信息進(jìn)行可視化模擬，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備等進(jìn)行動(dòng)態(tài)化管理，為建筑施工以及水利施工提供可靠科學(xué)的管理手段。

4D施工管理系統(tǒng)是以IFC為基礎(chǔ)的，它是一種由全過(guò)程仿真和施工機(jī)械設(shè)備配置優(yōu)化兩個(gè)子系統(tǒng)組成的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)是將現(xiàn)場(chǎng)施工反饋出來(lái)的信息存儲(chǔ)于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后提取相關(guān)信息對(duì)初始模擬信息修改，利用全過(guò)程仿真子系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算，以計(jì)算后的數(shù)據(jù)對(duì)工程的施工工期和進(jìn)度進(jìn)行新的預(yù)測(cè)。對(duì)無(wú)法達(dá)到施工進(jìn)度要求的機(jī)械或設(shè)備方案進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，使其滿足工程進(jìn)度和施工工期的要求。

系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)備配置優(yōu)化子系統(tǒng)是對(duì)機(jī)設(shè)設(shè)備配置進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，以建立多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的方式對(duì)施工工期和施工費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算。各個(gè)活動(dòng)模型的計(jì)算成果必須返回到對(duì)應(yīng)的工序模型中，工序模型又將程序設(shè)定的施工順序相互連接在一起，對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行模擬。通過(guò)計(jì)算優(yōu)化，找出符合條件的計(jì)算方案，對(duì)所有的計(jì)算方案進(jìn)一步計(jì)算，對(duì)比結(jié)果找出最優(yōu)機(jī)械設(shè)備配置方案。

二、4D施工管理系統(tǒng)應(yīng)用

1.進(jìn)度管理

水利管理人員可以利用4D施工管理系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目施工的過(guò)程進(jìn)行控制和調(diào)整施工進(jìn)度。4D進(jìn)度管理是由對(duì)比進(jìn)度、調(diào)整計(jì)劃、進(jìn)度追蹤和進(jìn)度分析等幾部分組成，這幾部分都是根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)度與4D模擬系統(tǒng)中計(jì)劃進(jìn)度作出比較，通過(guò)具體圖形的對(duì)比，對(duì)施工進(jìn)度中未輸入、推后、準(zhǔn)時(shí)和提前四種狀態(tài)作出準(zhǔn)確的了解，最后根據(jù)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃，改變圖形街邊中的4D模型。

2.進(jìn)行過(guò)程模擬

4D施工管理系統(tǒng)可以將水利工程中的實(shí)際施工情況和動(dòng)態(tài)的3D模型相結(jié)合形成4D模型，管理人員通過(guò)對(duì)4D模型中施工的天數(shù)、周數(shù)、月數(shù)等的設(shè)定，以此為施工進(jìn)度進(jìn)行順序的依據(jù)進(jìn)行有效的倒序模擬。除此以外，利用4D施工管理可以對(duì)整個(gè)水利工程的各個(gè)施工階段進(jìn)行詳細(xì)的了解，以達(dá)到掌握全工程的目的。

3.管理動(dòng)態(tài)資源

4D施工管理系統(tǒng)結(jié)合了水利工程施工過(guò)程中的資源需求、三維模擬和施工進(jìn)度三者為一體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工過(guò)程中材料人力、機(jī)械管理和工程量統(tǒng)計(jì)等動(dòng)態(tài)資源管理，在一定程度上降低了工程施工各個(gè)階段的成本和消耗量，并且利用系統(tǒng)的工程量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)可將實(shí)際進(jìn)度和計(jì)劃進(jìn)度精確的計(jì)算出來(lái)，對(duì)其進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。

4.查詢施工

4D施工管理系統(tǒng)利用管理人員在施工過(guò)程中收集來(lái)的相關(guān)資源、質(zhì)量、進(jìn)度等信息實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)水利工程施工屬性的查詢，并且還可以實(shí)現(xiàn)綜合管理和相關(guān)數(shù)據(jù)分析等工作。其中可以詳細(xì)查詢的是工程資源用量和成本、工程量和結(jié)構(gòu)類型等。通過(guò)對(duì)水利工程施工過(guò)程中的各種信息和結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)潔快速查詢，能迅速的了解到施工進(jìn)程中的詳細(xì)信息，從而對(duì)工程實(shí)現(xiàn)可操控管理。

三、實(shí)例應(yīng)用探究

黑龍江省某處的水電站地下廠房洞室群，處于以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類型為主的山體中，該水電站是由進(jìn)水塔、引水隧洞、主副廠房、主變洞和尾水閘門井、母線廊道、交通運(yùn)輸洞、通風(fēng)疏散洞、尾水隧洞、灌漿排水廊道、高壓電纜廊道、出線場(chǎng)等幾個(gè)部分組成。

本工程采用的是全過(guò)程仿真子系統(tǒng)對(duì)廠房施工的工期時(shí)間進(jìn)行仿真計(jì)算，計(jì)算得出工期時(shí)長(zhǎng)為43個(gè)月，由于在實(shí)際施工期間現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的塌方事故，根據(jù)實(shí)際塌方的范圍和困難程度，精確計(jì)算出延誤預(yù)算正常工期15天。將上述計(jì)算出的反饋信息輸入到系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)對(duì)整個(gè)工期的施工順序作出調(diào)整，延遲初始模擬日期31天，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)工程的實(shí)際施工進(jìn)度和施工工期的控制。

四、結(jié)束語(yǔ)

水利工程我國(guó)建設(shè)的重要組成部分，同時(shí)也是我國(guó)民生的重要工程，在建設(shè)的過(guò)程中將高速發(fā)展的科技成果應(yīng)用于其管理中能滿足其對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量的需求，同時(shí)也能較好的管理工程，實(shí)現(xiàn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。將4D管理系統(tǒng)應(yīng)用于水利施工中，不但有助于提高工程的質(zhì)量，同時(shí)還能促進(jìn)水利工程的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張鶴冉，趙國(guó)富.論4D施工管理系統(tǒng)在水利施工中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2014，15：113.