匡靜 劉赟 潘星

（甘肅省建筑科學(xué)研究院有限公司，甘肅 蘭州730050）

0 前言

工程項目施工進度滯后是建筑行業(yè)內(nèi)普遍現(xiàn)象，主要原因在于建筑施工企業(yè)對項目進度管控存在多方面的問題：施工進度計劃不根據(jù)項目特點形成多層次進度計劃體系，可操作性差；進度計劃與資源配置計劃不同步，導(dǎo)致資源投入不均衡，大幅增加項目成本；進度動態(tài)管理不到位，缺少跟蹤糾偏機制，計劃進度與實際進度越差越遠，計劃流于形式；月、周、分部分項工程等低級次進度計劃管理混亂，不能分解落實執(zhí)行等。這是傳統(tǒng)粗放式項目管理模式的一個縮影，弊端尤為明顯，造成大量的人力、財力與時間的浪費。

近年來，國內(nèi)建筑行業(yè)引入BIM技術(shù)進行三維模型可視化設(shè)計與工程精細化管理，其中針對基于BIM技術(shù)的工程施工進度管控有了一定的研究與應(yīng)用，雖進展較緩慢，制約因素較多，但從一定程度上體現(xiàn)了應(yīng)用BIM技術(shù)后工程項目施工進度管控及整體項目管理質(zhì)量的提升，項目施工進度管理隨著BIM技術(shù)的應(yīng)用拓展開始步入信息化管控時代。

1 工程概況

本工程為某住宅小區(qū)大型地下車庫，建設(shè)場地位于蘭州市七里河區(qū)大灘地區(qū)，東至B069#路，北鄰南濱河路。地下車庫為大底盤機動車停車庫，共地下一層，機械雙層停車，建筑面積31586m2，層高為4.8m,結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。該工程施工涉及的主要專業(yè)有結(jié)構(gòu)框架鋼筋混凝土澆筑、內(nèi)墻燒結(jié)多孔磚砌體砌筑、防水及地面鋪設(shè)、內(nèi)門安裝、外墻頂板保溫及裝飾、水暖電消防管線安裝、設(shè)備安裝等。

該工程進度管理存在幾個顯著的難點：

1）工程緊鄰濱河路，作業(yè)場地較狹?。簧婕皩I(yè)多，且施工過程中由于工期較緊，須安排土建、機電、安裝、消防等各專業(yè)交叉搭接作業(yè)，進度計劃編制工作困難；

2）進行施工現(xiàn)場管理時，管理者經(jīng)常需要協(xié)調(diào)同一工作面上不同專業(yè)間的施工沖突，管理任務(wù)較為繁重；

3）采用傳統(tǒng)進度管理方法，現(xiàn)場管理者難以實時了解施工現(xiàn)場的實際進展情況，無法及時預(yù)判現(xiàn)場實際施工情況是否會影響后續(xù)施工而采取預(yù)防措施。

2 施工進度管理中BIM技術(shù)的引入

2.1 軟件配置

工程施工進度管理中引入BIM技術(shù)，其核心功能是BIM信息平臺與多種相關(guān)軟件間的綜合作用，通過BIM-3D模型信息與施工進度信息的4D合成，實現(xiàn)BIM模型與進度軟件的交互應(yīng)用。本文采用revit、project和navisworks軟件創(chuàng)建基于BIM技術(shù)的四維進度管理系統(tǒng)，并在上述大型地下車庫結(jié)構(gòu)施工與機電安裝過程應(yīng)用該系統(tǒng)進行基于revit信息平臺的四維進度管理。

2.2 revit平臺全專業(yè)3D模型構(gòu)建

本文采用Autodesk公司的Revit建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備系列軟件，通過Revit系列BIM平臺構(gòu)建地下車庫全專業(yè)3D模型，模型效果如圖1所示模型。

圖1 由Revit構(gòu)建地下車庫三維信息模型效果

建筑三維信息模型是建筑信息數(shù)據(jù)的集成，它將建筑工程的功能數(shù)據(jù)化，通過數(shù)字的形式表達出各構(gòu)件的尺寸及位置信息，并形成一個系統(tǒng)、完整、可互動的數(shù)據(jù)管理庫。此時的建筑模型可看作數(shù)據(jù)管理庫中視圖及數(shù)據(jù)信息的表達，因此可以在數(shù)據(jù)管理庫中對模型信息進行自由修改與完善，以達到協(xié)調(diào)高效的效果。同時，還可以對模型各專業(yè)內(nèi)部構(gòu)件、管線尤其是各專業(yè)之間進行碰撞檢查，提前實現(xiàn)管線調(diào)整與避讓，深化設(shè)計。

2.3 項目施工進度數(shù)據(jù)創(chuàng)建

采用目前常用的Microsoft Project項目計劃軟件，收集地下車庫土建施工與機電安裝施工基本信息，新建項目文件后輸入任務(wù)，通過考慮任務(wù)優(yōu)先級進行排序，并保證每一個環(huán)節(jié)的細節(jié)之處，同時在軟件中輸入任務(wù)的起始和完成工期，確立項目各任務(wù)間的關(guān)系，最終制定任務(wù)進度計劃，部分施工進度計劃如表1所示。

表1 施工進度計劃

2.4 BIM四維模擬體系實現(xiàn)

將BIM-3D模型與Project進度文件導(dǎo)入Navisworks軟件，綁定構(gòu)件組和進度項，使模型在時間維度上按照排好的施工計劃進度進行動態(tài)模擬，可以直觀形象地展示各時間建筑實體各部位的施工情況。根據(jù)初步編制的施工進度計劃，在完成車庫A、B區(qū)結(jié)構(gòu)框架澆筑任務(wù)后，圖示半透明顯示的為當(dāng)前時間點上正在進行的作業(yè)，分別是A區(qū)內(nèi)墻砌筑與C區(qū)結(jié)構(gòu)梁板澆筑。在BIM可視化平臺上，可以看到該兩項任務(wù)在不同施工區(qū)域同時開展，工作面充足，兩項任務(wù)不存在沖突，能正常安排施工。這是在一維Project進度管理軟件中無法直觀看出的。

BIM四維模擬體系的實現(xiàn)為進度調(diào)控提供可視化依據(jù)，同時也有助于掌握施工現(xiàn)場的工作進展情況。

3 BIM技術(shù)與實際施工進度管理的現(xiàn)場協(xié)同

BIM技術(shù)與實際施工進度管理的現(xiàn)場協(xié)同，首先需要在工程施工現(xiàn)場和進度管理組織工作場所之間建立一個可以實時互動交流協(xié)同的一體化平臺體系。這種一體化平臺體系主要包括計算機仿真模擬、施工監(jiān)控、實時記錄與動態(tài)進度計劃調(diào)整等功能的整合與可視化表達。本工程施工時，通過在施工現(xiàn)場塔吊頂設(shè)置高清攝像頭，可以對工程土建施工過程進行全方位、全天候施工進度動態(tài)監(jiān)測；在機電管線安裝階段，由專門工作人員攜帶便攜式攝像、照相設(shè)備拍攝記錄定時進度情況與關(guān)鍵工序，進度管理人員需保證定時將收集的現(xiàn)場實際進度信息添加到進度管理一體化平臺?，F(xiàn)場與辦公場所均設(shè)有一個大屏幕，用以實時顯示進度管理組織收集到的施工現(xiàn)場所有正在進行的施工情況，進度管理人員與計劃進度對比后如發(fā)現(xiàn)有部分計劃應(yīng)開工的任務(wù)未能按時開工，則及時組織相關(guān)專業(yè)工程師一同召開小型臨時會議，共同討論后制定糾偏措施并發(fā)布到進度管理一體化平臺。

基于BIM技術(shù)的施工進度管理通過BIM-4D進度模型的應(yīng)用與現(xiàn)場的協(xié)同，形成多位一體的施工進度信息管理平臺，實現(xiàn)了施工現(xiàn)場與辦公場所之間進度控制信息的高度共享與反饋信息的即時傳遞。

4 BIM在施工進度管控中的應(yīng)用優(yōu)勢

BIM技術(shù)在施工進度管控中的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三個方面。

4.1 可視化

建筑模型與施工過程可視化。利用可視化建筑模型呈現(xiàn)的建筑信息的真實描述，采用BIM+4D模擬技術(shù)實現(xiàn)施工過程的可視化模擬，用動態(tài)、直觀的方式模擬展示施工的全過程與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本項目在施工前期可視化模擬的過程中就暴露出了很多問題，比如按初步進度計劃進行施工模擬后發(fā)現(xiàn)樓梯施工時現(xiàn)場無法提供工作面，此項施工應(yīng)屬于初步進度計劃的錯誤項，在一維Project進度管理軟件中很難觀察出，但在BIM平臺下則可以明顯看到并提前做好調(diào)整。因此，利用BIM可視化模型與施工過程模擬可以做到在施工前針對問題制定合理方案，采取合理措施，早發(fā)現(xiàn)早解決該類問題，達到避免返工、縮短工期的目標(biāo)。

4.2 信息實時化

基于BIM平臺創(chuàng)建的建筑模型可以添加各類參數(shù)。在實際施工過程中，得到的進度數(shù)據(jù)可加入BIM+4D進度信息模型，并可對進度信息進行實時編輯，保證模型進度與實際進度相匹配，從而使現(xiàn)場管理者可以及時獲得實際進度信息并與計劃進度信息實時比較，實現(xiàn)施工進度的動態(tài)管理。

4.3 高效協(xié)同化

基于BIM平臺的集成化施工進度管控為施工過程信息交互提供了平臺，參與工程的各方都可通過4D進度模型在平臺內(nèi)進行實時信息查詢與互動交流，實現(xiàn)一對多信息傳遞，并且發(fā)現(xiàn)問題也可實時調(diào)整，顯著提高各方各專業(yè)間協(xié)同效率，施工效率與質(zhì)量得到大幅提升。

5 結(jié)論

1）傳統(tǒng)粗放式項目管理模式下，因涉及專業(yè)面廣及各種不同步信息影響，導(dǎo)致施工進度滯后成為建筑行業(yè)的普遍問題。

2）通過對某地下車庫項目施工進度管理中引入BIM技術(shù)的案例，展示了實際工程中BIM-3D模型構(gòu)建、BIM+進度四維模擬和施工現(xiàn)場協(xié)同的全過程，為BIM技術(shù)在項目施工進度信息化管控中的應(yīng)用研究積累了實踐經(jīng)驗。

3）BIM技術(shù)應(yīng)用于施工進度管控的可視化、信息實時化與高效協(xié)同化優(yōu)勢，為提升施工效率與施工質(zhì)量提供了有力保障。