羅成希，夏 凡，邱 晨，文 帥

（中國建筑第二工程局有限公司，北京 100010）

隨著城市化進(jìn)程地不斷加快和城市擴(kuò)張地不斷加速以及建筑功能的不斷完善，使得城市地下管網(wǎng)的敷設(shè)與改造施工項(xiàng)目不斷增加，很多城市始建于20世紀(jì)70～80年代的地下管網(wǎng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前實(shí)際功能需求，因此在各地的地下綜合管廊工程越來越多。

1 地下綜合管廊項(xiàng)目

地下綜合管廊是地下管網(wǎng)的集成化綜合走廊，是敷設(shè)各類地下管線的主要隧道空間，包含了供水、供熱、燃?xì)?、排污、電力、信號、通信等管線、系統(tǒng)工程，對于城市功能的實(shí)現(xiàn)有著極為重要的基礎(chǔ)支撐意義。圖1所示為某城市地下綜合管廊規(guī)劃示意圖。

圖1 某城市地下綜合管廊規(guī)劃示意圖（部分）

地下綜合管廊項(xiàng)目在當(dāng)前各城市建設(shè)改造項(xiàng)目中占比越來越高，其項(xiàng)目建設(shè)熱情即相關(guān)要求也越來越高，但由于國內(nèi)地下綜合管廊項(xiàng)目科學(xué)化統(tǒng)籌管理研究起步相對較晚，在很多地方依然存在著很多的不足。

1）施工難度相對較大 主要表現(xiàn)在地下綜合管廊項(xiàng)目一般要涉及多個專業(yè)的特殊要求，而且在具體建設(shè)時還要考慮城市未來的基本規(guī)劃和發(fā)展方向，因此跨專業(yè)、跨區(qū)域、跨政府部門的協(xié)調(diào)相對較多，也較為復(fù)雜。

2）項(xiàng)目建設(shè)資金保障存疑 國內(nèi)地下綜合管廊項(xiàng)目一般為政府采買項(xiàng)目，后期收入一般來源于政府財政補(bǔ)貼及各管線的入廊費(fèi)，建設(shè)資金保障方面一直無法很好協(xié)調(diào)。

3）成本控制方面存在困難 對于地下管廊項(xiàng)目而言，由于其施工建設(shè)過程會出現(xiàn)有大量的變更，這些變更有的還源于地下地質(zhì)條件的實(shí)際情況，有些來源于特殊專業(yè)的特殊要求，有些是施工圖設(shè)計上存在的缺陷，這些變更的出現(xiàn)導(dǎo)致返工、窩工現(xiàn)象較為嚴(yán)重，費(fèi)用控制相對較難。而且在具體的施工中，很多隱蔽工程的出現(xiàn)也使得成本控制的難度不斷增加。

2 項(xiàng)目施工管理中的成本控制

項(xiàng)目施工管理中的三大控制指標(biāo)：質(zhì)量、進(jìn)度、成本，決定了整個項(xiàng)目建設(shè)的成敗與否，特別是其中成本控制方面，基本決定了建設(shè)方與施工單位的投入與利潤，因此在各類工程項(xiàng)目建設(shè)中均要嚴(yán)格把控項(xiàng)目建設(shè)的施工成本。

在具體的應(yīng)用中，施工成本的控制主要來源于人工成本控制、機(jī)械成本控制、材料成本控制等，其中根據(jù)施工進(jìn)度的進(jìn)行又可劃分為施工前、過程中、過程后的成本控制等方面。

1）人工成本控制 主要方式有合理調(diào)配人力資源，最大化利用人力資源，提高工作效率，降低返工率等。

2）機(jī)械成本控制 主要有提高機(jī)械工具應(yīng)用時間效率，提前規(guī)劃科學(xué)施工，減少空置時間等。

3）材料成本控制 要充分利用現(xiàn)場所有的資源，降低損耗，同時在市場上選擇相對價格低的材料，但要保障質(zhì)量符合施工質(zhì)量要求。一般在實(shí)際操作中材料的領(lǐng)取都是限額領(lǐng)取的方式，鼓勵節(jié)約。

這些控制措施在一般的項(xiàng)目建設(shè)中均相對較容易實(shí)現(xiàn)，但對于地下綜合管廊項(xiàng)目施工中則存在著較多的困難，一方面是地下綜合管廊系統(tǒng)涉及面較廣，過程中容易出現(xiàn)有各類變更和偏差，容易返工、窩工，另一方面是地下綜合管廊項(xiàng)目涉及隱蔽工程的成本控制相對較為困難，有時經(jīng)常出現(xiàn)有施工隱蔽工程由于各種原因?qū)е虏牧侠速M(fèi)、工程量浪費(fèi)等問題，比如在進(jìn)行實(shí)際工程施工時由于無法準(zhǔn)確判定當(dāng)日工作量及工作進(jìn)度，造成多領(lǐng)料在現(xiàn)場浪費(fèi)嚴(yán)重或者現(xiàn)場由于少領(lǐng)料導(dǎo)致領(lǐng)料期間人力資源浪費(fèi)等問題的出現(xiàn)。因此在地下綜合管廊施工的成本控制一般相對困難，很難控制到位。這也是國內(nèi)很多地下綜合管廊施工項(xiàng)目施工效益相對不高的根源之一。在這種情況下，必須要采用一些新的技術(shù)方式來優(yōu)化現(xiàn)場成本控制。

地下綜合管廊施工項(xiàng)目的成本控制中，還有一個比較棘手的問題在于工程計量的準(zhǔn)確性與可靠性，在很多地上建構(gòu)筑物建設(shè)項(xiàng)目中相對較為簡單的工程量計量套用到地下綜合管廊施工作業(yè)時就無法有效計量，在大量地下工程和隱蔽工程的影響下計量大多有不少的偏差，這些偏差均會導(dǎo)致工程造價控制的不當(dāng)，有極大可能會造成施工方的經(jīng)濟(jì)損失。

3 BIM技術(shù)在施工成本控制中的應(yīng)用

BIM技術(shù)通過可視化的建模與數(shù)據(jù)集成來輔助現(xiàn)場作業(yè)管理，提升管理效率、降低重復(fù)作業(yè)概率同時預(yù)先對作業(yè)中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行偏差分析，并通過分析找出恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞?，因此在?dāng)前很多項(xiàng)目建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用和很好的使用。

BIM技術(shù)在地下綜合管廊建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用主要包括協(xié)同設(shè)計、工程量統(tǒng)計、施工工藝模擬以及施工過程控制等方面。

3.1 協(xié)同設(shè)計

在進(jìn)行施工圖設(shè)計之前，根據(jù)設(shè)計院給定的設(shè)計概況建立BIM模型，在模型構(gòu)建時各相關(guān)專業(yè)如土建、安裝、機(jī)電儀等將各自設(shè)計需求導(dǎo)入BIM模型中，通過初期的對接與溝通檢查施工圖設(shè)計中存在的問題，如碰撞、壓線、沖突、交叉。

若在前期模擬設(shè)計時就發(fā)現(xiàn)有碰撞現(xiàn)象必須要立即進(jìn)行施工圖紙的調(diào)整和變更，若無前期的碰撞檢查，在實(shí)際施工中碰到這類問題的解決是極為復(fù)雜，也是一大筆無關(guān)費(fèi)用的支出負(fù)擔(dān)。

而在協(xié)同設(shè)計階段，由于利用BIM技術(shù)，充分的融入了各個施工階段的不同工作任務(wù)安排，因此可以對材料入場時間進(jìn)行預(yù)先性切分和管控，防止大量材料進(jìn)場滯留引起的存儲和二次轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用的支出，也可以盡可能避免由于材料進(jìn)場不足引起的現(xiàn)場人員、機(jī)械設(shè)備等空置的費(fèi)用支出。

3.2 工程量統(tǒng)計

工程量統(tǒng)計是造價核算以及資金支付的重點(diǎn)支撐，而用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)法或者一般性的軟件操作，地下綜合管廊的工程量統(tǒng)計容易產(chǎn)生有較多的偏差和問題，特別是涉及隱蔽工程的工程量統(tǒng)計方面，即便現(xiàn)場留有工作簽單的情況下也會出現(xiàn)有大量的問題，因此運(yùn)用BIM的可視化模型可以有效地解決這類問題出現(xiàn)的根源。根據(jù)總體設(shè)計圖模擬劃定的BIM模型可以清楚地對各個隱蔽工程及階段性工程、分部分項(xiàng)工程的工程量進(jìn)行計算，且該種計算式可追蹤可復(fù)核的，這就從根本上解決了一大部分工程量無法核算或者核算不到位的問題。

3.3 施工進(jìn)度模擬

進(jìn)度目標(biāo)控制的失當(dāng)是成本目標(biāo)控制不當(dāng)?shù)母葱砸蛩刂?，在很多?xiàng)目上的成本控制出現(xiàn)偏差的主要根源都在于進(jìn)度目標(biāo)的失控，現(xiàn)場作業(yè)由于進(jìn)度的協(xié)調(diào)不一使得大量的緊后事件無法及時跟進(jìn)造成人力、物力等資源的浪費(fèi)，而且由此導(dǎo)致施工整體成本的提升。而地下綜合管廊項(xiàng)目施工又是一個多專業(yè)交叉的工作任務(wù)，受制于作業(yè)面的空間影響，各個作業(yè)工序有著極為嚴(yán)格的界面劃分，因此在該方面出現(xiàn)問題對于成本控制極為不利。

BIM技術(shù)可以繪制施工進(jìn)度模擬圖，并根據(jù)各個階段各個專業(yè)的不同需求分別輸出該階段所需的材料、人員、機(jī)械使用需求量并輸出該階段的重點(diǎn)管控工作，由此可以極大地減少由于多方協(xié)調(diào)不當(dāng)引起的浪費(fèi)問題。圖2所示為將施工控制時間進(jìn)度控制導(dǎo)入到BIM模型中的情況。

圖2 施工時間控制點(diǎn)導(dǎo)入到BIM模型

3.4 施工工藝模擬

施工現(xiàn)場造成的浪費(fèi)中另一個重要方面在于施工技術(shù)方案的臨時調(diào)整，這種調(diào)整在裝配式結(jié)構(gòu)施工中較為常見，由于施工單位與預(yù)制單位一般不是同一家，這就使得在實(shí)際的裝配作業(yè)時由于預(yù)制件的結(jié)構(gòu)尺寸、性能、特點(diǎn)、要求沒有提前溝通好導(dǎo)致現(xiàn)場臨時施工方案的變更，特別是涉及到每臺班幾千甚至上萬的吊裝機(jī)械設(shè)備時，浪費(fèi)相對較為嚴(yán)重，也是需要預(yù)先重點(diǎn)控制的點(diǎn)之一。

利用BIM技術(shù)進(jìn)行在前期即進(jìn)行施工工藝模擬，如吊裝作業(yè)的模擬，在輸出該階段吊裝工藝所需要求之后輸出列表，提出具體的施工工藝要求，由此由相關(guān)單位進(jìn)行施工方案的優(yōu)化與改進(jìn)，然后作業(yè)時便可減少不少類似的不匹配不協(xié)調(diào)的問題，圖3所示為吊裝作業(yè)方案的模擬。

圖3 利用BIM對現(xiàn)場吊裝作業(yè)場景的模擬

3.5 施工過程控制

施工過程控制是項(xiàng)目施工成本控制的核心階段，在這個階段一般重點(diǎn)考慮到的是各項(xiàng)資源的合理化調(diào)配，降低意外耗損率，而在具體的操作中在于人員、機(jī)具設(shè)備及材料的場內(nèi)調(diào)配及根據(jù)各作業(yè)面實(shí)際作業(yè)情況的優(yōu)化處理。

由于地下綜合管廊施工過程中必然涉及大量的過路等作業(yè)，在作業(yè)時勢必會由于交通管制、周邊活動等影響對施工作業(yè)產(chǎn)生干擾，因此實(shí)際執(zhí)行中很難嚴(yán)格依照已出的工作計劃完成相應(yīng)工作，因此傳統(tǒng)上需要項(xiàng)目管理人員的個人經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行偏差的分析與即時的協(xié)調(diào)。

利用BIM軟件的模擬分析，可以要求各專業(yè)、各作業(yè)面現(xiàn)場管理人員將每天工作面情況、作業(yè)執(zhí)行情況進(jìn)行統(tǒng)計和分析，并傳輸?shù)紹IM云管理平臺上，通過云管理平臺上的研究與分析，找出每階段、每天現(xiàn)場作業(yè)存在的偏差同時即時調(diào)整下階段、次日的人力物力機(jī)械設(shè)備材料等資源的使用計劃，達(dá)到最大可能降低現(xiàn)場資源浪費(fèi)的目的。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)在地下綜合管廊施工的管線綜合以及維護(hù)計劃等方面的良好應(yīng)用也可不同方面的減少現(xiàn)場的浪費(fèi)情況，優(yōu)化成本控制，因此在實(shí)際的項(xiàng)目應(yīng)用上有著極為出色的表現(xiàn)和極為廣闊的應(yīng)用空間。然而事實(shí)上當(dāng)前很多地下綜合管廊施工項(xiàng)目上由于缺乏足夠的專業(yè)人才進(jìn)行應(yīng)用或是由于經(jīng)驗(yàn)或者技能不足無法正確地發(fā)揮BIM軟件的優(yōu)勢，使得其在實(shí)際管理中的表現(xiàn)大打折扣，這也是未來需要進(jìn)一步研究和解決的工作之一。