夏曉露 柴國威 廖健雄

摘 要：水工工程項目一般規(guī)模較大、工期較長，具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性，開展該類項目需要投入大量的人員、設(shè)備、資金。若因工期控制失利，項目進(jìn)度延誤，必然導(dǎo)致人力物力的損失，嚴(yán)重時造成巨大的經(jīng)濟(jì)賠償，因此，進(jìn)度計劃通常作為一項工程的首要控制目標(biāo)。但項目往往因外部或內(nèi)部因素導(dǎo)致計劃趕不上變化，如何盡量避免外部和內(nèi)部因素的影響提高項目進(jìn)度管理的效率是研究的重點(diǎn)。本篇文章結(jié)合廣州港南沙港區(qū)四期水工土建工程的項目管理模式進(jìn)行分析研究，提出基于BIM技術(shù)的水工工程項目進(jìn)度管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，提高項目進(jìn)度管理的效率。

關(guān)鍵詞：水工工程;進(jìn)度管理系統(tǒng);BIM

中圖分類號：U612? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）11-0077-03

項目進(jìn)度計劃是表達(dá)項目中各項工作的開展順序、開始及完成時間的相互銜接關(guān)系的計劃[1]。進(jìn)度計劃是進(jìn)度控制和管理的依據(jù)，通過編制有效的進(jìn)度計劃，可以將項目實施統(tǒng)一成一個整體。進(jìn)度控制是指在約定的建設(shè)工期內(nèi)，根據(jù)進(jìn)度計劃，對實際的進(jìn)度進(jìn)行檢查、分析與調(diào)整的過程。

影響工程進(jìn)度的因素分為外部因素和內(nèi)部因素，外部因素主要是自然、社會、資源供應(yīng)等方面因素，內(nèi)部因素主要發(fā)生在業(yè)主方、設(shè)計方、監(jiān)理方、施工方的管理組織、工程手續(xù)、圖紙繪制能力、施工組織、施工方案、質(zhì)量安全管理等方面。對于一個項目進(jìn)度來說內(nèi)部因素比外部因素更可控，但項目體量大、工程復(fù)雜、參建人員多等方面又導(dǎo)致項目進(jìn)度管理存在一定的局限性。BIM具有一體化性，可以將參建人員有效整合起來，打通信息脈絡(luò)，且BIM的可視化可將工程模型與項目計劃結(jié)合，可視化的數(shù)據(jù)有助于管理人員掌握項目的進(jìn)度，提高項目管理效率。

本文章通過對廣州港南沙港區(qū)四期水工土建工程進(jìn)行分析研究。該工程是粵港澳大灣區(qū)首個新建的大型自動化集裝箱碼頭項目，對探索智慧港口建設(shè)，增強(qiáng)灣區(qū)內(nèi)臨港產(chǎn)業(yè)互聯(lián)互通、提升珠三角港口群綜合競爭力具有重要意義。項目工期緊任務(wù)重，建設(shè)要求高，為了更好地開展項目進(jìn)度管理，采用基于BIM的進(jìn)度管理系統(tǒng)實現(xiàn)工程的提質(zhì)增效。

1 系統(tǒng)平臺概況

基于BIM的水工工程項目進(jìn)度管理系統(tǒng)是一款以BIM模型為基礎(chǔ)的工程進(jìn)度可視化管理平臺。整合工程模型、項目產(chǎn)值、設(shè)施設(shè)備、現(xiàn)場人員、項目工期等信息，形成工程監(jiān)控中心，全面展示項目現(xiàn)場真實情況。結(jié)合BIM模型與項目進(jìn)度計劃甘特圖進(jìn)行項目計劃與進(jìn)度管理。構(gòu)建模型在線瀏覽器，實現(xiàn)模型輕量化瀏覽，通過二維碼技術(shù)，進(jìn)行構(gòu)件基礎(chǔ)信息及構(gòu)件施工記錄展示。搭建項目資料云盤，自動歸檔，利于施工資料管理。

2 系統(tǒng)設(shè)計

結(jié)合對系統(tǒng)的整體分析，系統(tǒng)設(shè)計采用多層體系結(jié)構(gòu)，從層次結(jié)構(gòu)上分為數(shù)據(jù)層、平臺層和應(yīng)用層，如圖1所示。

2.1數(shù)據(jù)層

主要實現(xiàn)對三維模型、正射影像、視頻、施工現(xiàn)場記錄、工程進(jìn)度信息等相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲和管理，是平臺的信息集散中心從數(shù)據(jù)體量和實施成本綜合考慮，采用Mysql數(shù)據(jù)庫作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

2.2平臺層

連接數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層，提供專業(yè)化的軟件功能服務(wù)，提供通用的接口讓前端應(yīng)用層調(diào)用，使得應(yīng)用層的設(shè)計開發(fā)無需關(guān)注架構(gòu)或底層所發(fā)生的變化，降低系統(tǒng)的耦合性，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和版本迭代。

2.3應(yīng)用層

基于Web瀏覽器，依據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合系統(tǒng)集成技術(shù)、BIM技術(shù)等理論方法，利用平臺層提供的技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)與用戶之間的交互。

3 系統(tǒng)功能與實現(xiàn)

系統(tǒng)根據(jù)功能需求主要設(shè)計開發(fā)了5大模塊：

3.1項目監(jiān)控中心

分為兩個主要的模塊，分別是項目簡介和功效分析。項目簡介是在一個界面中通過可視化的模型與報表同時展示項目計劃工期、工程實際進(jìn)度、項目產(chǎn)值、現(xiàn)場人員投入、項目里程碑進(jìn)度以及建設(shè)構(gòu)件模型等信息。由此，工程管理人員能夠全面地了解項目情況，從而更好地管理項目。

功效分析是對設(shè)備使用、項目施工，如淤泥攪拌樁、混凝土生產(chǎn)、鋼板樁、回填砂/卸載等的效能進(jìn)行分析。該模塊通過設(shè)定基準(zhǔn)工程量，統(tǒng)計實際工程量并進(jìn)行對比。當(dāng)實際工程量大于基準(zhǔn)工程量時，即為高效能，否則為低效能。通過統(tǒng)計一段時間內(nèi)高效能與低效能天數(shù)可以判斷該設(shè)備或工藝整體的功效情況。若整體的功效較差，則需要考慮調(diào)整基準(zhǔn)工程量或增加人力或設(shè)備的投入;若整體的功效較優(yōu)，則可考慮增加工程量或減少人員與設(shè)備的投入。該模塊即通過對設(shè)備和工藝效能的大數(shù)據(jù)分析，來控制與調(diào)整工程進(jìn)度。如圖3。

3.2項目計劃與進(jìn)度管理模塊

項目計劃與進(jìn)度管理模塊分為數(shù)據(jù)駕駛艙、進(jìn)度管理兩個部分。數(shù)據(jù)駕駛艙集形象進(jìn)度、任務(wù)分解、總覽報表、關(guān)鍵任務(wù)及里程碑等模塊于一身，可便捷、快速瀏覽項目情況，便于快速察覺項目問題所在;數(shù)據(jù)駕駛艙主要是適用于數(shù)據(jù)的查看，不設(shè)增刪補(bǔ)功能。其中，形象進(jìn)度模塊展示的是項目總體的進(jìn)度情況，并且該模塊還可通過不同顏色的色塊快速了解項目完成與滯后情況，當(dāng)項目已完成時標(biāo)注為綠色、項目處于正常進(jìn)度時標(biāo)注為黃色、項目處于滯后狀態(tài)標(biāo)注為紅色、項目未開展標(biāo)注為灰色。

進(jìn)度管理模塊主要作用是對進(jìn)度計劃進(jìn)行“增刪補(bǔ)”，該模塊編制了項目總體的計劃及分部分項工程計劃，計劃相關(guān)對象由大到小，內(nèi)容從粗略到細(xì)致、從總體到局部，逐層分解計劃。且該模塊支持功能project計劃導(dǎo)入，在錄入每周工程量的基礎(chǔ)上，自動統(tǒng)計單位工程、項目的完成百分比，根據(jù)已完成的工程進(jìn)度情況，預(yù)測工程進(jìn)度及工期。該模塊還可進(jìn)行施工模擬仿真，即對應(yīng)進(jìn)度計劃，系統(tǒng)可以展示該計劃段工程建設(shè)模型情況，幫助施工人員更高效直觀地了解施工情況。

3.3項目模型與構(gòu)件信息管理

該模塊是利用BIM的可視化特性輔助項目的管理，工程人員可在該模塊查看工程模型以及構(gòu)件的屬性信息，較傳統(tǒng)的二維設(shè)計圖紙而言該模塊展示了更直觀的設(shè)計效果，解決因工程人員對二維圖紙的識圖困難以及識圖偏差導(dǎo)致工程進(jìn)度受影響的問題。模型管理模塊可基于網(wǎng)頁端實現(xiàn)主流BIM模型的輕量化瀏覽，按單位分部分項工程劃分查看模型、剖切、屬性與材質(zhì)，并可在模型上進(jìn)行測量、第一視角漫游和批注。

構(gòu)件信息查詢采用二維碼進(jìn)行管理。一個模型構(gòu)件生成一個不可變化的二維碼，用戶可在手機(jī)端掃碼查看構(gòu)件的模型以及基本屬性信息、施工資料信息等。該模塊通過模型屬性進(jìn)行分類，并通過樹形視圖進(jìn)行展示，方便二維碼的管理與操作，且支持打印。

3.4項目資料管理模塊

項目資料管理模塊包括項目云盤、樁信息表、沉樁記錄、樁報驗表。其中項目云盤通過模型屬性自動形成云盤樹形管理框架，施工資料均是通過分部分項劃分自動存到相應(yīng)的文件夾中。此外，支持自行上傳文件、修改文件夾名稱、權(quán)限設(shè)置、文件下載。當(dāng)模型變更時，新增模型分部分項工程，通過初始化自動增加相應(yīng)的文件夾，本操作不涉及刪除。如變更過程中，遇到刪除模型，則初始化不會把相應(yīng)的文件夾刪除，由管理員根據(jù)需要手動刪除，確保項目資料的安全。

3.5項目綜合辦公模塊

項目綜合辦公模塊主要用于參建單位、參與人員、設(shè)備信息、產(chǎn)值等內(nèi)容的管理，提供初始化設(shè)置?？梢栽谠撃K查詢負(fù)責(zé)單位/人以及對應(yīng)的負(fù)責(zé)模塊，便于找到問題的責(zé)任人;可以查詢投入使用的設(shè)備信息，如設(shè)備所屬、規(guī)格型號、數(shù)量、進(jìn)退場時間，方便設(shè)備的使用與管理。

4 結(jié)論

本文以廣州港南沙港區(qū)四期水工土建工程項目為例，設(shè)計基于BIM的水工工程項目進(jìn)度管理系統(tǒng)。系統(tǒng)包括5個主要的功能模塊，可視化地展示了工程項目計劃進(jìn)度與模型，有助于工程人員開展項目監(jiān)控、進(jìn)度管理、資料歸檔、綜合辦公管理等工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王軍升. 大型水工工程項目進(jìn)度計劃與控制研究[D]. 山東：中國海洋大學(xué)，2009. 4.