晁 升 丁曉麗 趙 敏 楊翼鴻

（1.宿遷市水務(wù)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司 宿遷 223800 2.宿豫區(qū)水利局 宿遷 223800 3.宿遷市水利局 宿遷 223800）

1 引言

自2002年BIM( building information modeling，建筑信息模型)概念進(jìn)入中國以來，BIM 的發(fā)展不僅為建筑領(lǐng)域帶來變革，也為水利工程的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維管理等方面提供了新的方式和工具［1］。它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)二維圖紙表達(dá)施工信息模式，變?yōu)槿S可視化數(shù)字模型的多維設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維模式。本文基于BIM 技術(shù)，利用revit 建立等比例模型導(dǎo)入BIM 進(jìn)度模擬軟件—Navisworks，將三維模型圖元與進(jìn)度計(jì)劃任務(wù)相互關(guān)聯(lián)，通過施工過程的預(yù)演，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工當(dāng)中可能出現(xiàn)的問題。同時(shí)與工地實(shí)際施工情況進(jìn)行對(duì)照，分析偏差采取有效解決方案，直至使進(jìn)度計(jì)劃和施工方案最優(yōu)，保證項(xiàng)目能夠順利完成，并實(shí)現(xiàn)效益最大化[2]。

2 BIM 在進(jìn)度管理中的應(yīng)用

2.1 BIM 在進(jìn)度管理中的應(yīng)用框架

BIM 技術(shù)的施工模擬在復(fù)雜工程的應(yīng)用越來越明顯，大大減小了工期延誤帶來的損失，為建筑行業(yè)提高信息化水平提供了強(qiáng)有力的保證。基于BIM技術(shù)的進(jìn)度模擬，主要是將工程的三維模型和施工進(jìn)度計(jì)劃對(duì)應(yīng)起來，在建立模型和進(jìn)度計(jì)劃編制的過程中考慮實(shí)際施工順序、時(shí)間等，最后將模型與計(jì)劃整合在一個(gè)可視化的模型中[3]。通過施工預(yù)演，將施工過程真實(shí)地展現(xiàn)出來，能夠與真實(shí)情況作對(duì)照，找出偏差，保證項(xiàng)目盡可能按照計(jì)劃完工?；贐IM-4D 技術(shù)進(jìn)度優(yōu)化流程如圖1。

圖1 基于BIM-4D 技術(shù)進(jìn)度優(yōu)化流程圖

2.2 基于BIM 技術(shù)的進(jìn)度優(yōu)化調(diào)整

進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化主要從工期、資源、成本三方面考慮，協(xié)調(diào)三者之間的關(guān)系，在一方面固定時(shí)，另一方面最優(yōu)調(diào)整[4]。工期成本優(yōu)化是將建設(shè)成本最低的時(shí)候來安排工期；資源有限工期最短優(yōu)化是在資源數(shù)量固定的時(shí)候，尋找最短工期；還有工期固定優(yōu)化，資源均衡優(yōu)化等方法。這些都是為了使項(xiàng)目建設(shè)過程中的進(jìn)度管理更加科學(xué)，最終使項(xiàng)目的實(shí)施效果達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

根據(jù)BIM 技術(shù)可視化性和集成性，通過施工方案模擬，當(dāng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)度偏差后，通過調(diào)整施工方案，主要有使用先進(jìn)的施工方法，增加施工人員的數(shù)量，投入預(yù)先準(zhǔn)備的資源，從而對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行糾偏，最后直接更新到4DBIM 平臺(tái)，重新進(jìn)行模擬分析，直到滿足管理目標(biāo)[5]。

通過以上分析，可知基于BIM 技術(shù)的進(jìn)度優(yōu)化調(diào)整有以下優(yōu)勢(shì)：

圖2 進(jìn)度計(jì)劃的編制程序圖

圖3 TimeLiner 規(guī)則圖

（1）模型動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)：修改模型后，對(duì)應(yīng)的平、立、剖均會(huì)隨著三維視圖的改變自動(dòng)更新到最新的模型，不需要像二維圖紙逐個(gè)修改。

（2）進(jìn)度計(jì)劃可修改：通過進(jìn)度偏差分析，如果發(fā)現(xiàn)工作任務(wù)不合理，只需要將4DBIM 平臺(tái)中自動(dòng)添加的工作任務(wù)或者外部導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，即可重新模擬，指導(dǎo)滿足進(jìn)度目標(biāo)。

（3）時(shí)間參數(shù)可修改：通過進(jìn)度偏差分析，如果發(fā)現(xiàn)工作時(shí)間參數(shù)的設(shè)定不合理，需要調(diào)整，只需要將4DBIM 平臺(tái)中重新輸入相應(yīng)的時(shí)間參數(shù)，即可重新模擬，直到滿足進(jìn)度目標(biāo)。

（4）邏輯關(guān)系可調(diào)整：通過進(jìn)度偏差分析的結(jié)果，如果發(fā)現(xiàn)工作任務(wù)的邏輯關(guān)系的沖突，需要調(diào)整，只需要在4DBIM 平臺(tái)中重新調(diào)整邏輯關(guān)系，即可重新模擬，直到滿足進(jìn)度目標(biāo)。

3 基于BIM 技術(shù)的面板堆石壩施工進(jìn)度管理

3.1 工程概況

本文以河南省內(nèi)某面板堆石壩為例，水庫的正常蓄水位為 1063m，設(shè)計(jì)洪水位1066.14m，校核洪水位1067.01m，最大壩高118.4m，壩頂長(zhǎng)度為416m，壩頂寬10m，壩頂高程為1068.40m，防浪墻高程為1069.6m，坡面比為1 ∶1.4。

3.2 3D 模型構(gòu)建

面板堆石壩進(jìn)度管理需要以BIM 技術(shù)建立的三維模型為基礎(chǔ)，其主要工程包括大壩壩體、圍堰、引水洞、導(dǎo)流洞等建筑物。本文中只研究面板堆石壩工程中壩體填筑過程，建立的模型也主要針對(duì)堆石壩壩體。

3.3 進(jìn)度計(jì)劃的編制

3.3.1 施工模擬階段的劃分

針對(duì)某面板堆石壩，建模包括堆石體、面板、趾板、防浪墻等，但主要進(jìn)行壩體堆石料填筑過程的展示。針對(duì)主體結(jié)構(gòu)的施工過程，利用完成的BIM 模型進(jìn)行施工預(yù)演，結(jié)合施工計(jì)劃來調(diào)整施工方案，找出施工過程中可能存在的問題，對(duì)施工方案及時(shí)修改和完善。

3.3.2 創(chuàng)建施工進(jìn)度計(jì)劃數(shù)據(jù)

施工進(jìn)度計(jì)劃是整個(gè)項(xiàng)目施工過程的主線，也是基于BIM 技術(shù)的進(jìn)度管理的重要環(huán)節(jié)。只有進(jìn)度計(jì)劃編制的規(guī)范和合理，項(xiàng)目參與方才能參照編制自己的進(jìn)度，達(dá)到協(xié)調(diào)一致。因此，在項(xiàng)目管理中，進(jìn)度計(jì)劃的編制和管理應(yīng)當(dāng)引起各參與方的重視。圖2是編制進(jìn)度計(jì)劃的一般程序（以單位工程為例）。

（1）細(xì)化施工步驟

進(jìn)度計(jì)劃的詳細(xì)程度決定著施工模擬的精度，只有指定的進(jìn)度計(jì)劃詳細(xì)合理，才可以使模擬達(dá)到指導(dǎo)施工的效果。

（2）計(jì)劃項(xiàng)目的命名規(guī)則

利用Project 編制進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，要考慮到Navisworks 中Timeliner 的附著規(guī)則。只有進(jìn)度計(jì)劃任務(wù)的名稱與集合的名稱一模一樣，才可以實(shí)現(xiàn)附著時(shí)快速準(zhǔn)確，附著規(guī)則如圖3所示。

3.4 3D 模型與進(jìn)度信息整合

Revit 支持將建立的三維模型根據(jù)需要，導(dǎo)出多種格式[4]。因此，先將模型以.NWC 格式導(dǎo)出，再通過Navisworks 打開，同時(shí)將Project 進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入，將進(jìn)度數(shù)據(jù)與模型圖元關(guān)聯(lián)，如圖4所示。

圖4 Navisworks 進(jìn)度模擬模塊圖

EL983 以下堆石體填筑完成后，遠(yuǎn)程預(yù)期進(jìn)度模擬與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比，若發(fā)現(xiàn)偏差，可及時(shí)總結(jié)原因并及時(shí)反饋進(jìn)行方案調(diào)整，使工期偏差與計(jì)劃工期差異達(dá)到最小，為施工單位提供了高效準(zhǔn)確工期控制方法，從而實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度精細(xì)化管理要求，具有顯著應(yīng)用意義。

5 結(jié)語

根據(jù)BIM 技術(shù)可視化性和集成性，通過施工方案模擬，當(dāng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)度偏差后，通過調(diào)整施工方案，使用先進(jìn)的施工方法，增加施工人員的數(shù)量，投入預(yù)先準(zhǔn)備的資源，從而對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行糾偏，最后直接更新到4DBIM 平臺(tái)，重新進(jìn)行模擬分析，直到滿足管理目標(biāo)。（1）基于BIM 技術(shù)，建立可視化三維模型，深化二維圖紙施工信息表達(dá)；（2）基于BIM 進(jìn)行施工過程可視化模擬，預(yù)期方案模擬與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況精確對(duì)比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差并進(jìn)行方案調(diào)整，實(shí)現(xiàn)面板堆石壩施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)管理■