陳志培

【關鍵詞】高速公路工程;進度管理;BIM技術;LSM技術

【中圖分類號】F062.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）08-0186-03

高速公路工程施工進度管理手段在信息化技術支撐下，呈現(xiàn)出積極的發(fā)展態(tài)勢，作為基礎施工環(huán)節(jié)，相比房建工程來說，高速公路工程施工工藝和技術相對簡單，但是高速公路工程需要考慮不同地點與環(huán)境影響因素。當前高速公路工程不斷增加，傳統(tǒng)公路工程施工進度管理手段已經無法滿足建設需求。在建設過程中運用BIM技術與LSM技術，不僅有利于精準開展施工分層管理，而且能夠實現(xiàn)工程分段統(tǒng)計、工程量分段籌劃、風險全面預測，從時間、空間雙重維度整合高速公路工程施工信息，從而保障高速公路工程按照預計時間竣工，對我國高速公路建設事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

1 BIM技術與LSM技術

1.1 BIM技術概述

BIM技術是一種建筑信息建模技術，借助現(xiàn)代化信息手段，結合工程信息參數(shù)，可以實現(xiàn)建筑模型信息化。該技術起源于20世紀70年代，近年來在各行業(yè)得到良好應用。BIM技術不僅具備協(xié)調性、優(yōu)化性、可視性等優(yōu)點，而且可以全面整合工程信息，構建可視化的工程建筑模型，可直觀工程各施工階段的實際情況。同時，BIM技術利用實體實現(xiàn)技術，將不同施工階段及不同工序的資源數(shù)據進行關聯(lián)，使數(shù)據表現(xiàn)形式更加全面準確，避免傳統(tǒng)紙質工程模型圖傳遞過程存在的諸多不便。當施工計劃發(fā)生變化時，可以及時對BIM建筑模型進行調整，使其關聯(lián)到后續(xù)的施工作業(yè)，能夠準確辨識后續(xù)施工中的隱患問題 [1]。

1.2 LSM技術概述

LSM技術以交通工程為基礎研究對象，將其應用到高速公路工程建筑中，以線狀工程為基礎，構建橫軸與縱軸兩坐標，使高速公路的建設里程得以數(shù)據化展現(xiàn)，同時將施工工序與不同施工環(huán)境相結合，對橫縱坐標進行標注，根據實際施工情況及影響因素，制定科學合理的進度管控方案。與傳統(tǒng)高速公路施工進度管理方式相比，LSM技術更加客觀與便捷，不僅可以與計算機中的數(shù)據信息相結合，以橫向、縱向兩個維度表示施工進度情況，而且可以準確標定施工各階段的重點施工節(jié)點，為進度管控計劃的落實提供保障 [2]。

1.3 基于BIM技術與LSM技術的高速公路工程施工進度管理方法

說到高速公路工程施工進度管理方法，離不開施工資源、施工效率、精準工程量及其他有可能影響施工進度的因素。開展進度管理，我們需要提前收集工程前期資料，盡可能采用3D激光掃描技術收集原始的地形地貌數(shù)據，并根據收集到的資料，充分構建數(shù)字地形模型;然后根據施工方案，打造BIM施工模型，結合施工系列工序，分段、分層地利用BIM施工模型分析出各階段的工作任務和工作量。與此同時，建議引用貝葉斯網絡方式方法對施工進度的風險性進行全面有效地分析，并通過分析高速公路工程內部的施工定額及影響施工進度的關鍵因素，預測并確定每個階段較科學的施工效率。通過引用LSM技術，編制施工進度計劃，并運用科學的辦法指導現(xiàn)場施工。在施工過程中，應根據施工實際需要，定期更新、完善和檢查線性施工進度計劃，并對更新后的施工進度計劃繼續(xù)開展指導工作。

2 當前高速公路工程施工進度管理難點

2.1 重難點問題

對于現(xiàn)階段高速公路工程施工來說，為滿足各行業(yè)對交通運輸?shù)男枨?，公路建設企業(yè)不斷擴大高速公路施工規(guī)模與數(shù)量，工程項目容易受到諸多因素的影響，從而導致施工過程產生大量的重點與難點。具體如下：①多數(shù)高速公路工程所在地的地質構造復雜，容易受到地下土層的影響，同時存在不穩(wěn)定、斜坡、崩塌、滑坡等施工隱患。②高速公路線路不斷增長，橋隧比例變高，工程量較大，普遍存在工期緊的現(xiàn)象，因此在施工過程中存在大量因素對施工進度產生影響。③大部分工程采用施工總承包模式，即將施工任務分包給多個施工單位。不同施工單位的技術水平、管理水平存在差異，導致高速公路工程局部施工質量較差，無法保證工程在預期時間內完工 [3]。

2.2 施工影響因素

高速公路工程施工進度的影響因素主要包括技術性影響因素與非技術性影響因素。技術性影響因素指施工或設計過程中存在的風險因素，例如施工組織不合理，施工方案與實際情況缺乏契合性，施工材料、施工設備、施工人員等沒有根據實際施工需求進行規(guī)劃部署，導致各工序之間存在銜接問題。當施工計劃發(fā)生變化時，沒有對相關工序進行調整與優(yōu)化，導致整體施工成本增加，資源損耗嚴重，不利于施工進度管控方案的落實。非技術性影響因素主要為自然環(huán)境因素、政府層面因素，例如洪水、地震等不可抗拒的自然力。當前，多數(shù)高速公路工程沒有開展水文氣象勘測，會受到天氣環(huán)境的嚴重影響，而且在施工過程中可能遇到一些無法提前預知的政策性調整，例如通貨膨脹、通貨緊縮、社會征費等經濟情況，這些都會影響到施工資源的充足程度，進而影響高速公路工程的順利完工 [4]。

3 BIM技術與LSM技術在高速公路工程施工進度管理中的應用策略

基于上述問題，在高速公路工程施工進度管理中，將BIM技術與LSM技術相結合，需要嚴格遵照兩種技術應用特點與使用流程，開展信息化工程統(tǒng)籌工作，通過對高速公路工程的施工資源、施工效率、工程量等進行信息轉換，借助數(shù)據化手段與建筑模型分析技術，可以準確構建公路工程的地形模型，對各施工階段的措施進行模擬推演，在此過程中能夠準確判定各施工階段、施工資源、場地、人員、設備等定額參數(shù)的實際情況，根據LSM技術編定出高速公路工程的施工進度計劃，及時準確地找出工程施工中存在的質量問題，制定針對性的措施，提高各施工階段的施工質量與施工效率，保證工程整體施工進度計劃的落實，高速公路工程施工進度管理流程如圖1所示。

3.1 準確獲取原始地形數(shù)據

在高速公路施工中，不同施工段的地形特征決定施工的難易程度，因此要對原始地形數(shù)據進行整理分析，構建數(shù)字地形模型，為高速公路工程施工進度提供數(shù)據支持。采用3D激光掃描技術能夠快速獲取高密度數(shù)字三維坐標信息，借助GPS技術掃描三維坐標，并且對不同施工區(qū)域的數(shù)據進行劃分，之后利用多斷點數(shù)據進行去噪，使高精度帶狀點云數(shù)據為施工決策提供支持。同時還可以將各施工階段的資源損耗情況錄入點云數(shù)據模型中，進而對各工序的施工資源進行劃分。

例如，可以通過將構建好的高速公路工程數(shù)字地理模型導入BIM設計軟件，構建公路原始模型，并在模型中加入標高、公路寬度等幾何尺寸信息數(shù)據，同時加載公路設計的有關方案，形成高速公路工程的BIM總體設計模型。在此模型基礎上，根據高速公路工程施工實際情況、施工工序進行分層、分段劃分模型，最后建成BIM施工模型。此外，按照施工方案對施工工程量進行統(tǒng)計。

3.2 科學統(tǒng)計劃分工程量

對工程量進行科學劃分，該工作的準確性直接影響線性施工進度計劃的準確性與可行性，因此在劃分工程量時，需要借助BIM建筑模型技術，對高速公路工程數(shù)字地形模型進行構建，通過將相關數(shù)據信息輸入模型，可以了解各施工階段的實際情況，結合標高尺寸信息、公路路寬加載設計方案等，使BIM設計模型更加豐富全面。同時還要按照工序分層，對模型進行合理劃分，使施工模型可以與線性施工進度計劃相契合，圍繞各施工階段進度控制計劃，分攤整體施工任務，保證各工序及各施工段的措施得到有效落實 [5]。

3.3 分析施工進度風險問題

圍繞高速公路施工過程中的風險問題展開分析，一方面要結合地質勘測結果，對地理環(huán)境層面存在的影響因素進行分析，另一方面要對不同施工區(qū)域的影響因素進行劃分，提前考慮施工進度風險管控計劃，例如對天氣、氣候、環(huán)境、溫度、地層結構等數(shù)據信息進行綜合分析，并且與數(shù)據庫中類似高速公路工程進行對比，這樣可以準確判定施工過程中存在的隱患問題，進而從施工質量與進度方面入手制訂針對性的防護措施。此外，可以借助貝葉斯網絡施工效率預測系統(tǒng)，整合社會環(huán)境、自然環(huán)境、工程資源、技術風險等參數(shù)，對施工定額進行計算，這樣可以準確判定施工進度風險的影響程度，將施工效率控制在合理范圍內 [6]。

3.4 編制線性施工計劃

結合高速公路工程施工計劃與風險問題，編制線性施工計劃，以保證各施工環(huán)節(jié)順利開展，結合BIM施工管理模式對施工總體工程量進行計算，并且根據施工層、施工工序、施工段及施工工期等信息，在建筑模型中制訂各施工階段的線性計劃。在此基礎上利用LSM技術編制出精細化的施工進度管控方案，從施工位置、施工時間、施工順序等層面出發(fā)，將一切施工資源與施工時間順序相結合，也就是在任意時間段內應該完成的施工項目及損耗資源情況都與預期方案相吻合，只有這樣，才能體現(xiàn)出線性施工計劃的應用效果。

3.5 跟進現(xiàn)場施工進度信息

為保證施工線性計劃與BIM建筑模型管理方案的落實效果，還要跟進現(xiàn)場施工進度信息，例如將各施工階段的施工情況與材料損耗情況輸入建筑模型，通過計算機對后續(xù)施工中的影響因素進行科學分析，保證BIM技術與LSM技術在實際施工中的指導作用?？梢詫身椉夹g與實際施工進程聯(lián)系，借助現(xiàn)代化技術對實際信息與預設方案進行對比，找到實際施工中存在的模型偏差數(shù)值，在后續(xù)的施工方案中進行調整，保證施工內容得到修復，只有這樣，才能使整體施工進程與線性控制模型保持一致。

3.6 實時更新線性施工模型

實時更新線性施工模型，找出實際施工與預設方案存在的偏差，在實際施工過程中，結合施工實際情況找出造成線性施工模型與實際施工情況產生偏差的因素，分析施工進度潛在的風險與可能造成的不良結果，提出相應的改進措施，全面更新并完善原有的線性施工模型，構建出創(chuàng)新的進度計劃內容，更好地指導高速公路施工現(xiàn)場管理。這樣，高速公路工程管理者可以結合線性施工模型中提示的時間、內容科學合理地進行施工管控，有效避免因施工工程進度管理不當造成的工期延誤。

4 結論

綜上所述，將BIM技術與LSM技術應用到高速公路施工進度管理中，不僅能夠將整體工程劃分為具體施工階段，而且可以根據各階段存在的問題與影響因素，制定針對性的解決措施，使管控方案更具科學性、協(xié)調性、合理性，從資源、成本等方面確保高速公路工程項目的綜合質量。本文針對高速公路施工進度管理問題展開研究，首先介紹BIM技術與LSM技術，其次指出現(xiàn)階段高速公路工程施工存在的問題及相關影響因素，最后將BIM技術與LSM技術應用到高速公路工程施工進度管理中，結合施工進度管理流程，提出相應的優(yōu)化措施，準確獲取原始地形數(shù)據，科學統(tǒng)計劃分工程量，分析施工進度風險問題，編制線性施工計劃，跟進現(xiàn)場施工進度信息，實時更新線性施工模型等，確保工程項目各項工作穩(wěn)步開展。

參 考 文 獻

[1]高澤璽.BIM技術在高速公路機電工程項目管理中的應用[J].建筑工程技術與設計，2018（14）：3590.

[2]林良德.基于BIM的公路工程施工進度管理方法研究[J].智能建筑與智慧城市，2020，289（12）：83-85.

[3]陳文滔，謝洪濤，何濟源，等.山區(qū)高速公路精細化進度計劃編制研究[J].中國水運（下半月），2018（10）：142-144.

[4]閉春華.LSM方法在市政道路總體進度計劃優(yōu)化中的應用[J].價值工程，2018，37（36）：254-256.

[5]宋朝祥，李艷，關通.基于改進LSM的多工作面線性工程施工進度優(yōu)化[J].土木工程與管理學報，2017（34）：169-174.

[6]褚振威，宋健，張雷.基于云計算的BIM數(shù)據管理系統(tǒng)設計研究[J].項目管理技術，2018，16（12）：42-46.