王建祥(中國水利水電第十四工程局有限公司,云南 昆明 650000)
在現代建筑工程中,建筑的體量、規(guī)模和投資額度都非常龐大,同時,市場競爭也使建筑工程施工企業(yè)不僅需要在技術進行革新,在施工管理模式上也應不斷追求創(chuàng)新,以提高工程項目的精細化管理和信息化管理,加強施工企業(yè)在承包市場上的優(yōu)勢[1-2]。在傳統(tǒng)的建筑工程施工管理模式上,往往注重先進施工技術的管理,而對于施工模式和施工管理方法上的創(chuàng)新則比較缺乏,導致管理模式落后于施工技術[3]。現代建筑工程的施工管理日益發(fā)揮重要作用,受到從業(yè)者的關注和研究,同時也是企業(yè)基于市場發(fā)展需要,占領市場份額,提高市場競爭力和開發(fā)市場潛力的需要[4]。
我國的建筑工程施工管理模式主要經歷了三個發(fā)展階段,按時間劃分可大致分為1955年~1975年的初級階段、1975年~1995年的高速發(fā)展階段、1995年至今的創(chuàng)新領先階段。在初級階段,我國的建筑工程施工管理模式較為落后,且大量學習蘇聯(lián)模式,在隨后的學科發(fā)展以及時代演變中,中國開放的政治格局使得建筑業(yè)也逐步與歐美進行靠近,較多地引進先進管理思想,推動了這一時期的建筑業(yè)的發(fā)展;在高速發(fā)展階段,我國的建筑業(yè)管理模式和管理思想在廣度、深度和質量上都取得了高速發(fā)展,在這一時期,隨著計算機與互聯(lián)網的發(fā)展,CAD電腦輔助制圖、施工管理軟件專家、工程項目數據庫系統(tǒng)等廣泛應用于建筑業(yè)的設計與施工中,特別是三峽工程等巨型工程的建設,引進了當時極為先進的計算機數據管理系統(tǒng),給工程的信息化提供了新的管理思路;在創(chuàng)新領先階段,大量的基礎設施建設使得我國的施工管理模式受到挑戰(zhàn),PPP模式與EPC模式在各大項目中得到應用推廣,同時受到全球化競爭的挑戰(zhàn),國內建筑企業(yè)逐步走向海外,傳統(tǒng)的建筑工程施工管理模式已不能滿足新型建筑方式的需求,新的管理模式不斷被激發(fā),在綠色建筑、全生命周期管理、可持續(xù)建造等管理模式上取得了創(chuàng)新,為施工企業(yè)建筑業(yè)一體化、智能化、裝配化和綠色建造等提供了動力。
盡管目前國內的施工管理模式取得了長足的進步,但不可否認其仍存在著一些共性問題和面臨著新的挑戰(zhàn)。在具體問題上主要集中在兩個方面,一方面是我國現狀的建筑工程施工管理模式仍然存在著違法分包或者違法轉包現象,盡管現行法律對這種管理方式明令禁止,但仍然不能夠得有效落實,對施工的管理造成隱患,影響著建筑業(yè)的健康發(fā)展;另一方面,我國的建筑工程施工管理模式度中對資質和監(jiān)理制度的管理較為粗放,存在資質掛靠或者資質虛假承攬工程的現象,同時盡管在法律層面對工程監(jiān)理制度進行了確認,但是現實情況是施工監(jiān)理的地位不高,同時建筑單位和施工單位兩方的利益出發(fā)點不同,對工程監(jiān)理不放權和不信任,導致工程監(jiān)理的工作范圍和權利受限,在工程質量、建造成本和建造周期上都不能夠得到很好的處理,影響建筑業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
目前,經過大量的工程實踐,我國在建筑工程施工管理模式上取得了大量的創(chuàng)新成果。其中,在實際應用中較多的建筑工程施工管理模式有三種,分別為DBB工程管理模式、合作伙伴工程管理模式、EPC工程管理模式。
DBB模式是設計、招標和建筑一體化的模式。在實施的過程中,發(fā)包主體(建設單位)與施工承包方和設計單位分別簽訂合同,屬于連續(xù)線性管理模式,施工承包方需要對發(fā)包主體和設計單位進行組織協(xié)調,發(fā)包主體在設計單位的選擇上有自主選擇權,導致施工單位受到的約束較大,溝通成本較高,同時發(fā)包方與各個參與方簽訂的合同屬于平行合同,因此增加了發(fā)包方的管理成本,交易成本增加。
合作伙伴工程管理模式在一定程度上避免了DBB管理模式的缺點,它從項目的整體利益出發(fā),對建筑工程參與各方的利益點進行評估,同時對施工項目實施過程中的投資額度控制、施工質量控制以及施工進度控制三大目標進行衡量項目將各個參與方的行動目標進行統(tǒng)一和引導,進而達到各方利用共贏的目的。合作伙伴工程管理模式矩陣式管理結構如圖1所示。
圖1 建筑施工項目的合作伙伴工程管理模式矩陣式管理結構圖
EPC管理模式是設計、采購和施工一體化的管理模式。相對而言,EPC工程總承包模式是近幾年盛行的一種工程建造模式,因此在我國的起步較晚,并經過了一段時間的實踐考驗,逐步形成了具有中國特色的EPC工程總承包模式[3-5],其主要的工作流程如圖2所示。盡管如此,目前EPC總承包管理模式的現狀仍存在管理水平不高、缺乏系統(tǒng)性的管理,設計采購施工全流程沒有集成化、信息共享協(xié)調不完善,最后造成參建各方的管理存在壁壘,組織協(xié)調成本加大。因此,針對EPC總承包管理模式的研究成為目前行業(yè)專家的研究重點,并成為管理模式創(chuàng)新的研究方向。
圖2 建筑施工項目的EPC管理模式工作流程圖
云南省某市綜合試驗區(qū)EPC工程總承包項目位于城區(qū)東北角經濟技術開發(fā)區(qū)范圍,附近已有配套公用設施,交通便利。項目包含4棟辦公樓(2#、3#、7#、9#),均為混凝土框架結構。以9#為例,地上建設15層,地下建設1層地下車庫,采用筏板加淺基礎的基礎形式。建筑總面積為23600m2,工期為38個月。
由于建筑工程項目涉及的專業(yè)眾多、工藝流程復雜、施工節(jié)奏快、交叉專業(yè)碰撞問題多等,對施工質量的管理就顯得尤為重要。本項目管理在優(yōu)化前,管理人員、設計人員和施工技術人員間的溝通主要是基于CAD圖紙、紙質資料和會議紀要,對圖紙中的錯、缺、漏等問題把控深度不足,引起施工質量缺陷。在施工過程中的質量管控上,由于建筑工程涉及隱蔽工程,如基礎、基坑,也涉及地上結構的危大工程,如模板工程、混凝土結構等,這些施工質量的控制主要由質量負責人確定、現場施工人員施作、現場監(jiān)理進行過程監(jiān)督,最后由質檢人員檢驗檢測,并驗收歸檔。因此在管理流程和管理界面上具有相互交叉以及混亂現象,導致質量管理成本增加。因此,基于數字化建造技術,采用BIM平臺建立虛擬模型對施工質量管理進行優(yōu)化,如圖3所示。
圖3 基于數字化建造的EPC項目質量管理
經過項目管理優(yōu)化后,施工質量控制得到高效高質量的提高。在相同的施工條件下,對施工質量問題進行統(tǒng)計,分析表明出現質量問題的可能性和頻次得到大幅降低。
一般而言,在傳統(tǒng)的進度管理模式中,現場施工設置在施工圖設計階段之后,設計和施工之間的環(huán)節(jié)相互割離,導致信息溝通不暢。施工人員在施工前需要花費大量時間熟悉圖紙,導致在施工進度編排上出現偏差,項目進度跟蹤能力差,導致出現偏差后修改工期困難,增加工程進度管理協(xié)調的會議頻次,決策效率低下。施工進度管理始終是一個動態(tài)的過程,在復雜的工程材料、設備、人員的安排上,獲取準確的施工進程相關信息后,由于進度數據的數量巨大,工程進度的分析結果與管理者的工程經驗和管理水平具有很大的關系,在編排和調整進度計劃過程中,如果對施工流程中的節(jié)點沒有考慮周全,極有可能引起施工節(jié)奏混亂,施工成本增加,同時導致工期延誤。
因此,基于BIM虛擬數字模型,關聯(lián)Project進度計劃形成4D施工工序模擬,在工程施工進度管理優(yōu)化后,可以實現施工、設計、監(jiān)理、供應商、建設單位等各個參建方之間的溝通協(xié)調,達到并行開展,共同推進施工進度的目的。利用施工進度管理方法(甘特圖和網絡圖)對施工的邏輯關系進行核實,分析施工方案的可行性,進度計劃的可實現性(見表1)。
表1 進度管理指標偏差對比
項目的成本控制涉及投入物資和投入成本,統(tǒng)計和分析施工中的物資消耗,是一項費事費力的工程管理事項。為了節(jié)省材料,同時滿足資源配置優(yōu)化的目的,施工前需要對各個環(huán)節(jié)的物資需求進行編制,之后才能安排物資部門進行采購,而在輸出端,則需要建限額領料制度,嚴格控制領料的質量關,提高材料利用率,減少材料損耗。項目的成本管理過程往往關系到眾多管理部門,部門之間的指令和信息傳達都需要關聯(lián)進度與成本、質量與成本。
本建筑工程項目采用BIM平臺建立虛擬模型進行成本優(yōu)化,工程成本管理優(yōu)化方法后,實現了項目成本的精細化管理,在資源用量上與清單文件實現過程控制、成本核算,如表2所示,為管理人員瀏覽和對比預算成本與實際發(fā)生成本提供有效途徑。
表2 成本核算指標偏差對比
施工管理模式屬于土木工程領域的重要學科研究內容,在現代建筑工程的施工中發(fā)揮著至關重要的作用。本文結合實際工程案例,在分析我國建筑工程施工管理模式的演變進程和現狀問題的基礎上,提出了目前應用較為廣泛的創(chuàng)新管理模式。
基于數字化建造技術,采用BIM平臺建立虛擬模型對施工質量管理、施工進度管理和施工成本管理進行研究,對施工管理模式進行創(chuàng)新,從管理效果出發(fā)將其應用于工程實際。研究成果可以豐富我國現有的建筑工程施工管理模式,提高建筑工程施工項目的管理水平,也為施工管理者或者管理部門決策提供新的管理思路。