費(fèi)浩 北京鼎瀚中航建設(shè)有限公司

隨著我國(guó)城市發(fā)展速度的加快，社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐漸完善，各種復(fù)雜的大型項(xiàng)目頻繁出現(xiàn)在施工建設(shè)中。機(jī)場(chǎng)工程項(xiàng)目涉及結(jié)構(gòu)、建筑、鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電、管廊、玻璃幕墻、機(jī)場(chǎng)工藝設(shè)備、高架橋、APM 及心理系統(tǒng)等專(zhuān)業(yè)，多達(dá)數(shù)十個(gè)施工標(biāo)段、數(shù)千名參與建設(shè)人員、上百個(gè)專(zhuān)業(yè)單位，加之項(xiàng)目體量龐大、建設(shè)工期緊迫、技術(shù)要求嚴(yán)苛等，使得施工進(jìn)度管理成為施工管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。

全程建筑信息模型（BIM）是一種借助三維數(shù)字模型，構(gòu)建專(zhuān)業(yè)可視化場(chǎng)景的新技術(shù)。其基于項(xiàng)目參數(shù)信息進(jìn)行三維建模、模型輕量化、多專(zhuān)業(yè)碰撞與模擬、臨時(shí)場(chǎng)地布設(shè)和三維掃描等，為項(xiàng)目施工進(jìn)度提供客觀(guān)指導(dǎo)，促進(jìn)機(jī)場(chǎng)工程各環(huán)節(jié)的順利推進(jìn)。

一、機(jī)場(chǎng)施工進(jìn)度管理問(wèn)題

（一）缺乏形象化的表達(dá)方式

機(jī)場(chǎng)工程項(xiàng)目因受限于工程特點(diǎn)，對(duì)施工進(jìn)度管理的要求相對(duì)更高，除了要借助信息技術(shù)手段及BIM 建模標(biāo)準(zhǔn)，還需要根據(jù)項(xiàng)目的要求調(diào)整。借助BIM 技術(shù)管控總承包模式進(jìn)度，必須拆分項(xiàng)目特點(diǎn)和傳統(tǒng)的進(jìn)度管理要點(diǎn)，明確BIM 建模的標(biāo)準(zhǔn)和分解尺度問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度與BIM 建模的有機(jī)結(jié)合。只有項(xiàng)目進(jìn)度管理和模型信息相互融合，才能最大程度地發(fā)揮BIM 技術(shù)的作用，提高項(xiàng)目進(jìn)度管理水平[2]。

（二）數(shù)據(jù)間協(xié)同效率低

傳統(tǒng)的施工進(jìn)度管理主要以二維CAD 圖紙編制施工組織計(jì)劃，借助進(jìn)度管理工具實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)整理。這種方式呈現(xiàn)的進(jìn)度實(shí)際情況相對(duì)抽象，很難動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度，無(wú)法保障各個(gè)環(huán)節(jié)的有機(jī)協(xié)調(diào)。

除此之外，編制與優(yōu)化進(jìn)度計(jì)劃的難度較大，計(jì)劃排查必然會(huì)耗費(fèi)較多的時(shí)間成本，很難直接客觀(guān)地反映實(shí)際進(jìn)度，使得數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析不夠準(zhǔn)確，很難為施工總承包模式的沖突問(wèn)題管理提供明確的指導(dǎo)，喪失了決策導(dǎo)向作用。

二、機(jī)場(chǎng)施工進(jìn)度管理BIM 技術(shù)總體方案

傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)施工進(jìn)度管理模式，主要是基于工法分部分項(xiàng)達(dá)到對(duì)產(chǎn)值、合同與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度的綜合管控。文章基于傳統(tǒng)管理模式，管理分項(xiàng)施工進(jìn)度，引入BIM 技術(shù)建立全新的進(jìn)度管理機(jī)制，形成基于機(jī)場(chǎng)模型工程分解結(jié)構(gòu)（EBS），通過(guò)EBS 實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的分解、模型定位和命名，用于對(duì)機(jī)場(chǎng)施工BIM 建模指導(dǎo)，打造出與EBS分解顆粒度較高的BIM 數(shù)據(jù)，能夠客觀(guān)映射傳統(tǒng)工法分部分項(xiàng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)模型、計(jì)劃和進(jìn)度數(shù)據(jù)的有機(jī)整合，連通兩種管理方式的渠道，形成協(xié)同高效的機(jī)場(chǎng)施工進(jìn)度管理策略[3]。施工進(jìn)度管理解決思路如圖1 所示。

圖1 施工進(jìn)度管理解決思路

（一）建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，我國(guó)針對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用出臺(tái)了六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其中明確了分類(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、交付標(biāo)準(zhǔn)、存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，不同的地區(qū)又相繼發(fā)布了關(guān)于BIM 發(fā)展要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這使得BIM 技術(shù)的應(yīng)用在我國(guó)已經(jīng)形成了國(guó)家、地方、行業(yè)和企業(yè)四級(jí)體系。

EBS 主要是指在工程系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上，基于專(zhuān)業(yè)、功能和技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程系統(tǒng)的分解細(xì)化，打造全新的樹(shù)狀子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。為了保障BIM 技術(shù)在施工進(jìn)度中的信息化管理，機(jī)場(chǎng)工程模型定位和命名規(guī)則主要依據(jù)全國(guó)機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目三維模型構(gòu)件的唯一檢索ID 確定，以便后續(xù)更好地查詢(xún)調(diào)用模型構(gòu)件[4]。具體的定位和命名規(guī)則如圖2 所示。

圖2 模型定位及命名規(guī)則

模型檢索ID 主要是基于數(shù)字0～9、字母A～Z組成的特定含義的字符串。根據(jù)規(guī)則，檢索ID 可以設(shè)定為4 個(gè)等級(jí)：第1 級(jí)定位到單位工程的某個(gè)專(zhuān)業(yè)；第2 級(jí)定位到構(gòu)件的編碼；第3 級(jí)主要為細(xì)部構(gòu)件，是基于模型EBS 表達(dá)一級(jí)定位表示的某個(gè)構(gòu)件類(lèi)型；第4 級(jí)則是定位流水號(hào)碼，表示某個(gè)構(gòu)件在2 級(jí)定位區(qū)域中的具體編號(hào)。

結(jié)合機(jī)場(chǎng)施工進(jìn)度管理的顆粒度，在分項(xiàng)目工程級(jí)層級(jí)和模型EBS 的構(gòu)件類(lèi)型之間即可形成相應(yīng)關(guān)系，即通過(guò)對(duì)模型EBS 編碼和分部分項(xiàng)編碼關(guān)系的梳理確定映射，可采用自動(dòng)映射和手動(dòng)映射兩種方式提高關(guān)聯(lián)度。其中，手動(dòng)映射可基于條件完成對(duì)模型EBS、分部分項(xiàng)的勾選，促使分部分項(xiàng)和模型EBS 形成映射關(guān)系，完成映射表的制訂；自動(dòng)映射可經(jīng)由分部分項(xiàng)實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件具體類(lèi)型名稱(chēng)的自動(dòng)化匹配[5]。

（二）進(jìn)度管理設(shè)計(jì)

1.功能設(shè)計(jì)

施工進(jìn)度管理主要是針對(duì)分項(xiàng)、模型、施工報(bào)表、施工計(jì)劃和進(jìn)度統(tǒng)計(jì)五個(gè)模塊的管理，通過(guò)模型管理模塊、分項(xiàng)管理模塊，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)模型映射關(guān)系的有效連接。工點(diǎn)也能夠基于模型管理的工序?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度的填寫(xiě)和申報(bào)，制訂明確的施工操作計(jì)劃，生成對(duì)應(yīng)的施工報(bào)表，獲取相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[6]。

分項(xiàng)管理模塊主要是針對(duì)機(jī)場(chǎng)施工項(xiàng)目實(shí)施分解處理，工作項(xiàng)目包含了一定工作內(nèi)容的施工過(guò)程，也是施工進(jìn)度管理的基礎(chǔ)控制單元。要合理劃分工作項(xiàng)目，以便滿(mǎn)足施工控制進(jìn)度要求和施工操作要求。

模型管理模塊主要是指基于三維模型建立的施工信息數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含了工序、工程結(jié)構(gòu)和材料等。

施工計(jì)劃模塊主要是基于工序制訂明確的計(jì)劃，切實(shí)有效地解決項(xiàng)目在時(shí)間安排上的先后銜接問(wèn)題，以便更好地達(dá)到保障安全、質(zhì)量的基本要求，充分實(shí)現(xiàn)合理安排工期的效果。該模塊結(jié)合構(gòu)件工序，必須配備相應(yīng)的設(shè)備、人員及材料，達(dá)到最佳的形象進(jìn)度[7]。

施工報(bào)表模塊主要包含了施工月報(bào)、周報(bào)、日?qǐng)?bào)等相關(guān)報(bào)表。施工報(bào)表的數(shù)據(jù)主要是基于模型管理模塊、分項(xiàng)管理模塊和施工計(jì)劃模塊執(zhí)行的。

進(jìn)度統(tǒng)計(jì)協(xié)同模塊則能夠基于BIM 呈現(xiàn)開(kāi)工流程、完工流程及滯后特點(diǎn)，借助圖表、文字展現(xiàn)形象進(jìn)度、施工產(chǎn)值、物料消耗及設(shè)備使用等信息。

2.實(shí)現(xiàn)邏輯

借助于BIM 軟件的三維可視化特征，工作人員可切實(shí)有效地解決施工進(jìn)度問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)施工全過(guò)程控制[8]。具體的功能實(shí)現(xiàn)關(guān)系邏輯步驟如下。

關(guān)聯(lián)EBS：結(jié)合工法分部分項(xiàng)與EBS 形成聯(lián)動(dòng)映射關(guān)系。

創(chuàng)建模型：結(jié)合EBS 分解的設(shè)計(jì)圖紙和分部分項(xiàng)完成項(xiàng)目模型構(gòu)建，基于模型構(gòu)件確定“人、機(jī)、料”等信息。

分解工序：對(duì)機(jī)場(chǎng)BIM 的構(gòu)件進(jìn)行工序分解處理，梳理和確定其產(chǎn)值計(jì)算、形象進(jìn)度及計(jì)劃等屬性。

實(shí)例化工點(diǎn)分部分項(xiàng)：施工單位基于分部分項(xiàng)工程的分解內(nèi)容，即可基于圖紙、概算確定附加設(shè)計(jì)量、產(chǎn)值和單價(jià)。

制訂施工計(jì)劃：結(jié)合前面確定的“人、機(jī)、料”的屬性，形成明確的工序?qū)嵤┯?jì)劃，獲取形象進(jìn)度計(jì)劃、產(chǎn)值計(jì)劃、設(shè)備需求計(jì)劃、人員調(diào)配計(jì)劃和材料需求計(jì)劃等[9]。

進(jìn)度填報(bào)：?jiǎn)挝桓鶕?jù)進(jìn)度安排完成相應(yīng)的工序后，及時(shí)通過(guò)系統(tǒng)完成分項(xiàng)實(shí)施情況填報(bào)。

統(tǒng)計(jì)生成：通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)完成施工計(jì)劃和實(shí)際完工情況的梳理對(duì)比，促使施工進(jìn)度情況能夠客觀(guān)反映到機(jī)場(chǎng)BIM 模型上。

生成報(bào)表：結(jié)合分部分項(xiàng)施工完成的具體情況生成對(duì)應(yīng)的匯總信息，按照季度、月度、日度分別形成對(duì)應(yīng)報(bào)表，結(jié)合施工工序的具體完成情況，既可明確開(kāi)工、完工及進(jìn)度滯后等各方面的情況，又能夠動(dòng)態(tài)掌握設(shè)備使用、產(chǎn)值和物料消耗等情況[10]。

三、基于BIM 技術(shù)的機(jī)場(chǎng)施工進(jìn)度管理應(yīng)用案例

某國(guó)際機(jī)場(chǎng)T2 航站樓項(xiàng)目，總建筑面積大約為33萬(wàn)平方米，施工周期設(shè)定為1000 個(gè)工作日，航站樓范圍包括機(jī)電、土建、民航空管及機(jī)場(chǎng)弱電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、高鐵、地鐵、捷運(yùn)系統(tǒng)、鋼結(jié)構(gòu)等綜合性超級(jí)工程。在項(xiàng)目推進(jìn)期間，部分分包單位未切實(shí)有效地落實(shí)招標(biāo)情況，現(xiàn)場(chǎng)人員基于實(shí)際情況構(gòu)建BIM 模型，在模型的指導(dǎo)下提前做好施工部署，有效避免了后期拆改工作，為相關(guān)單位節(jié)約了大量工期。

（一）復(fù)雜節(jié)點(diǎn)處理

在施工前期，構(gòu)建航站樓的鋼結(jié)構(gòu)、土建、高鐵等分項(xiàng)模型?；贐IM 系統(tǒng)整合模型，了解不同專(zhuān)業(yè)之間存在的設(shè)計(jì)瑕疵和與施工要求不相符的情況，在降低損失的前提下，制訂明確的協(xié)調(diào)解決方案，為項(xiàng)目實(shí)施提供可靠的技術(shù)支撐，有效節(jié)省了60 天工期。

（二）圖紙深化

經(jīng)由對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和土建模型的綜合處理，確定臨時(shí)場(chǎng)內(nèi)布設(shè)與施工要求的一致性，在施工之前，確定各專(zhuān)業(yè)施工中存在的工序影響因素，為工期縮短贏得更多的時(shí)間，降低不可預(yù)測(cè)方案的缺陷的影響，保障施工能夠一次性完成，防止浪費(fèi)情況出現(xiàn)。繁雜的圖紙信息給施工帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，借助BIM 技術(shù)的可視化功能，讓圖紙以模型方式呈現(xiàn)，確保圖紙中存在的各種問(wèn)題得到盡早解決，方便技術(shù)交流和方案調(diào)整，避免了二次拆改問(wèn)題。

（三）協(xié)調(diào)分包施工

在施工期間，設(shè)計(jì)院會(huì)陸續(xù)完成升級(jí)版圖紙和設(shè)計(jì)變更圖紙等，在發(fā)布新圖紙后3 天內(nèi)通過(guò)BIM 軟件完成模型調(diào)整，將其傳送給發(fā)包方，與現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)現(xiàn)完美對(duì)接。

同時(shí)，基于BIM 平臺(tái)生成二維碼載體，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)體和模型的有效捆綁，促使信息互動(dòng)延伸到相應(yīng)工作面。工長(zhǎng)在掃描二維碼后就能夠快速獲取責(zé)任劃分、交叉作業(yè)要點(diǎn)等信息，提高分工施工協(xié)調(diào)程度。

四、結(jié)語(yǔ)

因機(jī)場(chǎng)施工項(xiàng)目體量龐大，涉及專(zhuān)業(yè)、人員眾多，借助BIM 技術(shù)能夠有效提高分包項(xiàng)目之間的協(xié)調(diào)程度，同時(shí)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)進(jìn)度情況，為項(xiàng)目進(jìn)度管理提供客觀(guān)指導(dǎo)，最大程度地縮短施工周期、降低返工率、規(guī)避專(zhuān)業(yè)碰撞問(wèn)題，確保每個(gè)施工環(huán)節(jié)能夠有序、按時(shí)推進(jìn)。