基于BIM 的进度质检联动管理系统研究与应用

1 引言

在现代大型建筑工程管理中，进度控制与质量检验的高效协同至关重要，然而当前施工管理普遍存在信息孤岛问题：进度与质检数据分散于独立系统，如 P6 进度软件、project 与质检管理平台，导致信息割裂、更新滞后，难以支撑实时决策 [1]。尤其对于复杂公共建筑，传统人工进度追踪误差显著，文献 [2]证实人工偏差率达 15%-20% ，且质检结果无法动态反馈至进度调度，形成管理闭环断层 [3]。尽管 BIM 技术已用于施工可视化，文献 [4] 验证其设计协调价值，但既有应用存在三方面局限：一是数据粒度与质量验收单元不匹配，缺乏构件级进度 - 质检属性绑定机制 ；二是动态协同缺失，未建立进度计划与质检结果的实时驱动关系[6] ；三是决策支持薄弱，数字孪生技术尚未充分整合生产调度业务数据形成科学决策看板 [7]。针对上述缺陷，本研究以上合广场为工程载体，研究构件级 BIM 进度 - 质检数据联动机制，构建进度质检联动的数字生产调度系统，实现施工进度自动追踪与误差消除；通过集成数字孪生底座业务数据打造可视化决策看板，为破解信息割裂导致的协同低效问题提供数字化工具。

2 BIM 驱动的进度- 质检联动机制构建

本研究以构件级BIM 为核心载体，建立“质量单元→BIM 构件→进度任务”的精细化映射机制。具体包括：

质量单元结构化拆分：将工程实体拆分为最小质量单元（如“B2 层 C 区柱构件”），每个单元绑定唯一 BIM 构件并赋予属性集，包含进度计划时间节点、质检标准（如混凝土强度等级、垂直度偏差限值）等关键参数。

进度计划动态关联：在系统中导入 Project 编制的进度计划，通过 WBS 编码将任务节点与 BIM 构件自动关联。例如，“3 层梁板浇筑”任务关联梁构件KL-301 至 KL-315，形成任务 - 构件 - 质检的三维数据链。

质检驱动进度更新：现场验收人员执行验收程序，通过移动端提交质量单元验收结果，系统仅当质检通过时，才自动标记对应构件为“完成”。若质检不合格，关联任务进度线冻结，触发整改流程。这一机制彻底消除人工虚报进度问题。及时的将关键工作的执行情况填报反馈给系统，便于管理层对计划进行调整和重大问题的决策。

现场施工人员仅需要在质量管理系统中正常填报质量单元报验信息，系统便可自动分析实况信息来获取具体施工的进度，并将分析出的进度数据在甘特图中各大小任务节点显示，直观展示进度是否落后，方便管理层与作业层进行及时的协调商讨的信息交流，实现进度计划的动态控制跟踪管理。

3 系统架构与逻辑

为实现多源业务的高效融合与协同管理，系统构建三层架构体系与闭环控制逻辑，通过数据贯通、智能运算与可视化呈现的深度协同，打破信息壁垒，提升业务管控的自动化与精准化水平。

（1）三层架构体系：多源业务融合的技术支撑

系统通过三层架构实现多源业务数据的集成与应用，各层级既独立承担核心功能，又通过数据交互形成有机整体：

数据层：作为信息基座，集成 BIM 模型（含构件几何与属性信息）、进度计划（任务节点、时间参数）、实时质检结果（含缺陷详情、整改状态）三类核心数据，通过统一接口协议实现跨系统数据互通，消除信息孤岛。数据层通过建立 BIM 构件 ID 与进度任务编码、质检记录编号的关联映射，为上层运算提供标准化数据基准。

逻辑层：部署进度追踪引擎，基于数据层的质检结果自动完成任务完成率计算。其核心逻辑为：将任务节点拆解为关联构件集合，实时抓取质检结果并统计通过比例（如某节点关联 3 个构件，1 个验收通过时完成率自动更新为33% ），确保进度数据的动态性与准确性。

应用层：以数字孪生调度看板为核心载体，实现数据可视化与业务监控。关键功能包括： 进度可视化：通过 BIM 模型着色直观呈现进度状态，红色高亮未验收构件，标识滞后区域；

质检监控：支持多维度统计，如按楼层计算验收通过率，自动定位高频缺陷；预警中心：基于进度偏差分析，自动推送精准预警信息（如“A 区浇筑延

误 2 天，因 B3 柱整改未完成”；

（2）闭环控制逻辑：质检 - 进度联动的核心机制

闭环控制逻辑以构件验收状态为驱动，实现任务节点全生命周期的自动化管理，形成“质检结果 - 进度更新 - 任务联动”的无缝链条：

最小任务节点的结束条件由关联构件验收状态决定：当所有关联构件均验收通过后，节点自动结束，结束时间取最后一个构件的验收通过时间；

上级任务节点的周期动态生成：其开始时间为下属节点的最早启动时间，结束时间为下属节点的最晚完成时间，真实反映整体任务进展；

任务联动机制：前置任务节点完成后，后续任务无条件自动启动，无需人工干预，确保工序衔接的连贯性。

4 进度质检联动应用

系统基于 BIM 技术构建进度与资源协同管理体系，通过构件级建模、数据关联、智能追踪及可视化分析，实现施工过程的精准管控与高效调度。

4.1 创建构件级BIM 作为数字化管理的基础载体

以三维 GIS 技术为支撑，构建构件级 BIM 模型作为系统核心数据载体。通过以下步骤实现基础数据结构化：

根据质量单元最小层级拆分工程结构构件，确保每个构件对应唯一质量验收单元为构件赋予唯一标识（如 ID 编码）及基础属性信息（如材质、规格、所属分部工程），建立 BIM 模型与实体工程的精准映射。

通过 BIM 媒介打通质量管理与进度管理的数据链路，实现跨业务协同：

（1）质量管理数据准备

划分工程质量单元并结构化拆分至最小层级，将每个最小质量单元与唯一BIM 构件绑定（一对一关联），确保质量验收记录可追溯至具体构件。

（2）进度计划数据关联

进度计划编制支持两种模式：平台内直接创建（含任务分级、时间参数、责任人配置）或通过 Project 软件编制后一键导入；进度计划与 BIM 模型的关联采用“手动关联”或“编码关联”，配置 WBS 编码实现一键匹配，使每个任务节点对应特定 BIM 构件集合。通过上述关联，质量单元与进度计划以BIM 构件为纽带形成映射关系，为后续自动追踪奠定基础。

4.3 基于验收程序的进度自动追踪实现以质量验收流程为触发点，通过以下逻辑实现任务进度的全自动更新：

（1）验收发起

选择目标质量单元录入基础信息，明确是否为最后检验批，提交审核；

（2）状态同步

验收通过后，系统自动将对应 BIM 构件标记为“已结束”，并记录结束时间（即验收通过时间）；

（3）节点进度计算

最小任务节点：关联多个构件时，按通过构件数量占比更新进度（如 3 个关联构件通过 1 个时进度为 33%） ）；所有构件通过后节点自动结束，结束时间取最后一个构件的验收时间；

上级任务节点：周期为下属节点的最早开始时间至最晚结束时间，随下属节点状态动态更新；

（4）任务联动

前置节点结束后，后续任务无条件自动启动，实现工序衔接的无缝化。通过上述应用方式，系统实现全量施工任务节点进度的自动追踪与动态更新。

4.4 4DBIM 进度推演及实际进度分析基于 BIM 模型集成时间维度，构建 4DBIM 系统实现两大核心功能

施工推演：模拟未来建造过程，实现工筹方案可视化与虚拟建造验证；偏差分析：对比质量验收形成的实际进度与计划进度，量化偏差值，提前识别延误风险并辅助制定纠偏措施。

4.5 数字孪生沙盘生产调度分析数字孪生沙盘汇聚多源业务数据，支撑生产调度的精细化分析：

进度偏差追踪：统计本周与上周计划执行偏差，识别关键任务节点的滞后情况；

工序状态可视化：基于 BIM 模型直观展示当前工序进度与滞后部位，辅助分析延误原因；

决策支持：结合偏差分析与工序状态，为资源调配与生产计划调整提供数据支撑。

4 结语

以质量验收程序等高频刚需功能数据为基础，通过提取关键信息并与 BIM构件建立关联映射，将其融入进度管理功能模块，再依托BIM 技术实现自动追踪与动态更新，这一模式具备以下显著优势：

（1）BIM 平台信息高度集成

平台凭借强大的系统性能，可全面整合项目全周期产生的进度信息，并能根据项目推进动态完成信息的实时更新与增量补充，形成完整的信息闭环。

（2）项目管理协调高效

借助 BIM 技术开展项目管理，能高效推动各参与单位及专业间的协同合作，确保工程实施中出现的问题得到及时沟通与快速解决，大幅提升跨主体协作效率。

（3）进度管理科学精准

基于构件级 BIM 的动态进度管理技术，可自动追踪工程结构施工进度，精准掌握实际进展情况。这一过程不仅规避了人为记录误差，减轻了技术人员工作负担，更为制定进度纠偏措施与资源调配方案提供了科学合理的决策依据。以质量验收程序等高频率必须使用的功能数据为基础，从中提取关键信息，与BIM 构件关联映射到进度管理功能中，再通过BIM 技术自动追踪更新。

参考文献：

[1] 陈建国等. 建筑工程信息孤岛成因与协同管理路径研究 [J]. 土木工程学报 ， 2021， 54（8）： 112-120.

[2] 张宏等 . 施工进度人工记录误差实证分析 [J]. 工程管理学报 ，2022， 36（4）： 45-50.

[3] 王广斌等. 质量- 进度闭环管理在预制装配施工中的缺失与对策[J].建筑经济 ， 2023， 44（3）： 88-94.

[4] 李久林等 . BIM 技术在冬奥场馆协同建造中的实践 [J]. 施工技术 ，2020， 49（18）： 1-6.

[5] 马智亮等 . 构件级 BIM 模型数据深度集成瓶颈分析 [J]. 图学学报 ，2023， 44（1）： 189-196.

[6] 丁烈云等 . 动态施工调度的 BIM-RFID 实时驱动模型 [J]. 华中科技大学学报 ， 2024， 52（2）： 77-84.

[7] 刘占省等. 建筑数字孪生体的业务数据集成局限与突破 [J]. 土木建筑工程信息技术 ， 2023， 15（2）： 1-8.