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建筑施工项目管理中多工序并行施工协调机制研究

作者

赵帅 封金利 卢士元 欧阳文龙

华润置地中西部大区武汉公司,湖北省武汉市,430000

随着城市化进程的加快和建筑工程体量的持续扩大,传统的线性施工方式已难以满足工期紧张、资源密集的项目需求。在此背景下,多工序并行施工作为一种高效的组织方式被广泛采用,通过多专业、多工种同步作业以加快施工进度、提高资源利用率。然而,在实际操作中,由于各工序之间存在时间和空间上的高度交叉,常常引发计划冲突、资源抢占、工序干扰等问题,不仅影响施工进度,还易造成质量隐患和安全事故,成为当前施工项目管理中亟待解决的核心难题。如何建立一套高效、系统的协调机制,以保障各工序有序推进,是现代施工现场管理的关键所在。

一、多工序并行施工的基本特征与协调挑战

(一)多工序并行施工的概念界定与类型划分

多工序并行施工是指在一个施工周期内,不同专业或不同阶段的施工工序在同一时间段内相互交叉、同时开展的组织方式,其核心特征是通过时间叠加和空间复用,打破传统顺序施工的限制,实现多个作业面的高效协同 [1]。这种方式广泛应用于对工期要求紧、结构复杂、功能集成度高的大型工程项目中,已逐渐成为现代施工组织管理的主流模式之一。根据施工空间分布和功能组合的不同,并行施工可分为三种典型类型:一是水平并行,如多个建筑单体或同一楼层的不同作业区域同时施工;二是垂直并行,如在高层建筑中,不同楼层或分区同步进行不同专业工序;三是功能并行,如结构施工阶段与水电预埋、消防管线布设等专业穿插推进。例如在超高层建筑工程中,常采用“结构—安装—装修”三线并进的施工模式,通过将楼层分段、时间错位和专业交错施工,有效实现结构封顶与机电安装、内装施工同步推进,显著提高进度控制力与施工节奏的连续性。

(二)多工序并行施工的优势分析

实施多工序并行的核心目标是通过时间重叠和空间复用,压缩非关键作业的等待时间,进而缩短项目总工期。在资源利用方面,并行施工可减少施工间断、提高机械设备(如塔吊、升降机、混凝土泵送设备)使用率,降低单位产值的人工和设备折耗。以某大型医院综合楼项目为例,采用结构、给排水、电气安装三工序并行策略,使建筑主体施工周期较常规模式缩短 21% ,直接节约人工成本约 190 万元,同时避免了施工高峰期的设备堆积和管理混乱。

(三)协调难点与常见冲突类型

尽管并行施工能显著提升组织效能,但其实施过程中的协调难度较高,主要表现在空间、资源、时间及质量安全等方面的冲突。在空间方面,多个工种同时在同一作业面施工,容易因作业线路重叠、设备布置冲突引发干扰,例如脚手架阻塞通道、电缆敷设与内装修作业交叉。在资源层面,如塔吊、货梯、临电等关键设备的高频使用,若未统一调度,常出现资源争抢与等待。时间上的不匹配亦较突出,混凝土浇筑与机电安装等工序需严格按顺序进行,时间计划失衡易导致返工与技术隐患。同时,并行作业若组织不当,也会增加质量和安全风险,如在结构未完成前进行管线安装,后续模板拆除可能对系统造成损伤,交叉作业亦加剧高空坠物及线路缠绕等隐患,亟需强化施工协调机制。

二、多工序并行施工协调机制的构建与运行

(一)组织管理机制优化

构建专责协调组织体系是多工序并行施工顺利实施的基础。在项目执行层面,应由总承包单位牵头设立“多工序协调小组”,成员包括设计代表、监理单位、各专业分包单位的项目经理及技术负责人,明确“统一协调、统一调度”的管理口径,避免因沟通链条过长或权责不清而引发施工脱节或重复作业 [2]。该协调小组应明确职责分工,定期组织召开“周协调例会”与“关键节点碰头会”,由各专业提交下阶段施工计划、现场需求与空间占用申请,统一审查后调整资源调配与作业面安排。特别是在施工高峰期,应结合现场情况设立“工序协调专岗”,如“多工序协调工程师”常驻施工一线,及时解决现场碰撞、调度冲突及信息不对称等问题。例如,在某高层商业综合体施工中,施工单位设立由 4 名专职协调工程师组成的小组,负责每日吊装计划编排、各专业进场顺序统筹和交叉工序施工技术交底,通过严格的作业面解锁机制和空间占用审批制度,项目整体施工效率提升 12% ,工序返工率降低至2.4%. 。

(二)施工计划编制与动态管理机制

多工序并行施工对计划编制的逻辑完整性与现场执行的动态适应性要求极高。首先,计划编制应基于精细化作业分解,采用 WBS(工作分解结构)体系将施工内容划分至最小作业单元(如楼层—工序—工段—作业面),并通过CPM(关键路径法)分析工序间逻辑关系、时序依赖与资源重合度,从而构建一套动态可控的主控进度网络图。在执行层面,应建立“滚动更新机制”,结合施工进度实际,每周进行一次“滚动计划调整”,至少更新未来三周的施工安排,预判并优化工序交叉点与关键施工节点,提升应变能力。例如,某机场航站楼项目因结构施工进度滞后导致电气预埋任务积压,通过引入 72 小时一次的滚动计划机制,将结构与安装专业合并排布,实现了电缆桥架与主干风管的交错作业布设,有效避免了消防井、桥架支架等设施因施工错位造成的返工。此外,配合进度计划实施,应设置计划控制专员每日核查计划执行偏差,形成“计划偏差日报”制度,为后续调度提供及时反馈。

(三)信息集成与沟通机制

多工序并行的顺利实施离不开高效、准确的信息协同。推动 BIM(建筑信息模型)与PMIS(项目管理信息系统)的深度融合,是提升跨专业信息共享与冲突预判能力的关键技术手段。通过三维模型集成结构、机电、给排水、暖通等各专业系统,实现“施工前模拟”与“施工中跟踪”,提前发现空间重叠点、施工干扰区与关键资源冲突,实现方案预优化。在应用层面,应搭建以 BIM 为底层数据的“信息集成平台”,结合“进度可视化看板”系统,在现场设置电子终端或触摸屏,实时显示各工序的计划安排、空间资源分配、设备调度状态与临时用电图。同时,各专业班组应每日召开“早班会”,由项目调度员基于最新数据进行工作面分配、吊装资源预排与异常天气预警提示[3]。例如,在某大型综合体工程中,施工单位引入 BIM 5D 系统与智慧工地平台,协助建立“吊装预约 + 可视调度 + 即时反馈”的机制,通过 APP 端统一预约塔吊,吊装等待时间从平均 38 分钟缩短至 17 分钟,信息传达误差率由原来的 9.2% 降至 2.5% 。

(四)现场资源调度机制

在多工序并行施工现场,资源冲突管理是协调机制中的核心环节之一。为避免工序抢资源、作业断续,应实行“节点优先、全局统筹”的调度原则,围绕关键路径工序进行资源优先分配,并设立统一的调度中心,整合塔吊、升降平台、材料运输路径及人力资源,形成“计划导向 + 现场动态修正”的闭环调度流程。以塔吊调度为例,建议设置专属调度软件或可视化系统,在每日协调会议后进行吊次安排锁定,各专业班组在平台上提交工序需求,并由调度员根据施工优先级分配资源。同时,应设立违章吊装记录与处罚机制,防止个别班组私自插单干扰全局节奏。材料管理方面,应推行 JIT(Just-In-Time)配送策略,将材料到货与工序节点精准对接。采用“分时 + 分区 + 标签”模式控制材料进场频次和路径,避免大批量材料长时间堆放带来的安全隐患与场地挤占。以某地铁换乘站项目为例,项目采用材料二维码标识系统,所有材料按批次与作业单元编码同步,结合吊装计划与楼层定位,使用移动扫码枪核销入库和搬运路径,实现“定位即上岗”,材料错用率下降至 0.7% ,装卸效率提升约18% 。

三、多工序并行施工协调机制的优化路径与实践应用

(一)BIM 技术在并行协调中的作用实践

BIM(建筑信息模型)作为一种集成化的建筑设计与施工管理工具,已在多工序并行施工中展现出强大的协同调度能力,尤其在“空间冲突预判”和“施工进度模拟”两大方面具有显著优势。在空间协调层面,BIM 能够实现结构、机电、管线等多专业模型的集成,通过Navisworks、Revit 等平台进行碰撞检查,提前发现不同专业系统间的空间冲突并进行模型优化。在进度管理方面,BIM 的“4D 施工模拟”功能通过将时间参数叠加至三维模型,实现了工序节奏、人员安排与资源配置的动态联动。在某大学图书馆项目中,施工单位利用 BIM4D 技术建立了跨楼层“结构—机电—装修”交叉施工进度模拟模型,基于模型结果动态调整混凝土浇筑与主桥架安装节奏,有效避免了关键节点期间的资源重叠,塔吊利用效率提高了 22% ,施工总周期缩短了 19 天。BIM 的引入使多工序协同从传统经验判断转向数据驱动、图形化决策,显著提升了施工过程的可控性与可视性。

(二)精益建造理念对协调机制的促进作用

精益建造理念源于制造业的“精益生产”体系,其核心在于以客户价值为导向,减少施工过程中的浪费与非增值环节,通过流程标准化、任务拉动式执行和持续优化机制,提升施工效率和产品质量 [4]。在并行施工中,推行 LPS(Last Planner System)作业计划系统是精益理念的典型实践形式。LPS 分为“阶段计划”“六周滚动计划”与“每日作业承诺”三个层级,确保各作业小组明确目标计划并对自身承诺结果负责。例如在某三甲医院建设项目中,机电专业在地下室管线预埋阶段实施 LPS 管理,每周组织各专业班组召开计划评审会,结合现场条件调整作业顺序,优化了各班组进场节奏与作业顺序。结果显示,机电预埋验收一次合格率由原来的 87.6% 提升至 96.3% ,同期返工工时下降了 18% ,有效降低了因资源错配和作业干扰带来的管理成本。

(三)多专业协同机制与管理文化建设

在多工序并行施工中,实现高效协同不仅依赖技术工具,更离不开一整套科学的管理机制与协作文化氛围的培育。不同专业间由于工序逻辑、工艺需求和管理习惯存在较大差异,若缺乏组织协同与文化引导,易导致沟通壁垒、责任模糊与执行落差。应建立以“协同交底制”为核心的节点沟通机制。在关键施工节点前,由总包单位组织设计单位、监理、各专业班组召开联合技术交底会议,明确工序先后顺序、作业界面标准与共用资源安排。例如在某保障性住房工程中,每周二下午例行召开“交叉工序交底会”,对即将进入施工的工段进行三方技术交底,通过共享施工详图、责任清单及安全控制点,现场返工率降低超过 30% 推动“协同绩效”与班组管理挂钩,通过设立“并行施工协作奖”“月度协调先进小组”等正向激励机制,增强团队对整体目标的认同感 [5]。

(四)智能化监测与反馈机制的引入

在多工序并行施工的复杂现场中,传统人工巡查与纸质记录难以及时、准确掌握各作业面的实际状态。引入基于物联网(IoT)与人工智能技术的智能化监测系统,可实现关键节点的实时状态感知与数据驱动的协调决策。例如,在某数据中心工程中,施工单位采用智能感应终端对塔吊运行、脚手架稳定性、材料进出场进行实时监控,结合 AI 识别算法自动分析现场人员密度、作业面拥挤度和施工节奏。系统每 30 分钟生成一次作业热力图,并推送至项目调度中心,项目经理据此调整塔吊吊装优先级与现场作业顺序,避免了因现场拥堵导致的高空作业延误。此外,设置移动巡检 APP 与反馈机制,现场管理人员可随时通过移动端拍照、标注问题区域并上传平台,自动生成问题处理单并关联至责任人。在某高端住宅小区施工中实施此系统后,工序协调问题平均闭环时间由 28 小时缩短至 9 小时,处理率达98.5% 。

总结:

多工序并行施工虽能显著提升工程效率,但其高复杂性对协调管理提出更高要求。通过构建科学的组织机制、精细的计划控制、高效的信息集成和资源调度体系,可有效化解工序冲突与资源瓶颈。结合BIM 技术和精益建造理念的应用实践,有助于提升协同作业水平,保障施工质量与安全,实现建筑项目管理的高效化与现代化。

参考文献:

[1] 刘方舟 , 陈腾 , 代长红 , 等 . 基于 4D 模拟技术的市政工程多专业、多工序施工应用研究 [J]. 建设科技 ,2024,(17):57-59+69.

[2] 高兆雄 . 市政工程施工工序的质量控制探讨 [J]. 砖瓦 ,2021,(10):121+123.

[3] 陈维谋 . 全现浇外墙多工序快速穿插施工技术 [J]. 中华建设 ,2024,(07):178-180

[4] 焦万荣 . 全现浇外墙多工序快速穿插施工技术研究 [J]. 建筑机械化 ,2024,45(07):106-109.

[5] 袁剑波 , 彭泽惠 , 毛红日 .EMPC 模式下装配式建筑多工序模式选择优化调度分析 [J].工程研究——跨学科视野中的工程 ,2022,14(03):190-200.