数字化技术在市政工程项目进度管理中的创新应用

摘要： 本文探讨数字化技术在市政工程项目进度管理中的应用。分析市政工程进度管理特点与挑战，阐述数字化技术如建筑信息模型（BIM）、项目管理软件、物联网（IoT）、大数据与人工智能（AI）在进度管理中的创新应用方式，包括可视化进度模拟、资源优化配置、实时监控与预警、智能预测与决策支持等，展示数字化技术提升市政工程进度管理效率与精度的显著效果，为市政工程领域的进度管理实践提供理论与技术参考。

一、引言

市政工程项目对于城市的基础设施建设与功能完善起着关键作用。然而，其进度管理面临诸多复杂因素，如涉及多专业交叉作业、地下管线复杂、受外部环境影响大等。数字化技术的飞速发展为市政工程进度管理带来了新的机遇与解决方案。

二、市政工程进度管理特点与挑战

（一）多专业协同性

市政工程是一个复杂的综合性工程，涉及道路、桥梁、给排水、电力等多个专业领域。这些专业工程的施工顺序和进度相互制约，需要精确的协同安排，否则容易出现工序冲突和延误。因此，市政工程的施工管理显得尤为重要。在市政工程施工管理中，首先要制定详细的施工计划，明确每个专业的施工顺序和时间节点。同时，需要建立有效的沟通机制，确保各专业之间的信息交流畅通，及时协调解决工序冲突。此外，还需加强现场管理和监督，确保施工质量和安全。

（二）地下不确定性

在复杂的城市地下环境中，地下管线如神经般密布，而地质条件的多样性更是给施工带来了极大的挑战。一旦施工过程中不慎挖断管线，不仅会造成严重的经济损失，还可能引发一系列的安全问题，如环境污染、交通中断等。这种情况下，紧急抢修工作必须迅速展开，以尽快恢复管线功能，减少损失。然而，地下管线的复杂性和地质条件的不可预测性，使得抢修工作往往难以迅速而有效地进行。这不仅会延长施工周期，增加成本，还可能对周边居民的生活和城市的正常运行造成持续的影响。因此，在施工前进行详尽的地下管线探测和地质勘察显得尤为重要。

（三）环境影响性

市政工程，作为城市建设的基石，常常在城市繁忙的交通和居民生活区中展开，其挑战不言而喻。面对交通管制的限制，施工队伍需灵活调整作业时间，避免高峰期对市民出行的影响；而居民投诉的多样性，则要求项目方耐心沟通，确保施工噪音、尘土等对居民生活的影响降至最低。此外，天气变化成为另一个不可控因素，雨季的连续降雨可能延误工期，增加成本；酷暑与严寒则考验着施工人员的体能与效率。市政工程项目的成功实施，不仅需要严谨的前期规划与协调机制，还需具备强大的应变能力，以应对各种突发状况。

三、数字化技术在市政工程进度管理中的应用

（一）建筑信息模型（BIM）技术

1. 可视化进度模拟

BIM（建筑信息模型）技术在市政工程中扮演着至关重要的角色，特别是在复杂且多阶段的城市轨道建设中。通过创建精细的三维模型，设计方案、施工工序及场地布置等所有关键信息得以集成在一个可视化的平台中。时间维度的引入，使得施工进度模拟成为可能，从而直观地展示各阶段任务的开始与结束时间，以及施工场地随时间的推移如何变化。这种模拟不仅增强了项目的透明度，还使得项目团队能够提前预见并解决潜在的工序衔接问题，从而优化整体进度计划。例如，在车站与隧道的施工顺序上，BIM模型能够精确模拟每个施工步骤，确保各个阶段在空间和时间上的无缝对接，有效避免不同施工段之间的空间冲突，提高施工效率，保障项目顺利进行。因此，BIM技术不仅提高了市政工程项目的执行效率，还显著降低了施工过程中的不确定性和风险。

2. 基于 BIM 的碰撞检测

在市政工程项目中，复杂的地下管网与结构施工常面临设计冲突和进度延误的问题。运用BIM技术进行碰撞检测，可提前发现给排水管道与电力管线、新建结构与既有地下设施之间的碰撞点，有效避免施工过程中的冲突。这种检测方式不仅提高了设计质量，还显著减少了设计变更导致的工期延误。通过精准定位和解决问题，BIM技术为市政工程建设提供了有力支持，确保了施工的顺利进行和项目的成功完成。

（二）项目管理软件

1. 进度计划编制与优化

专业的项目管理软件如Primavera P6，能够根据市政工程的特性，构建详尽的进度计划。该软件支持任务层级关系的设定，便于理清工程中的各项任务及其相互依赖关系。同时，它提供工期估算功能，帮助项目团队对各项任务所需时间进行准确预测。此外，该软件支持资源分配功能，使项目团队能够合理调配施工资源，确保工程顺利进行。通过关键路径法（CPM）分析，项目团队能够确定影响总工期的关键任务，从而集中精力优化这些任务，提高整体进度计划的效率。

2. 进度跟踪与控制

项目管理软件是市政工程项目管理的得力助手，它能够实时记录实际施工进度，并与计划进度进行精准的对比分析。通过进度偏差计算，管理人员能够迅速发现进度滞后的情况，并深入分析原因。一旦发现延误，项目团队可以立即采取纠偏措施，比如增加施工人员或设备投入，以确保项目能够按时交付。在桥梁施工过程中，每日记录桥墩浇筑、梁体架设等关键工序的完成情况，并与计划进度进行比对，有助于及时发现和解决潜在问题。这种实时管理和调整的方式，不仅提高了施工效率，还确保了工程质量和安全。（三）物联网（IoT）技术

1. 施工现场实时监控

利用物联网传感器，对市政工程施工现场的人员、设备、材料等进行实时监测。在施工现场安装摄像头、定位传感器、环境监测传感器等。例如，在大型市政污水处理厂建设中，通过人员定位传感器监测施工人员分布与行动轨迹，确保各施工区域人员配置合理；通过环境监测传感器监测地下施工空间空气质量、温湿度等，保障施工安全与正常进度。

2. 设备运行监测与维护

对于市政工程中的大型机械设备如盾构机、起重机等，安装物联网监测设备，实时采集设备运行参数如转速、油温、压力等。通过数据分析预测设备故障，提前安排维护保养，避免因设备故障导致施工停滞。如在城市地铁盾构施工中，根据盾构机刀具磨损监测数据，及时安排刀具更换，确保盾构推进进度。

（四）大数据与人工智能（AI）技术

1. 进度预测分析

收集市政工程历史进度数据、资源消耗数据、环境数据等多源数据，利用大数据分析技术挖掘数据规律。结合人工智能算法如神经网络、支持向量机等构建进度预测模型。例如，根据以往类似市政桥梁工程的施工数据，预测当前桥梁工程在不同施工阶段的进度完成情况，提前制定应对措施。

2. 智能决策支持

人工智能系统可根据市政工程进度的实时数据与预测结果，为管理者提供智能决策建议。如当预测到某市政道路工程因天气原因将延误工期时，系统自动推荐调整施工工序、增加资源投入或申请工期顺延等决策方案，辅助管理者快速做出科学决策，保障项目进度。

结语：数字化技术在市政工程项目进度管理中的创新应用，有效应对了传统进度管理中的诸多难题。通过 BIM 的可视化与碰撞检测、项目管理软件的计划与控制、物联网的实时监测、大数据与人工智能的预测与决策支持等功能，显著提高了市政工程进度管理的效率与精度，降低了进度风险。在未来市政工程建设中，应进一步加强数字化技术的整合与应用深度，推动市政工程进度管理向智能化、精细化方向发展。

参考文献：

[1] 市政道路工程施工现场管理措施探究. 曹小娟.江西建材，2020（01）

[2] 市政道路工程施工现场管理策略探究. 周勇全.现代物业（中旬刊），2019（07）

[3] 对市政道路工程施工现场管理措施的探究. 许基华.中国高新区，2018（05）