基于 BIM 技术的公路工程施工进度优化研究

一、引言

当前公路工程建设面临地形复杂、多专业交叉作业、资源调配难度大等挑战，传统依赖 Excel、Project 的进度管理方式，难以直观呈现施工流程与资源关联，易因设计变更、工序冲突导致工期延误。BIM 技术凭借三维建模、信息集成与协同管理特性，可打破进度管理中的信息壁垒，实现从计划制定到过程管控的全周期优化。本文围绕 BIM 技术在公路工程施工进度优化中的应用展开研究，旨在探索提升进度管理科学性与高效性的实践路径，解决传统管理模式的痛点问题。

二、BIM 技术在公路工程施工进度管理中的应用优势

2.1 可视化进度规划，降低信息不对称

传统进度计划以二维表格形式呈现，各参与方对施工流程的理解易存在偏差，而 BIM 技术可将进度计划与三维模型关联，构建 “4D 进度模型”。通过模型动态演示施工工序衔接、分部分项工程推进过程，使建设单位、施工单位、监理单位直观掌握进度计划，减少因信息理解差异导致的管理偏差，为进度规划提供更精准的决策依据。

2.2 碰撞检测提前预警，减少工期延误风险

公路工程涉及路基、路面、桥梁、隧道等多专业施工，传统施工中各专业图纸独立设计，易出现管线冲突、结构干涉等问题，待施工阶段发现后需返工调整，严重影响工期。BIM 技术通过整合各专业模型进行碰撞检测，提前识别设计中的矛盾点，例如桥梁支座与管线位置冲突、隧道衬砌与通风设备空间干涉等，在施工前协同设计单位优化方案，避免施工阶段的返工浪费，从源头降低工期延误风险，保障进度计划顺利推进。

2.3 信息集成协同管理，提升进度管控效率

公路工程施工周期长、参与方多，传统进度管理中信息传递依赖纸质文件或分散软件，易出现信息滞后、丢失等问题，导致进度管控被动。BIM技术构建的信息平台可集成施工进度、人员配置、材料供应、设备调度等数据，各参与方可实时获取更新信息，例如施工单位通过平台查看材料进场计划是否匹配进度需求，监理单位在线审核进度报表并反馈整改意见。信息的实时共享与协同管理，使进度管控从 “事后补救” 转向 “事前预防、事中控制”，显著提升管理效率。

三、基于 BIM 技术的公路工程施工进度优化关键环节

3.1 4D 进度模型构建与优化

4D 进度模型是 BIM 技术应用的核心基础，构建过程需结合公路工程特点分步骤实施：首先，依据设计图纸建立三维几何模型，细化路基、路面、桥梁等构件参数，确保模型与实际工程一致；其次，将施工进度计划（如 Project 制定的里程碑节点、工序持续时间）与三维模型关联，明确各构件的施工开始时间、结束时间及逻辑关系；最后，通过模型动态模拟分析进度计划的合理性，例如检查关键线路是否存在工序重叠、非关键线路是否有优化空间，结合施工资源约束（如大型设备数量、劳动力峰值）调整进度计划，形成最优的 4D 进度模型，为后续施工提供指导。

3.2 施工过程动态进度监控

基于 4D 进度模型，利用 BIM 技术实现施工过程的动态进度监控：通过现场物联网设备（如 GPS 定位、视频监控、传感器）实时采集施工数据，例如路基开挖工程量、桥梁浇筑完成比例、路面摊铺进度等，将实际进度数据与模型中的计划进度进行对比分析，生成进度偏差报表。

3.3 资源配置与进度协同优化

公路工程进度与资源配置紧密相关，资源短缺或浪费均会影响进度计划执行。基于 BIM 技术的资源管理模块，可实现资源配置与进度的协同优化：首先，根据 4D 进度模型计算各施工阶段的资源需求，例如桥梁施工高峰期的钢筋用量、混凝土供应强度、塔吊使用频次，生成资源需求计划；其次，结合市场资源供应情况（如材料供应商产能、设备租赁价格），优化资源配置方案，避免资源过剩导致成本增加或资源不足导致工期延误；最后，在施工过程中实时监控资源使用情况，当资源供应出现波动（如水泥价格上涨、设备故障维修）时。

四、BIM 技术在公路工程施工进度优化中的实践应用与效果

4.1 工程案例概况

选取某省级高速公路改扩建工程作为实践案例，该工程全长 35km ，包含 2 座互通式立交、1 座特长隧道，施工内容涉及路基拓宽、路面重铺、桥梁加固等，工期要求 18 个月。传统进度管理中，因各专业协同不足、设计变更处理滞后，前期施工出现隧道衬砌与管线冲突、路基施工进度滞后计划 10 天等问题。

4.2 BIM 技术应用实施过程

在该项目中，BIM 技术的应用分为三个阶段：第一阶段，构建三维协同设计模型，整合道路、桥梁、隧道、管线等专业图纸，通过碰撞检测发现设计冲突 8 处，其中隧道通风管与电缆桥架冲突 3 处、桥梁支座预埋螺栓与钢筋冲突 2 处，协同设计单位在施工前完成优化，避免返工；第二阶段，建立 4D 进度模型，将施工计划分解为 286 个工序节点，关联模型构件明确进度责任，通过动态模拟发现路基拓宽与路面施工存在工序衔接间隙，优化后将路面施工提前 5 天启动，缩短关键线路工期；第三阶段，利用 BIM 信息平台实时监控进度，现场通过移动端 APP 上传施工数据，平台自动对比实际与计划进度，当发现桥梁预制梁安装进度滞后 2 天时，分析原因是吊装设备不足，及时调配 2 台塔吊补充，3 天后进度回归计划。

4.3 应用效果分析

该高速公路改扩建工程通过 BIM 技术应用，实现了施工进度的有效优化：一是工期控制效果显著，项目实际竣工时间比计划提前 12 天，其中设计变更导致的工期延误减少 90% ，返工率从传统管理的 8% 降至1.2% ；二是进度管理效率提升，各参与方信息传递时间缩短 60% ，监理单位进度审核周期从 5 天压缩至 2 天，施工单位资源调配响应速度提升50% ；三是成本节约明显，因进度优化减少的人工窝工、设备闲置成本约 86万元，返工成本节约 120 万元。

五、结论

本文围绕基于 BIM 技术的公路工程施工进度优化展开研究，通过分析 BIM 技术的应用优势、明确进度优化关键环节、结合实际案例验证效果，得出以下结论：BIM 技术凭借可视化、协同化、动态化特性，可打破传统进度管理的信息壁垒，通过 4D 进度模型构建实现进度计划精准规划，借助动态监控与资源协同优化提升进度管控效率，有效减少设计变更与返工导致的工期延误；实际工程案例表明，应用 BIM 技术可使公路工程工期提前、管理效率提升、成本节约，为公路工程施工进度优化提供可靠的技术路径。未来随着 BIM 技术与物联网、大数据的深度融合，可进一步实现施工进度的智能化预测与自适应调整，推动公路工程建设领域的数字化转型。

参考文献

[1]肖黎.公路工程施工进度动态管理策略探究[J].交通科技与管理,2025,6(17):177-179.

[2]司吉兵,韩磊.数字化技术在合枞高速公路工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(24):131-135.

[3]郭世杰,张丽焕,李绪花.基于BIM技术的公路工程监理质量管控体系构建与应用[J].建设监理,2025,(07):89-91+128.