基于BIM 技术的市政道路施工进度动态管理研究
程为
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引言
市政道路是城市交通的重要组成,其施工进度直接关系到交通通行与市民生活。然而,市政道路施工涉及管线迁改、多工种交叉作业等,进度管理难度大,传统的人工跟踪、纸质传递等方式难以应对动态变化,易导致工期延误。BIM技术凭借三维可视化、信息集成等特性,为实现施工进度的动态管控提供了新路径。本文的理论意义在于丰富 BIM 技术在施工进度管理领域的应用理论,完善动态管理方法体系。
一、基于 BIM 的市政道路施工进度动态管理体系构建
1.1 动态进度计划编制与优化
基于 BIM 的动态进度计划编制需以三维模型为基础,先通过模型分解实现WBS 与工程构件的精准关联,确保工作包划分与实体结构对应,同时利用模型参数自动提取工程量,为工序持续时间计算提供数据支撑。4D 进度模型构建时,将横道图或网络图中的时间参数嵌入 BIM 模型,使各构件与施工阶段绑定,形成可视化的进度模拟场景,直观呈现道路线性施工的先后逻辑。通过 4D 模拟可预先排查工序冲突,如路基施工与管线敷设的交叉干扰,结合模拟结果调整关键线路上的作业顺序,优化工期排布,确保计划的可行性。
1.2 施工过程进度动态跟踪与预警
施工管控进度跟踪的难点是如何建立现场数据与 BIM 模型的实时对应,对于每日完成的工程量、形象进度等内容,通过移动端 APP 上传至平台,自动更新 4D 模型中构件的状态,利用模型颜色的变化直观地提示管理人员哪些是已完成、在建以及未施工的部位;将实际进度与计划进度对比,通过模型叠加实现,偏差部分通过高亮显示,自动分析偏差产生的原因,属于工序原因的还是缺乏资源,还是设计方案更改原因,并针对关键节点设定预警值,实际进度延误超过预警值时,同时自动生成偏差分析报告,分析采取压缩后续工序时间或者调整资源配置等。
1.3 多方协同的进度信息共享与沟通
多向协同平台应融合业主、施工单位、监理等多方主体的权限要求及需求,以 BIM 模型为基础建成共享数据库,通过在同一个模型中查看进度情况,实现不同方的沟通交流。以施工单位定期上传的进度进度更新模型作为基础,经监理方在线审核后与业主一方实现同一模型的信息同步,保证信息传递的同时保证了其时效性。在平台设置消息提醒,对于计划、报表、文件的修改,通过模型,提醒到具体位置,确保不会疏漏。针对道路施工过程中出现的突发性问题,可以通过平台在线会商缩短决策的时效。
1.4 进度与资源、成本的集成管理
进度与资源的集成主要通过将进度与 BIM 模型关联资源数据库实现,在资源数据库中添加人力、机械、材料等资源信息,关联对应施工阶段的构件,按照进度计划生成资源需求曲线,并提前预示资源过剩或紧缺。成本数据和进度的集成要求将清单子目与模型构件进行关联,在更新进度基础上,通过模型自动生成按照完成工程量算取已完工程成本,比较计划成本与实际成本的偏差。从模型直观判断某一施工段进度滞后是否是由于成本超支,如通过追加资源投入赶工来控制总成本。
二、BIM 技术在市政道路施工进度管理中的应用现状与问题
2.1 应用现状
现阶段 BIM 技术应用在市政道路施工进度中的研究已有所开展,如部分项目中通过BIM 模型的参数化特征来进行工程量计算、指导开展初步的进度计划,有少量项目中尝试建立 4D 模型模拟关键工序的进度排布,如路基和路面工序衔接等。在施工期间,有部分企业通过 BIM 平台来实现施工单位和监理单位的进度信息传递、部分线性工程通过模型可视功能协调跨段作业;在复杂的节点工序的施工方面,也有部分项目应用 4D 模拟可视化展示节点的进度要求,让工人理解工序的逻辑关系,以避免施工现场的杂乱。
2.2 存在的问题
从技术上来看,BIM 模型与进度数据往往是静态绑定,不能随着施工的进行进行动态改变,故 BIM 模型所体现的进度状态总是滞后于现场情况;软件不兼容,进度管理软件与 BIM 建模软件的数据流通存在瓶颈。从管理上来看,各项协调机制不明确,业主、施工方和设计方之间仍沿袭传统的以文档传递进度信息,BIM 平台共享性的作用没有得到释放;进度管理与资源配置、造价的链接不紧密,不能实现综合应用,基于模型进行综合决策的能力较弱。从人员构成上来看,很多不具备 BIM 操作能力和进度管理人员能力的交叉型人才,未能实质性加入进度管理工作。
三、BIM 技术的市政道路施工保障措施
3.1 技术保障
技术支撑包括BIM 应用的基础支撑,即完善软件支撑,完成适用于BIM 建模软件和进度管理软件之间的接口开发,使得进度模型与进度管理软件软件直接联通,且在数据格式转换的过程中,不对信息造成影响;制定统一的模型信息标准,对公路市政道路的各个构件参数定义、进度信息的编码格式、编码标准及信息传递格式加以明确,使各参与方所使用的模型之间能够实现数据共享。针对线性工程的特点开发适用于道路施工的 BIM 辅助插件,在 4D 模拟过程中,修正线性工序的时间轴连接关系,提高 4D 模拟的准确性。开发云协同平台,克服施工现场网络环境差且硬件配置较困难等因素,实现信息进度的实时性。
3.2 人才保障
建立不同梯队的专业学习方案。定期邀请 BIM 进度管理方面的专家到项目上对管理者进行 BIM 进度管理策略的培训,使管理者掌握如何使用模型中的数据帮助管理的决策,促进项目管理与 BIM 技术的深度融合。为技术管理团队开发适合本单位的 BIM 管理实操内容,重点学习 4D 模型搭建、进度滞后偏差分析等内容,通过模拟市政道路的项目实操演练提升解决具体问题的水平。完善“师带徒”制度,安排有经验的 BIM 工程师带着现场管理人员参与到项目中管理具体工序,在管理工序过程中讲解模型中的应用方法。寻找一些擅长道路工程项目管理并且具有 BIM 知识体系的咨询人员进行引入,丰富单位在一些比较复杂的场景的应用,搭建支持性比较好的学习习惯。也可以通过定期的技能比武活动、经验分享会等活动提高学习的兴趣,打造良性的人才学习氛围。
3.3 管理保障
技术保障:落实应用流程是由制度设计加以保证,需要制定科学的设计细则来规范BIM 的应用。首先创建BIM 进度管理责任制,将业主、施工和监理各方明确在创建模型、修改信息、协同审批等流程中的职责要求,将 BIM 应用纳项目绩效考核中,促进各方积极应用;其次,确定常规工作流程,从进度计划编制前期检查的模型、进度数据上传频率和发现进度偏差后采取何种对策,到项目竣工验收后对于模型进行归类整理的要求形成一套工程全过程流程指导。此外,在面对多个单位协同完成的特殊场景下,创建 BIM 专门协调组,对于各单位之间跨部门的信息传递过程中产生的矛盾,协调多个部门的模型版本更新、权限分配等;同时建立动态评估制度,对于 BIM 进度应用效果定期进行检查,根据暴露问题不断完善技术和人员等形成应用—评估—优化的闭环管理。
结语
本文构建了基于 BIM 的市政道路施工进度动态管理体系,涵盖计划优化、过程跟踪、多方协同及资源成本集成等内容,并提出技术、人才、管理保障措施。研究为提升进度管控效率提供了可行方案,但在复杂环境下的动态适配性研究不足。未来可结合大数据、AI 技术增强体系的智能决策能力,深化在长距离线性工程中的应用,进一步提升管理精准度。
参考文献
[1] 董振江 . 基于 BIM 的市政道路施工过程中的进度管理研究 [J]. 城市建设理论研究 ,2024,(28):205-207.
[2] 贾春山 .BIM 技术在市政道路工程施工阶段的应用研究 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2024,(28):208-210.