基于BIM技术的地铁车辆段施工进度管理应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:李彦强 宋严严
[导读] 项目进度管理是项目管理的关键,施工进度的合理安排
        李彦强  宋严严
        中国水利水电第五工程局有限公司,四川省成都市,610000
        概要:项目进度管理是项目管理的关键,施工进度的合理安排,对保证工程项目的工期、质量和成本有直接的影响,引入BIM技术到项目进度管理中,有助于提高进度管理效率。
        关键字:BIM技术、进度管理、建筑信息模型
        1、引言
        工程项目施工进度管理是项目管理中的一项关键内容,只在确保进度目标的实现。在那些工程量较大、难度较高的建设项目的施工阶段,由于传统的管理技术和管理软件存在不足,会导致施工进度在实际管理过程中与进度计划出现偏差,从而导致在施工过程中出现返工或工期增加等一系列问题的产生。随着BIM技术在国外发达国家工程建设中的广泛应用,我国也开始了BIM技术的应用。BIM在信息管理上的优越性,可以使工程项目提高施工进度管理效率,也使项目管理工作更加的科学严谨,能在实际工程中创造更大的经济效益和社会效益,本文以郑州地铁8号线为例,基于BIM技术在施工进度管理中应用研究探索。
        2工程概况
        郑州轨道8号线圃田车辆段位于京港澳高速以东、郑汴物流通道以南、河沟王村和圃田村地块范围内,段址成南北向布置,段址北侧紧邻七里河,用地现状主要为农田、村庄。
        圃田车辆段主厂房为地上单层门式刚架钢结构,总用地面积31.9公顷,总建筑面积123965㎡,包含运用库、联合检修库、洗车库、调机工程车库及材料棚、综合楼、维修中心厂房、杂品库、后勤楼、物资总库、牵引降压混合变电所等共16个建筑单体,工程量大,工期紧、任务重,工作内容繁杂,平行交叉量大、施工投入大,对施工组织和管理能力要求特别高,这就需要我们超高的管理技术能力解决以上问题。
        3技术内容叙述
        3.1 BIM对进度管理的应用
        3.1.1建立建筑工程信息模型
        建立建筑工程信息模型可以分为三个步骤。首先创建建筑模型;然后建立建筑施工过程模型;最后把建筑模型与过程模型关联。
        3.1.2优化设计
        城市轨道交通项目前期规划阶段,在可行性研究的基础上利用BIM思想能够构造出城市交通的三维模型。例如:建筑设计师或工程师们移动、删除构件或者改动了某个构件的尺寸,建筑模型就会自动更新数据信息,而且这种更改是相互关联的,即所有与之相关的参数都会发生相应的变化。任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图,而且各个视图也会随着设计的进展和修改而实时更新,毋须再逐一对所有图纸进行修改,且保证了所有图纸的准确性和一致性。这大大减轻了设计师的工作量,把设计师从繁杂的建筑图纸和反反复复修改、再修改中解放出来,节约资源、提高效率、缩短工期、降低成本。
        以Revit为例,Revit Architecture提供了“工作集”协作模式,此工作集将所有人的修改成果通过网络共享文件夹的方式保存在中央服务器上,并将他人修改的成果实时反馈给参与设计的其他用户,以便所有设计者都可以及时了解他人的修改和变更结果。
        3.1.3基于BIM模型的图纸会审
        基于BIM技术的施工图纸会审,BIM模型通过可视化的工作平台,以实际构件的三维模型取代2D CAD图纸中的二维的线条、文字说明等表达方式。以管线综合为例,其2D施工图纸与BIM模型在图纸会审时的对比。
        3.1.4基于BIM技术的施工组织过程
        按照基于BIM技术的图纸会审结果进行修改而得的BIM模型,即为比较完整的可用于施工阶段的基于BIM技术的三维空间模型,这个模型称为基本信息模型。按照作业间的逻辑关系和各作业的持续时间来绘制网络图或者横道图,最后使用Project软件完成基于构建的项目进度计划的编制。
        3.1.5基于BIM技术的施工协调
        基于BIM技术的城市轨道交通项目施工过程的协调管理主要是指碰撞检测和施工空间冲突检查。
        工程项目中常见的碰撞检测主要有以下几个方面:
        ①建筑与结构专业的碰撞:主要是建筑与结构模型中的标高、柱、剪力墙等的位置是否一致,梁与门是否冲突等。如图1所示。
        

        城市轨道交通项目建设往往会穿越城市繁华地区,商业、交通繁忙,地面建筑物众多,故其施工的工作面十分狭窄,空间冲突常常是造成工期延误的主要原因之一。每一工序在进行时都需要足够的活动空间,如机械臂长旋转半径,以及人员活动半径,若两者在空间上发生冲突就会影响正常施工,造成工期延误、财产损失甚至人员伤害。因此在项目开工前根据施工方案进行动态施工模拟找出可能存在的问题,以便设计最优的机械行进路线,以及人员活动范围,从而减少伤害及可能造成的损失。
        3.2 BIM技术对进度管理的改进
        3.2.1改善施工图纸(模型)质量
        基于BIM技术的信息化数字模型,包含了项目所需的所有基本信息,项目的平面、立面、剖面图直接由BIM模型生成,保证了施工图纸的质量。而且,BIM模型中包含了建筑、结构、机电等信息,利用BIM技术的综合分析软件进行各专业的“错、漏、碰、缺”检查,大大提高的设计图纸(模型)的质量,减少了设计图纸中的错误或失误。
        3.2.2模拟施工过程制定最优的施工方案、进度计划
        基于BIM技术的施工可视化的应用,可以在施工前模拟施工过程,预见施工进度计划存在的缺陷、施工可能发生的问题等,事前采取相应措施,确保最终确定的施工方案、进度计划达到最优。对于城市轨道交通项目,还可以在虚拟环境中进行道路翻交及管线搬迁模拟,以四维的直观方式对施工重点、难点加深理解,从而优化施工方案。根据最终的可建造性4D模型和施工进度计划进行施工组织和安排,指导各项工作的开展时间和内容,提高建设效率。
        3.2.3合理进行施工场地布置
        传统的施工特点是物料进场,现场加工、安装(浇筑),在这样一个工作流程中,经常会遇到物料摆放不合理,交叉施工影响工作效率,现场施工人员多,管理混乱,安全性不能有效保障,加工和安装机具多,临水、临电管线乱拉乱布,安全隐患多,现场加工部件质量参差不齐等情况。BIM技术可结合实际情况模拟施工进程,对于物料的合理摆放,进场路线均可提前模拟实施,选择最优方案,减少各专业间的相互影响,提高施工效率,加快施工进度。
        3.2.4资源分配的合理性和资源供应的及时性
        利用基于BIM技术的最优4D虚拟模型生成施工过程中动态的资源需求量及消耗量报告,项目管理者依据资源需求量及消耗量报告,调整项目资源供应和分配计划,合理进行施工资源的分配;同时,通过BIM模型中储存的数据信息,施工管理者可以看到任意时刻的施工进度情况,实时了解各施工设备、材料、劳动力等资源的供应情况,以便及时供应相关材料、设施等。
        3.2.5提升施工人员的综合能力
        施工人员的综合能力对施工进度造成最直接影响。BIM技术可以通过虚拟的局部或者专项的施工顺序模拟,展示给施工人员,提高施工人员的施工能力,特别是一些专业性很强的施工技术和流程,BIM的专项施工模拟可以显著加快施工人员对该技术的理解。
        通过基于BIM技术的施工工艺模拟,将工艺流程展示给相关施工人员,提高了施工人员的施工能力和沟通协调能力、增强了施工人员对施工流程的大局观意识等综合素质,从而加快施工进度。
        4 结 论
        地铁车辆段项目建设周期长、工程技术难度高、各专业交叉作业多等施工难点,基于BIM技术的全生命期管理理念为依托,结合BIM基本理论及其相关软件,通过项目施工建设中应用BIM技术,对进度管理进行优化进一步提高了施工效率、缩短工期、节约成本。
         
         
        参考文献:
[1]张晟浩,刘伟,李贺,高盼盼. 对BIM技术提高建筑工程管理效率的应用分析[J]. 建材与装饰,2019(05):173.
[2]柳茂. BIM技术下的建设工程施工进度控制解析[J]. 科技视界,2019(01):170-171.
[3]曲瑞. 基于BIM技术的学校工程项目进度管理方法研究[J]. 工程技术研究,2019(04):191+248.
        作者简介:
李彦强:(1991-),男,陕西商洛人,现任职中国水电五局郑州地铁8号线一期工程土建01标08工区项目工经部技术员,从事地铁工程技术管理工作。
宋严严:(1998-),男,甘肃成县人,现任职中国水电五局郑州轨道交通8号线一期土建施工01标08工区项目,从BIM技术管理工作。
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