山东省泰安市市政工程建设中心
摘要：BIM概念首次提出是在20世纪80年代末90年代初，对建筑工程行业影响巨大。BIM是CAD技术的一种升级，不仅包括反映建筑实体长、宽、高的几何信息，而且包括结构类型、材料种类、制造商、采购价格、施工成本在内的建设工程全生命周期中大量的建筑信息，为项目各参与方的协同管理提供了统一的数据信息来源，使进度和成本的实时监控成为可能。
关键词：BIM；市政工程；施工进度；管理
一、市政工程进度管理现状
与其他工程相比，市政工程有其独有的特点:①市政工程涵盖城市道路、桥梁、给排水、园林等，工程设计和施工差异很大；②市政工程施工复杂程度高，周期长，投资金额巨大，参与者众多，项目管理难度较大；③工程与城市生产、生活相互影响，工程受外部环境影响大，不确定因素多，容易影响工程成本和进度；④市政工程事关群众生活和城市形象，因此整体施工目标高、要求严格、质量标准高。传统模式下的进度管理工作难度较大，容易产生工期延误、资源浪费、经济损失等这些问题产生的原因诸多，主要为信息和管理模式两大类。信息的原因主要在于信息传递不流畅，工程建设规模日趋增大，这给工程信息的准确性、时效性以及信息的共享带来了挑战。管理模式的原因主要在于进度计划抽象，难以进行总体筹划，且不易对其进行检查;二维图纸所表现的内容容易在空间上出现碰撞和矛盾;工程量大，建设环境复杂、参与单位众多，建设周期紧、工程资源管理难度大，成本计划难以控制。伴随工程建设规模日趋增大，附加在项目上的信息量越来越大，必须在整个建设工程生命周期中实现对项目的全面信息管理，才能提高工程建设的效率和效益。BIM(buildinginformationmodeling)可以把建筑的物理特性与功能特性信息化地表达出来，并在建筑全生命周期中的所有利益相关者之间进行信息的管理、共享、交换，因此，BIM可以实现信息的互相分享与交换、协同工作，在提高生产效率、节约成本和缩短工期等方面发挥了重要作用，通过BIM进行市政工程的项目管理，不仅可以允许项目经理以及具备不同专业背景的项目利益相关者均获得项目最精确的信息，而且可以监视项目建设过程中的各项工作，对项目的进度进行实时调控。
工程进度管理对项目建设的成功与失败起到关键性的作用，也是项目各参与方最为关注的技术指标性。目前，国内BIM的研究主要以设计院为主，各类BIM咨询公司、培训机构、政府及行业协会也开始越来越重视BIM的应用价值和意义。BIM从引入到现在，在国内的应用并不顺利，尤其是在市政工程上的应用。目前较为成熟的应用都集中于民建项目，距离多专业、全周期、普遍性的应用还存在很大距离。BIM在工程项目进度管理中的研究也多集中在4D模拟实现方面，BIM模型应用与进度管理相分离，BIM在进度管理中的其他研究较少，范围较窄，缺少综合应用BIM进行工程项目进度管理的研究。
二、基于BIM的市政工程项目进度管理研究
1、基于BIM的进度管理模式
工程项目的进度管理，指在全面分析工程项目的各项工作内容、工作程序、持续时间和逻辑关系的基础上编制进度计划，力求使拟定的计划具体可行、经济合理，并在计划实施过程中，通过采取各种有效措施，为确保预定的进度目标的实现而进行的组织、指挥、协调和控制等活动。传统的项目进度管理以施工CAD二维图纸、施工方案为基础进行工作分解，然后配合工作之间的逻辑关系和持续时间，制定出施工进度计划，但受资源条件限制和工期要求影响，需进一步优化施工进度计划，最终指导施工。然而，施工过程复杂，影响因素众多，施工计划的问题在整个施工过程中逐步出现，待问题解决才可完成施工，流程如图1所示。传统的项目进度管理技术，在一定程度上提升项目进度管理的效率，但是其本身存在较大的局限性。尽管传统的项目进度管理中可以对进度计划进行优化，但是优化程度不高，某些问题只有在施工进行过程中才能表现出来，限制了工程项目进度管理效率，从而导致施工进度缓慢，资源浪费，成本增加等一系列问题。
BIM引入到施工项目进度管理中，首先为施工提供了三维模型，此模型包含构件材质、尺寸数量等建筑信息，在这基础上附加时间信息，可以形成4D模型，
能够模拟出实际的施工过程。施工人员可以直观地了解项目的整个施工过程，更深层次分析理解设计意图和施工方案，并对施工中可能出现的问题和对进度的影响进行评估，从而制定应对措施，深度优化施工方案。流程如图2所示。
图1传统进度管理模式
图2基于BIM的进度管理模式
基于BIM的进度管理是以传统进度管理理论、技术方法为基础，结合BIM以及相关技术，实现工程进度信息化管理。基于BIM的进度管理主要的方式是构建基于BIM的进度管理平台，以BIM信息平台为核心，建立BIM模型、WBS、进度信息之间的关联，最终实现工程进度实时监控、进度动态模拟、工程量动态管控等。此方法有利于进度的调整和优化，大大改善进度管理流程。
2、进度信息管控
BIM信息平台中施工进度管理是将三维模型和进度信息、工程量信息集中起来。利用Ｒevit软件建立模型，模型中每根构件按照实际工程中的尺寸、空间信息、材质信息等建立，形成一个基础的三维模型。将此模型导入NavisworksManage与Project进度信息相关联，为模型中每一根构件绑定时间参数，形成BIM进度控制模型。以工程施工WBS工作分解结构为核心，建立模型空间划分、工程进度的关联机制。因此，基于此模型，可以实现工程施工阶段的施工过程模拟和进度管理。
BIM信息平台对基本数据进行处理，将各数据连接起来并满足进度管理的功能需求。由于BIM模型本身具有多专业信息共存的特性，平台以BIM模型为核心将进度信息整合在一起，各方用户以模型为中心，进行快速查询以及信息传递，实现信息共享。BIM模型承载项目全寿命周期管理中所需的全面信息，并在平台中实现了信息的传递与共享，因此，以BIM模型为基础的BIM信息平台可以实现项目进度管理的全过程，其效益渗透到进度计划与控制的各环节。
3、基于BIM的进度管理信息平台管控系统
基于BIM的进度管理是以BIM信息平台为核心，以全生命周期的项目信息共享和信息分析为主旨建立的。平台集成了工程建设全过程、各参与方的信息，提供多角度、多层次、多样化的信息检索、展示、统计和分析。平台采用B/S架构，架构如图3所示，架构主要包括交互层、应用层、存储层。交互层主要提供项目管理人员使用，基于浏览器和移动平台的功能。应用层是整个平台的中心，其核心是数据的共享和协同工作，应用层功能分为3个层次:基础信息服务、动态信息服务和业务信息服务。存储层主要存储工程数据、BIM模型和文件，其数据源主要有3个方面:第一来源于工程的BIM模型;第二来源于工程实时数据，这些数据既可以人工输入也可以通过一定的接口方式从其他信息系统中获取;第三来源于工程中各种文件、报告、图纸、照片、视频等资料。
图3基于BIM的进度管理信息平台管控系统
结合市政工程管理的特点，在平台核心业务的管理中，以任务管理为主线，即将工作内容按WBS分解方法进行细化，围绕任务进行变更、风险、质量、进度、成本和投资等管理。目前在BIM平台设计开发中，基于BIM的进度管理方案如图4所示。
图4基于BIM的进度管理方案
进度管理主要提供工程进度实时监控、进度动态模拟、工程量动态管控3个功能应用。具体功能介绍如下。
1)进度实时监控在工程进度管理中，需根据实际的施工情况对项目进度计划进行检查和优化，并将工程实际进度与计划进度进行对比，实时监控工程进度。
2)进度动态模拟主要是通过动态的方式根据进度计划，对项目进度进行三维模拟。项目管理人员能够从进度动态模拟中对项目的施工过程有更加清晰的认识，了解各不同阶段项目的整体情况以及各工序之间的搭接关系。
3)工程量动态管控主要实现工程量的统计与查询比对。这一功能可以辅助管理者实时掌握工程完成情况，根据偏差分析进度计划或施工过程中存在的问题，及时做出决策进行调整。
结束语
BIM在市政工程上的应用还需进一步的推广和普及，技术方面需要不断创新，应用范围不断拓展，实现市政工程全寿命周期的管理。
参考文献
［1］张连营，于飞．基于BIM的建筑工程项目进度－成本协同管理系统框架构建［J］．项目管理技术，2014，12(12):43-46．
［2］邬家樑．浅谈市政施工管理［J］．城市道桥与防洪，2011，9(9):198-200．
论文作者:魏兴涛
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/31
标签：进度论文; 信息论文; 模型论文; 项目论文; 市政工程论文; 计划论文; 工程论文; 《建筑科技》2017年第6期论文;