摘要：以BIM技术为基础的城市地铁项目施工管理，可弥补传统施工进度管理方式的不足，提高项目施工进度管理的效率与质量，对地铁工程行业的发展具有促进作用。基于此，本文简析了某地铁车站工程对BIM技术的应用，探讨了影响地铁项目施工进度管理的因素，从图形化施工进度管理、可视化施工模拟及4D虚拟建造技术应用三个方面，论述了以BIM技术为基础的城市地铁项目施工进度管理，以期为城市地铁项目施工进度管理工作提供一些参考。
关键词：BIM技术；城市地铁项目；施工进度；管理
引言
城市地铁项目可有效带动城市经济发展，为人们的生活带来便利。但在城市地铁项目施工进度管理工作中，存在着较大的难度，主要是由于地铁工程施工技术要求较高、施工环境较为复杂。而以BIM技术为基础的城市地铁项目施工进度管理，可为地下工程施工提供地质信息数据，通过4D建筑信息模型来提高进度计划编制工作的精准性、清晰呈现施工过程中可能存在的问题，从而实现地铁项目施工进度的有效控制。
1.工程案例简析
某地铁车站工程地下两层车站为钢筋混凝土结构，车站长度为425m，标准段宽为21.1m，车站有效站台宽度为13m，基坑开挖深度为16.21m。该地铁车站工程主要采用的是以BIM技术为基础的工程使用进度管理，借助虚拟建造动画来审查施工进度计划编制是够合理。通过对BIM技术的应用，大大提高了该工程的进度计划工作与进度计划编制工作的效率与质量，有效实现对工程项目施工进度的控制。
2.影响地铁项目施工进度管理的因素
2.1 人为因素
在地铁工程施工单位中，施工人员的技术水平参差不齐，部分施工人员对施工技术的操作能力较为薄弱，这在一定程度上将会延误施工进度。此外，在施工过程中，还可能会因施工人员作业手法有误而导致施工质量问题，造成施工无法正常开展。
2.2 自然因素
地铁工程的地质条件较为复杂，造成施工难度较大，从而导致施工进度达不到计划进度要求。另外，地铁工程施工还不能影响周边交通与建筑物，这更是加大了地铁工程的施工难度。因此，地铁项目施工进度管理工作需面临较多的挑战。
2.3 技术因素
地铁工程需涉及到较多的专业，在进行设计时，不同专业设计方案会存在一定的矛盾，这将对会施工进度产生影响。地铁设计图纸较为复杂，在施工单位进行施工时，可能会出现解读有误的现象，从而影响施工进度。另外，施工工艺的选择合理性与否、施工人员对工艺的了解程度与专业水平都会影响到施工进度。
3.以BIM技术为基础的城市地铁项目施工进度管理
3.1 图形化施工进度管理
城市地铁项目施工进度管理主要包括有施工进度控制、施工进度方案编制。施工进度控制主要是对计划施工与实际施工进行对比，若是出现施工问题，及时采取应对措施。而施工进度控制的实现有赖于实际进度管理信息的获取，并将其与计划进度进行分析、对比。传统施工进度挂了主要通过网络图、横道图等信息来与计划进度进行分析对比，实际施工进度完成程度主要以百分比表示，这样单一依靠纯文本信息来获取信息，造成信息量过大，且缺乏一定的直观性[1]。而基于BIMN技术的图形化施工进度管理主要借助图表、图形、动画、模型等来呈现出计划施工进度与实际施工进度之间的差异，相比与传统方式更加直观，可有效实现施工进度控制。图形化施工进度管理实现的方法详见图1。
图1：以BIM为基础的图形施工进度控制实施方法
3.1.1 收集实际施工进度信息
基于BIM技术的图形化进度控制所获取实际施工进度信息的形式及内容与传统方法一样。其中，实际施工进度信息获取的方式主要包括有计算以完成工程量、变更单、施工现场拍摄的施工图片、签署相关文件资料、工程消耗量、工程验收单等；实际施工进度所获取的信息内容主要有工程完成程度、工期影响因素、已消耗资源、实施情况、实际开始时间与结束时间。而BIM技术获取信息的途径却与传统方式不同，像是在对工程进行验收时，BIM技术主要是采用各种智能设备来开展的[2]。
3.1.2 处理实际施工进度信息
传统方法在处理实际施工进度信息时，主要通过横道图来对比计划施工进度与实际施工进度，计算出工程实际完成工程量的百分比，此种方法只能借助数据对比计划进度与实际进度，而不能获知已完成的工程量是否符合施工质量标准，也不能综合分析验收资料、施工材料、变更材料等对施工进度的影响。
以BIM技术为基础的图形化施工进度管理主要借助模型、图形等直接呈现出实际施工进度情况，并可清晰地对比实际施工进度与计划施工进度的区别。例如：通过BIM模型来标注已完成的构件，在模型中，利用不同的颜色来区分已完成与未完成的工程，管理员可直观地观察到工程进度开展情况；在虚拟建造中，可添加实际施工进度信息，采用不同颜色来表示滞后完成、提前完成、按时完成的构件；根据设备扫描获得的事先创建的BIM模型与实际建筑模型，对比实际施工与设计的差别，找出施工中存在的问题[3]。此外，将施工现场的各类文档资料与图片添加到BIM模型构件上面，以完成信息统一管理，为管理人员工作提供帮助。
3.2 可视化施工模拟
3.2.1 施工场地布置模拟
地铁工程施工需避免对周围交通与建筑的影响，因此，施工场地平面布置工作十分重要。在对施工场地进行平面布置时，可参考相关工程布置方案来查看此方案是否合理；还可在施工前，构建施工场地平面布置模型，对其与周边环境之前的关系进行分析。此外，还可对施工机械运行情况进行模拟，以便于查看施工过程中可能存在的安全隐患。与此同时，可根据塔式起重机运行的模拟情况，判断施工场地布置是否科学。
3.2.2 地质条件模拟
地铁工程作为地下工程，在施工过程中，存在许多不确定因素，这造成施工进度管理工作的开展难度较大。就此，可借助地质勘察数据，对工程地质情况进行模拟，为隐蔽工程施工提供指导，减少外界因素对施工进度带来的影响。
3.2.3 施工工艺模拟
对于新工艺技术或较为复杂、难以掌握的技术，可采用动画模拟，为相关工作人员提供指导。施工工艺模拟主要是在建筑、构件、机械等模型基础之上，再添加相应的动画功能；最后，对画面效果进行一定的渲染。
3.3 4D虚拟建造技术应用
以BIM技术为基础的4D虚拟建造技术主要是通过在3D建筑信息模型上添加时间维度，制造出4D模拟动画，借助计算机构建模型，并利用各种可视化设备对工程进行虚拟描述，其实现流程详见图2。
图2：以BIM为基础的4D虚拟构造技术实现流程
3.3.1 编制计划施工进度
为有效将计划施工进度与3D模型相链接，可采用横道图进行计划施工进度编制。对于小、中型的地铁工程可采用Project；而对于大型的地铁工程应采用P6。，在本案例中，主要采用的是Project。计划施工进度编制主要包括以下几个步骤：一，明确项目范围与目标，并对项目实施WBS分解；二，规定WBS中工程活动，并对其工程量进行相应的计算；三，明确各工作之间的关系，制定好工作开展顺序；四，结合工程资源投入量与工作量等参数对工程持续时间进行计算[4]。
3.3.2 创建3D建筑信息模型
在利用BIM技术创建3D建筑信息模型时，模型以满足以下几个方面内容以确保可构造4D建筑信息模型：一，根据施加施工中的施工单位与施工区域的划分，合理拆分模型；二；确保计划施工进度的编制任务名称与模型中的构件相一致；三，结合模拟建造精度化要求，明确模型精度。
3.3.3 生成4D建筑信息模型
4D建筑信息模型主要在3D模型基础之上增添时间维度，从而实现施工进度的可视化功能。计划施工进度与模型链接需将工作任务添加到模型相应的几何图形之中，就是将模型中的对象与工作任务对应起来；之后，进行合理的模拟设置，根据施工进度计划，通过动画模拟施工过程。
4.结语
总而言之，地铁工程对我国城市经济、交通的发展具有重要作用，而施工进度管理，在一定程度上可保障施工质量与工程经济效益。在新的时代下，传统的施工进度管理方式已不能满足时代的发展需求。因此，地铁工程行业应积极利用BIM技术创新施工进度管理方式，以推动地铁工程行业的发展。
参考文献：
[1]欧阳业伟，石开荣，张原.基于BIM的地铁工程施工进度管理方法研究[J].建筑技术，2017（3）：271-274.
[2]李伟，刘宇恒，周学蕾.BIM技术在工程施工进度管理中的应用[J].建筑施工，2017（6）：909-911.
[3]王春明，魏想明.BIM技术在地铁工程施工质量管理中的应用研究——以上海地铁13号线东明路站为例[J].中国市场，2017（12）：132-135.
[4]赵定娥，黄伟.城市轨道交通项目工程造价管理中BIM技术的应用[J].低碳世界，2017（14）：247-248.
论文作者:林君立
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
标签：施工进度论文; 地铁论文; 工程论文; 模型论文; 技术论文; 计划论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第7期论文;