BIM技术在高速公路施工进度管理中的应用研究

谢曲波

摘 要：本文提出了将BIM技术用于高速公路施工进度管理，阐述了传统高速公路施工进度管理方式中存在的问题，得出了基于BIM技术的优势，建立了基于BIM技术进度管理实施流程，为高速公路施工进度管理提供参考。

关键词：高速公路;施工进度管理;BIM技术;应用

中图分类号：U415.1 文献标识码：A

0 引言

近年来，伴随着BIM、物联网、5G等新技术的兴起，在高速公路施工过程中的智慧化已成为国内外交通发展的必然趋势。利用BIM技术的应用可以优化施工管理工作，显著提升高速公路施工管理的工作效率。为了更好地保障BIM技术的应用效果，必须制定具有可行性的应用策略，注重提升工作人员对BIM技术的认识水平，以求发挥BIM的技术优势，使项目工程取得更好的效果，施工进度和质量也可以大幅度提高。尤其是高速公路工程施工周期较长，同时施工又会受到多方面的影响，譬如雨雪天气、国家政策、环保要求等等，传统方式下的进度管理，已经不能满足当前高速公路工程施工阶段的需求，为寻求新的出路，将BIM技术与高速公路工程施工阶段的进度管理进行结合是必然的发展趋势。本文主要探讨BIM技术在高速公路施工进度管理中的应用，从而为土木工程行业的发展提供参考。

1 传统高速公路施工进度管理方式中存在的问题

调查得知，工程的施工进度延误率竟然过了半数，约占60%。由此可知依靠传统方式进行施工阶段的进度管理存在着许多问题，工期拖延，不能按时完工就是工程项目管理中存在的最大问题，其次资源的配置情况也值得去探讨。因此，我们应该分析一下工程的状态，寻找到施工中产生的疑难问题，对产生的这些情况做出更正举措。由相关分析数据可得知，传统方式下高速公路工程施工阶段进度管理中存在着一下缺陷：

（1）信息曲解。工程施工阶段是最为核心的环节，能否提交给业主一份满意的产品，就取决于此。在进行进度管理时，会产生许多信息，每个人对信息的理解程度不同，就产生了曲解和遗漏的现象，最终导致的结果就是工程不满足要求。

（2）计算复杂。传统模式下的进度计划编制大多是采用人工手动导入的方式，涉及到的数据计算，一般都需要人员自己进行复核、验算，严重影响工作效率与工作热情。

（3）施工隐藏冲突容易忽视。从现在的高速公路工程施工情况来看，编制进度计划时，往往只注意工序之间的逻辑顺序，却忽视了现场各种外部因素的作用，可能会导致某项工序严重滞后，按着进度计划进行执行的下一道工序，与滞后的工序间就出现了作业面冲突。

（4）进度管理不能实施调控。依靠传统方式编制的进度计划，信息表达太不直观，采集到的现场信息不能及时与进度计划相关联，影响进度调整。使信息的跟踪分析与纠偏措施实施缺乏整体性，施行进度时会遇到很大的麻烦。

（5）主观因素影响严重。进度优化时大多根据人员阅历推算系数，使优化数据缺少精准度，无法进行有效判断。

（6）资料管理杂乱无序。传统方式下進行施工阶段进度计划编制时，一般情况下，大多采用横道图或者网络图手工编制，或者是借助进度软件来编制计划。再进行进度管理时，施工各方产生的进度资料一般都以纸质档形式进行收集整理，众多的数据资料使得各方信息交流杂乱无章。

2 高速公路施工过程中BIM技术应用的政策背景

BIM技术的应用是实施智慧高速的基本支撑，其中交通运输部印发的《关于打造公路水运品质工程的指导意见》（交安监发〔2016〕216号）文件明确要求：推进建筑信息模型（BIM）技术，积极推广工艺监测、安全预警、隐蔽工程数据采集、远程视频监控等设施设备在施工管理中的集成应用，提升项目管理信息化水平。交通运输部印发的《推进智慧交通发展行动计划（2017-2020年）》（交办规划〔2017〕11号）文件，明确要求：在公路领域鼓励企业在设计、建设、运维等阶段开展BIM技术应用;到2020年，逐步实现建筑信息模型（BIM）技术在重大交通基础设施项目规划、设计、建设、施工、运营、检测维护管理全生命周期的应用，基础设施建设和管理水平大幅度提升。

3 基于BIM技术的含义及优势

3.1 BIM技术的含义

BIM并不是像大家像的那样是一种建筑行业中使用的工具，而是一种新型的理念。BIM技术最大的特点就是建筑模型内携带了大量的信息，传统的建筑绘图技术大多是记录一些几何信息，比如点、线、面、体等元素，而BIM技术则是透过参数化的塑膜过程把几何信息构成参数组件。一项工程需要很多人的参与，各单位之间频繁的交流与沟通，不仅可以激发出创意而且还可以及早地发现施工过程中存在的一些问题，而高速公路工程项目使用BIM技术虽然在前期设计、方案设计中增加成本，但是在建设管理阶段，就会因为自动化的图文产出而减少大量的人力与时间成本。

3.2 BIM技术的优势

基于BIM技术的施工阶段进度管理是在传统方式进度管理内容的基础上，融合新兴的理念和技术手段。由于通过BIM建立的模型是高度仿真的，工程中的每一个参与者都能从自己的角度出发，详细观察BIM模型。站在设计方的立场上，使得设计质量有更大的进步，尽量减少设计缺漏的出现;对于施工方，能够从模型中看出此次工程的施工过程，及时想出应对方法，对提前出现的影响施工的因素尽早消除或者是规避。另外，根据实地调研成果，对BIM模型周围的情况也进行模拟，譬如模拟周遭的自然与社会环境，从各种不同的角度对影响因子做出预测与评价分析，采用不同情况的应对措施，从而优化与充实道路工程施工阶段中涉及到的进度管理。

高速公路建设项目具有路线长、范围广、投资大、工期长、技术复杂及工程参与者众多等特点，将BIM技术应用到高速公路工程进度管理的过程中，可以极大地增强工程相关信息数据的共享原则性与高效处理性，扫除各方因为资料不完善和沟通不顺畅引起的“盲点”。并且由于BIM模型的直观表达性、可视化操作和施工方案虚拟施工特点，可直接帮助管理人员节约时间，减少审查、阅览工程中出现的施工、变更图纸与清晰明白地了解进度计划图的时间，同时清除工期落后引起的工程影响，工期落后这种现象的出现离不了导致出现工期落后这一现象。能够大大减弱信息多次传达发生的误解几率，使施工准备时间在施工开始之前就已经准备妥当，进一步提升工作管理的效率和精准程度，在确保施工进度和质量的前提下，顺利完成项目的规定目标。与BIM技术相结合，使得高速公路施工阶段进度管理过程中所有涉及到的几何、物理信息，进度实际、计划信息，资源配置信息等相关信息都存储到一个平台空间中，使信息集中分析管理，便于各方随时采用，有效解决高速公路建设项目传统管理过程中存在的现场查看不方便、信息记录不全面、质量进度管理不直观等问题，加快项目施工速度，实现施工进度的管控能力。

通过BIM技术能够做到先试后建，提前发现预定的各项计划在时间、空间上的不易看见的矛盾和破绽，用主动自动管理来取代以前的被动管理，减去现存的管理中大部分的成本与风险。BIM技术在高速公路工程施工领域的应用还未进入高级阶段，仍需要更多的实践和探索来完善其应用方式、方法，但基于BIM技术实施工程项目施工进度管理不仅是理论与技术上的可行，而且还会对我国各类工程项目管理的发展具有深远积极的影响。

4 基于BIM技术进度管理实施流程

目前，随着BIM技术的日益成熟和积极推行，众多单位也积极配合实施BIM技术，基于BIM技术的高速公路工程施工阶段的进度管理也还没有形成完整研究体系。针对目前进度管理问题和BIM技术应用优势，提出基于BIM技术的高速公路工程施工階段进度管理实施流程。如图1所示，其中基于BIM的进度优化主要包括：工期资源优化、工期费用优化、虚拟施工;基于BIM的进度控制：进度跟踪、进度调整和偏差分析。

4.1 基于BIM技术的模型构建

国内应用的BIM软件很多，若要顺利进行道路模型的构建，首先是要在软件的选择应用方面下功夫，了解相关软件的具体操作步骤，导入、输出的文件格式是否正确、是否能成功与其他软件进行沟通，这是构建模型的前提;其次是BIM建模应按道路、桥涵、交通工程和附属设施工程等的不同专业、不同系统进行划分，应用的模型精细度建议不低于LOD300，模型应当包括构建属性和参数等信息，满足成本估算、施工协调等需求，能够使适用于全生命周期各阶段。

4.2 基于BIM技术的施工阶段进度管理应用分析

依照完成的BIM模型，结合传统方式下的高速公路工程施工阶段进度管理理念，将BIM技术与高速公路工程联系起来，基于BIM建立三维动态可视化集成平台，采用直观的方式表达工程建设的全过程;对所有单位工程的形象进度进行综合预览或详细进度信息查看，识别各单位工程的进度状态，对单位工程进度滞后进行警告提示;对单位工程的形象进度图的详细构件进度、滞后原因等信息进行查看;对重点工序进行可视化辅助交底和复杂节点施工工艺模拟，通过BIM技术对高速公路工程的施工方案提前模拟、直观分析各项数据，尽量避免返工现象的出现，有利于施工阶段的进度管理。

5 结论

阐述了施工阶段进度管理与BIM技术基本内容，总结了传统方式下施工阶段进度管理和基于BIM技术施工阶段进度管理的技术方法，剖析两者的差别，找出基于BIM技术的施工阶段进度管理的优越性。根据以上理论研究，制定出将BIM技术引入高速公路工程施工阶段的进度管理中的具体实施流程。

参考文献：

[1]贾倩.BIM技术在土木工程施工管理中的应用分析[J].居舍，2021（14）：53-54.