BIM技术在市政工程施工管理中的应用研究

文｜福建省晋江市工业园区开发建设有限公司 许文质

BIM 技术又称为建筑信息模型技术，主要指的是基于虚拟三维立体模型进行的可视化工程设计与协调管理工作。相关市政工程项目管理人员需要针对BIM 技术在市政工程进度管理当中的应用进行更加细致深入地研究和分析，有效解决施工过程当中出现的问题和冲突，尽可能缩减市政工程施工工期，促进市政工程施工水平与质量的全面发展。

1.BIM 技术的特点及其优势

一般来说，将BIM 技术应用到市政工程建设与管理过程当中主要具备以下几方面优势。首先是显著的可视化特点。项目管理人员能够通过三维虚拟建模，更加直观地了解到市政工程项目涉及到的基本信息以及建设要求，从而能够按需采取相应的管理手段以及管理策略，保障工程能够按期完成。其次，基于BIM 技术能够在正式进场施工之前进行模拟施工，针对市政工程当中可能存在的问题进行及时预判和处置，减少施工风险与施工隐患。最后，利用BIM 技术还能够有效降低参建各单位之间的协调难度。参建单位可基于BIM 模型信息实现数据的实时传输与共享，为进一步强化施工质量与施工效率奠定了更加坚实的基础。

2.现阶段市政工程施工管理存在的主要问题

2.1 施工流程与计划相脱节

市政工程建设规模大，涉及到的参建单位范围较为广泛，因此施工过程当中可能出现的不确定性因素也较多，一些项目的施工流程往往会与预定施工设计规划产生一定的脱节现象，进而严重影响了市政工程施工进度，对保障项目现场管理水平，提升资源调配效率也产生了一定的限制和阻碍[1]。

2.2 工程质量控制难度较大

作为影响市政工程建设水平的关键性因素之一，如何保障工程质量已成为项目管理人员面临的关键性挑战。一些市政项目时间紧，任务重，未能给项目管理人员以及建设人员留下足够的调整与优化空间，工期、建设质量以及成本支出等三方面内容之间未能形成充分有效地平衡，制约了市政工程项目的持续健康发展。

2.3 城市环境限制因素较多

随着我国城市化水平的不断提升，城市内部环境日趋复杂，其内部的交通环境需求同样也给市政工程建设带来了一定的挑战。例如在一些城市旧路改造项目当中，可能会影响城市内部居民的正常出行，从而使项目工期与质量之间的平衡管控受到严重影响。另外，在给排水、绿化等市政工程项目的建设过程当中，还可能会对城市环境造成一定的冲击，进而也加大了施工管理的难度和成本，延长了施工周期。

2.4 管理策略与手段缺乏整体性

现阶段的市政工程项目管理模式受到技术手段的影响，其信息汇集与整合的能力较为有限，项目管理人员很难站在更加宏观整体的角度针对工程施工进度以及工程质量做出精准可靠地研判，后续推出的相关项目管理措施和方案同样也缺乏针对性，未能基于市政工程项目的相关特点建立起一套更加完备有序的管理体系，给市政工程项目质量与进度的管理工作带来了一定的困难和挑战。

3.依托BIM 技术优化工程进度管控的措施

本文针对当前市政工程施工进度管理存在的主要问题，在模型创建、规划编订、信息集成、偏差分析、流程优化等方面提出了基于BIM 技术优化市政工程进度管控的措施。

3.1 施工模型创建

为进一步优化市政工程施工进度管控工作，提升BIM 技术在市政工程项目当中的应用水平，相关技术人员以及管理人员应基于工程实际情况进行三维模型的创建，为后续项目规划和管理提供更加明确的方向引领与指导。具体来说，在进行三维工程模型的创建过程当中，技术人员应遵循以下步骤和流程。

首先，应针对项目样板进行创建。在BIM 技术的应用过程当中，项目样板不仅能够使模型的轴网构建更加便捷，还能够进一步加快常用族的加载时间，使模型运行性能得到有效提升[2]。技术人员应当基于市政工程项目相关要求针对项目样板进行创建，确保样板内容与项目实际相契合，为后续建模工作以及信息填充提供相应的支持和铺垫。

其次，应针对工程标高、轴网等基准图元进行建立。技术人员可结合市政工程物探相关信息，将数据汇集到BIM 图元当中，使三维虚拟建模的基本参数以及具体形态与市政工程项目实际建设要求相吻合，从而使后续工程建设具备更加精准的参照。

最后，基于图元内容进行工程三维设计模型的最终建构，并由施工方针对BIM设计模型进行进一步深化，使三维设计模型与施工方技术水平相匹配，为提升BIM模型的价值和作用奠定更加良好的基础。

3.2 进度规划编订

在市政工程项目管理的过程当中，基于工程建设要求以及施工流程对进度规划进行编订具有关键性作用，合理完善科学的工程项目进度规划能够为施工进度管理提供更加重要的依据，因此技术人员应当着力运用BIM 技术实现对进度规划的合理编订，并将其直观地展现在可视化三维模型当中，有效提升进度管理水平与质量。相关技术人员应当按照以下环节和要求进行进度规划的编订（如图1）。

图1 利用BIM 三维模型进行的进度规划编订流程

首先，技术人员应当因地制宜针对市政工程项目开展工程量的提取与统计工作。作为工程进度规划与管理的重要基础和前提，准确的工程量统计能够确保进度管理与规划的合理性，尽可能避免由于工程量偏差而造成的工期延误现象[3]。现阶段可采用的工程量提取与统计手段主要包括两种主要类型。一是基于Revit 软件进行直接统计，作为BIM 技术应用过程当中最关键的一项应用软件，Revit 软件能够将量化数据直接转化为可视化三维模型，其应用流程较为便捷，因此在进行三维可视化模型的建设过程当中，BIM 设计与管理人员即能够结合模型参数构建出内容较为可靠完备的工程量明细，从而为进度管理与规划提供参考依据。二是通过第三方插件进行统计和提取。由于市政工程项目类型较为多元，因此一些项目与Revit 软件自带的工程量统计功能可能会存在一定的脱节现象，不利于统计与提取工作的有效开展。BIM技术人员可利用第三方插件将三维可视化模型映射到计算模型当中，再由计算模型进行最终地统计与核算，从而得出相关项目的工程量。这两种方式在统计便捷度、统计准确性等方面各具优势，BIM 技术人员以及市政项目管理人员可结合实际进行合理选定。

其次，工程量提取与统计工作完成之后，还应当依托BIM 建模进行项目流程的分解与协调，从而便于后续展开相应的管理工作。由于市政工程项目涉及到的参建单位较为众多，传统的协调管理模式难度较大，因此技术人员可基于WBS 分解理念进行流程梳理与规划，具体的任务分解过程如图2所示。

图2 依托BIM 三维模型进行的WBS 任务分解流程

最后，为使施工进度规划设计更加细致，技术人员还可以利用Project 等应用软件实现任务的具体部署，将WBS 任务分解过程当中所产生的各项环节和信息按照进度要求进行预计和估算，实现可视化施工进度网络图的绘制，使市政工程的施工进度管理更加高效。在运用Project 软件进行进度规划的估算过程当中，项目管理人员以及工程设计人员还应当做好各施工环节以及施工流程之间的关系安排工作，避免在实际施工当中出现顺序问题影响施工质量以及施工进程。

3.3 施工信息集成

基本进度规划完成后，项目管理人员需要结合市政工程项目实际情况以及实地勘探相关内容信息集成到三维可视化模型当中，进一步拓展模型内容，使施工各环节能够更加细致地表现在三维立体化模型当中。技术人员需要利用Navisworks 软件对Project 工程进度规划进行导入和汇集，并按照项目管理要求以及市政工程实际情况采用自动附着（如图3）、手动添加等技术手段实现三维可视化模型与Project 进度规划之间的相互对应，从而提升进度规划与三维模型之间的契合度，使施工进度的管控工作得以落到实处。

图3 基于特定要求进行模型与规划之间的附着与匹配

在基于BIM 技术进行模型信息的集成与整合的过程当中，技术人员以及项目管理人员还应当关注以下两方面内容。首先应确保进度规划编订内容与模型架构之间的匹配程度。一些项目在进行模型架构命名或进度规划的编订过程当中，未能按照相关规范和要求进行，导致类别划分出现问题，对应流程发生混乱，严重影响了市政工程项目进度管理工作的正常开展。其次，应做到因地制宜地选定模型关联方式。在基于BIM 技术进行市政工程项目的管理过程当中，无论是自动附着还是手动添加等两种主要形式都具有其自身的优势和短板，因此技术人员应当综合考量市政工程项目规模、工程建设要求、进度规划目标等多项内容选定合适的模型关联策略，使施工进度管理工作的质量和水平得到更加显著地飞跃与提升[4]。

3.4 进度偏差分析

受到市政工程项目建设特点、城市内部施工环境等因素的影响和制约，一些项目的实际施工进度与施工状态可能会与预期规划之间产生较为显著的偏差，进而对工期内保质保量地完成施工目标形成了一定的难度和挑战。因此，及时发现施工流程与预期进度规划之间产生的偏差，并予以有效修正已成为目前市政工程项目管理人员需要解决的关键性问题。具体来说，项目管理人员可基于以下两方面角度对进度偏差进行分析和研究。

首先，可从工程项目的工期完成情况入手进行对比和分析。项目管理人员可基于Synchro 4D 进度管理软件实现预期进度规划与实际工程进度之间的相互对比（如图4），并及时找到与规划之间出现脱节的节点，采取针对性措施和手段予以强化和推进，从而保障施工进度能够达到预期，推动进度管理工作的进一步发展。

图4 Synchro 4D 软件进度对比报告样例

此外，可从资源调配的角度进行对比和分析。在某些市政工程项目当中，项目管理人员往往难以直观地针对施工进展进行量化研判，在这种情况下，技术人员可从资源消耗的角度进行切入和思考，找到资源消耗过程当中出现的异常情况，并顺藤摸瓜针对影响项目进度的相关内容进行定位，保障进度控制工作的全面落实。

3.5 流程调整优化

在确定施工实际进度与预期规划目标之间产生的偏差过后，相关项目管理人员应针对相关流程和内容进行针对性调整和优化，从而使进度目标得到有效实现，市政项目施工成本得到更加有效地管控，减少施工对于城市交通运行以及城市环境产生的影响。在进行流程优化以及进度控制的过程中，管理人员应遵循以下几方面流程。

首先，针对优化过后的流程信息以及进度规划对三维可视化模型当中的参数进行调整。作为实时反映市政项目建设进程的关键所在，三维模型的形态及其内部信息对于后续施工具有重要作用。管理人员应确保模型信息得到及时有效地更新，避免因信息滞后造成的管理问题。

其次，应结合更新后的可视化BIM 模型做好施工模拟工作，针对优化后的项目进度方案当中可能出现的问题进行处置，提升资源配置以及环节衔接水平。

最后，项目管理人员还应当基于BIM可视化模型做好施工进度规划的交底工作，使一线施工队伍能够明确项目进度要求，为后续的进场施工做好相应的铺垫和支持。

4.结论

总而言之，在现阶段的市政项目建设与管理工作当中，保障项目按期完成是提升建设水平，减少施工成本的重要前提。相关管理人员应当针对BIM 技术进行深层次分析和研究，将BIM 技术有机融入到市政工程进度管理当中，使工程建设能够充分兼顾质量和进度要求，促进市政工程管理的长效化发展。