基于BIM技术的建筑施工进度管理与协同施工工艺

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袁涛

中国水利水电第七工程局有限公司,四川 成都610300

摘要

众所周知,建筑施工环节众多,涉及领域广泛,其具有专业性、复杂性、长期性等特点,而传统的工程管理模式在信息传递、协同配合等方面存在诸多局限性。BIM技术作为一种先进的信息化工具,通过建立数字化建筑信息模型,实现工程数据的集成化管理和可视化呈现,为建筑工程管理工作提供了新的技术支持。


关键词

BIM技术;进度管理;协同施工工艺

正文


引言

随着信息技术的飞速发展,建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)技术在工程领域的应用日益广泛。BIM技术以其三维数字化模型为核心,集成了工程项目的几何信息、物理信息、功能信息以及进度、成本等全生命周期信息,为工程项目的设计、施工、运维等各个阶段提供了协同工作的平台,有效提高了工程建设的效率和质量,降低了成本和风险。

1 BIM技术原理与特点

BIM技术是一种基于数字化三维模型的工程管理技术,它将建筑工程全生命周期内的各种信息集成于三维模型之中,实现信息的共享与协同。该技术的核心在于建立参数化模型,通过对模型中各个构件赋予几何尺寸、材料性能、成本信息、施工工艺等参数,形成一个动态、关联的数据库。当模型中的某一参数发生变化时,与之相关的其他信息会自动更新,确保数据的一致性和准确性。BIM技术具有以下显著特点。其一,可视化程度高,通过三维模型直观呈现市政路桥的整体结构与细节构造,相较于传统二维图纸,能更清晰地展示空间关系和设计意图,便于各参与方的理解和沟通。其二,协同性强,不同专业的设计人员、施工人员和管理人员可以在同一BIM平台上开展工作,实现信息的实时共享与交互,避免因信息不对称导致的设计冲突和施工错误。其三,模拟性突出,可基于模型进行施工进度模拟、施工工艺模拟、碰撞检测模拟等,提前发现潜在问题并优化解决方案,有效指导实际施工。

2基于BIM技术的建筑施工进度管理与协同施工工艺

2.1前期进度计划编制

在建筑施工前期进度计划的编制阶段,BIM技术通过参数驱动的建模机制实现施工活动逻辑的数字化重构。基于构件级的工程量统计与资源需求分析,BIM系统可将结构拆解为可量化的施工单元,自动识别作业间的先导关系与资源重叠冲突,进而生成约束条件下的初始进度路径。平台集成的规则引擎支持基于施工组织规范的逻辑校核,结合工程节点权重与施工段划分,输出符合施工工艺流程的阶段性控制计划。通过与资源库关联调用,计划编制过程可同步考虑劳务、机械与材料参数的可用性与配置关系,实现“资源—工序—结构”间的最优协调。

2.2资源配置优化

通过对BIM模型中的信息进行分析,可以优化材料和设备的采购计划。BIM技术能够生成详细的材料清单和设备需求清单,这些信息可以用于制定精准的采购计划,避免了因材料短缺或过剩导致的资源浪费。施工人员可以利用这些数据进行合理的资源调配,确保施工过程中所需材料和设备的及时供应。在施工过程中,BIM技术还支持实时的成本监控和控制。通过将BIM模型与施工进度管理系统和财务系统集成,项目管理者可以实时跟踪项目实际开支情况,并与预算进行对比。这种实时监控能力使得项目团队能够及时发现和纠正超预算情况,从而确保项目财务目标的实现

2.3施工过程进度监控

在施工过程阶段,BIM平台通过与现场传感器、进度反馈系统及施工日志管理模块的数据联动,实现全过程的多维度动态监控。各作业面施工状态的结构信息、施工工序完成率及资源使用情况可通过点云扫描与RFID实时回传至模型数据库,并与WBS编码自动关联,从而形成基于实际物理进度的多层级反馈链。系统支持构件级的进度偏差识别,允许设定误差阈值,对偏移超过±2%的构件状态标注预警信号,并在控制台触发进度响应机制。基于此类反馈,BIM平台可自动更新进度曲线,并同步调整剩余工序的排布结构。同时,通过对施工资源的使用密度、工序持续时间分布及空间占用效率的计算,平台实时生成施工负荷曲线图,对单日施工点位超过12个、资源集中度高于0.75的区域实施分级调度预警机制。该动态进度监控体系不仅保障了进度信息的完整性和准确性,更构建起数据闭环,为后续的调度优化与风险规避提供量化基础。

2.4碰撞检测和施工模拟

在建筑施工过程中,BIM技术提供的碰撞检测和施工模拟应用能够有效减少施工误差、提高施工效率,并为项目最终的成功交付提供有力保障。BIM模型作为信息的载体,整合了建筑、结构、机电等各专业的设计信息,这为进行全面的碰撞检测提供了可能。通过BIM软件,可以对不同专业的模型进行交叉比对,快速识别潜在的冲突点,如管线与梁柱的碰撞、风管与电缆桥架的干涉等。及早发现这些问题,就可以在施工前进行调整和优化,避免在施工现场进行不必要的返工。

2.5强化全生命周期管理

在项目规划设计阶段,利用BIM技术进行方案的比选和优化。通过建立详细的BIM模型,对不同设计方案的施工进度和成本进行模拟分析,选择最优的设计方案。例如,在建筑结构设计中,通过BIM模型模拟不同结构形式的施工过程,分析其对施工进度的影响,同时计算不同结构形式的成本,从而选择既满足功能要求又经济合理的结构方案。在施工阶段,将BIM模型与施工进度计划深度融合,实时监控施工进度。根据实际施工进度,及时调整成本预算和资源配置。例如,当发现某个施工环节进度滞后时,通过BIM模型分析对后续施工进度的影响,同时评估由此可能带来的成本增加,如人工窝工、设备闲置等费用,进而采取相应的赶工措施,并对成本预算进行调整。

2.6竣工验收管理

竣工验收阶段,主要任务是确保工程质量符合设计规范和合同要求,并为后续的运营维护提供完整、准确的资料。此阶段涉及工程实体的最终检验、竣工图纸的核对,以及相关文档的归档整理。借助BIM模型,可以对竣工建筑进行全方位的虚拟化呈现,将实际施工成果与设计模型进行直观比对,从而快速、准确地发现潜在问题,如偏差、遗漏或错误安装等。这种可视化比对不仅提高了验收效率,也减少了人为误差。BIM技术还可以用于自动生成竣工图纸,确保图纸与实际工程完全一致,避免了传统手工绘制图纸可能出现的错误和遗漏。针对复杂的机电设备系统,BIM模型可以提供详细的设备参数、安装位置和维护信息,方便日后的运营管理。通过BIM平台,所有竣工资料,包括验收报告、质检报告、设备资料等,都可以进行电子化归档和管理,形成一个结构化的数据库,便于检索和查询,为建筑物的全生命周期管理奠定坚实基础。

结语

综上所述,BIM技术在建筑施工进度管理与协同施工工艺中的应用实践表明,该技术通过建立统一的数字化三维信息模型,实现了工程数据的集成化管理和可视化呈现,为工程建设提供了强有力的技术支持。随着信息技术的发展,BIM技术将与物联网、大数据、人工智能等技术深度融合,催生更高效的工程管理模式,促进建筑行业向数字化、智能化方向转型升级。

参考文献

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