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基于BIM技术的建筑工程施工进度精细化管理研究
摘要:本文以BIM技术为核心,对BIM技术的基本概念、工作原理和具体应用进行深入剖析并探讨了其在施工进度管理各环节的具体应用。结合实际案例,定量评价BIM技术在建设项目进度、资源使用效率和风险管理中所起到的积极作用。
关键词:BIM技术;建筑工程;施工进度;精细化管理
随着建筑业的迅速发展,建设项目的规模和复杂性越来越高,传统的施工进度管理模式已经很难适应高效率建设的需要。施工进度管理效果如何,直接关系到工程能否按期完工,能否有效地控制成本和保证工程质量。BIM 技术作为建筑信息的数字化集成和管理工具,以其强大的三维可视化、信息整合和协同管理能力,为建设工程施工进度的精细化管理开辟了一条新的途径,有效地加快了施工进度计划的科学性、进度跟踪的实时性和资源调度的精准性,具有广阔的应用前景和应用价值。
1 BIM技术概念与工作原理
BIM技术,也就是建筑信息模型技术,是在数字三维模型的基础上,集成建设项目的各种信息。它不只是一座立体的建筑物模型,还包括从规划、设计、建设到运营维护等各个环节的建筑物信息数据库。该模型基于几何信息,将建筑构件的物理属性、功能属性、造价、进度等多维信息进行关联,建立起一套完整的建筑信息综合体。BIM技术借助 Revit、 ArchiCAD等专业建模软件,根据建筑设计图和相关技术规范,建立具有高度真实感的三维建筑物模型。在造型过程中,设计者可以准确地设定各构件的尺寸,材料,空间位置等信息。同时,利用参数化设计函数,使模型中各部件参数之间相互关联,当一个参数发生变化时,其他部件参数也会同步更新,保证模型的一致性和准确性。
2 BIM技术在建筑施工进度精细化管理中的应用
2.1 基于BIM模型的进度计划生成与优化
在进度计划优化方面, BIM技术可以根据建筑物结构特征、施工工艺要求、资源供给等多种信息,利用仿真分析工具,对不同施工方案下的进度计划进行仿真推演。例如,采用4 D (三维模型+时间维)仿真,可将施工各阶段的施工状态直观地展现出来,提前发现可能存在的冲突和不合理问题,如施工顺序不合理引起的工期延误,资源配置不平衡造成的窝工等。根据仿真结果,有针对性地调整和优化进度计划,对施工顺序进行合理的安排,对资源进行优化分配,从而形成更科学合理的施工进度计划,提高施工效率,缩短工程工期。
2.2 实时进度跟踪、调整与风险管理
在施工过程中,通过物联网、传感等技术对施工现场的实际进度数据进行实时采集,如施工现场的施工进度,材料和设备的进场时间,人员投入等。通过数据传输接口,实时将数据导入 BIM模型,并与计划进度相比较分析。以可视化的方式,将实际进度和计划进度之间的偏差,例如进度提前或滞后的位置,偏差的时间范围等,直观地展现在 BIM模型上。
当施工进度出现偏差时,利用BIM模型的分析功能,可以迅速定位出施工过程中出现的问题,如施工过程中出现的材料供应延迟、人员设备短缺等问题。在分析原因的基础上,及时调整进度。同时,BIM技术还可以对项目进度管理过程的风险进行预测和控制。基于项目历史数据、施工过程实时数据,结合天气变化、政策法规调整等外部环境因素,构建风险评价模型,对可能出现的风险事件进行预测,并对其发生概率及影响程度进行预测。
2.3 人力、物力、设备资源的精细化调度与管理
在人员管理上,利用 BIM模型与施工进度计划相结合,对各个工种施工人员的进场时间及工作任务进行合理安排,防止人员闲置或过度集中,提高人力资源的使用效率。同时,借助 BIM可视化功能,在施工前对施工人员进行技术交底与培训,让他们对施工任务及技术要求有更直观的认识,减少因操作失误造成的工期延误。
在物资管理上,以 BIM模型为基础,实现建材采购、运输、储存、使用等全过程的追踪与管理;根据施工计划,提前做好材料采购计划,保证材料的及时供应。采用物联网技术对物料运输过程进行实时监测,及时调整运输路径,避免因运输延迟而影响施工进度。在施工现场,利用 BIM模型合理规划材料存放地点,便于材料的使用与管理,降低材料的浪费与损失。在设备管理上,利用 BIM技术实时监控设备运行状况,实现设备维修管理。
2.4 实地数据与BIM模型的集成
在施工现场,采用激光扫描、全站仪测量、无人机航拍等技术手段,对建筑物结构的尺寸偏差、施工部位的完成程度、场地地形变化等实际施工数据进行实时采集。将采集到的数据经数据处理软件处理、分析,并与 BIM模型相结合。
通过数据整合,可以实现 BIM模型中虚拟信息与施工现场实际情况的对比分析,及时发现施工过程中出现的问题和偏差。例如,采用激光扫描技术扫描已建建筑结构,并将其点云数据与 BIM模型建立的结构模型进行比对,准确检测结构尺寸偏差,为后续施工调整提供精确的数据基础。同时,结合 BIM模型,实现了施工进度动态更新及可视化展示。实时采集的施工进度数据与 BIM模型进行同步,使得管理者可以在任何时间、任何地点、任何地点,通过计算机或手机设备查看现场的实际进度,实现对施工进度的远程监控与管理。
3 案例分析
3.1 项目概况
项目以苏州工业园区的机场路北望湖角住宅区300#地块为例。工程类别为房屋建筑,主要建设内容为住宅及附属设施及市政道路及管线施工。该住宅是一栋上框架结构的住宅,地上建筑面积为25614.12平方米,地下为15820.63平方米。地下为框架结构,地下1层。这个工程总投资达35000万元。该工程还包括市政道路及管线的施工,涉及到市政其它主要技术指标,力求在建设过程中达到现代化建筑的安全、质量、环保等技术要求。
3.2 实施过程
项目实施过程中,业主严格按照设计图纸及施工工艺规范施工,保证了施工各环节的高效率、高质量。在建设初期,要做好基础设施建设,包括地下结构框架结构、市政道路管道铺设等。在完成了地下层之后,紧接着是地面部分的框架结构的施工。为保证施工质量和安全,在施工过程中,对混凝土浇筑,钢筋绑扎,结构接头施工质量等各个环节都进行了严格的监控和管理。尤其是地下结构转换阶段,采用科学、合理的施工方案,保证各环节的衔接顺畅。在市政道路及管线建设过程中,应注重路面平整和管线布置,以保证道路通行顺畅,并能有效支撑今后的交通需求。同时,有关配套设施,如变电所、岗亭等,亦按既定计划兴建,以满足小区配套设施的需要。
3.3 应用效果分析
该项目的成功实施,不仅能提升苏州工业园区整体人居环境,更能为地方基础设施建设提供强有力的支撑。在合理规划和精确建造的基础上,有效地实现了居住区的各种功能。结构框架设计和施工质量保证了房屋的安全稳定,地下与地面的流畅连接提高了建筑的便利性。市政道路及管线的修建,改善了该地区的交通条件,提升了整个地区的基础设施水平。同时,变电站、垃圾站等配套设施的建设,进一步完善了小区的服务功能,方便了居民。总体而言,该项目的实施取得了较好的效果,不仅改善了该地区的居住环境,而且为今后的区域开发奠定了良好的基础。该项目所积累的经验,对以后类似工程的建设具有借鉴意义。
结语
利用 BIM模型进行进度计划生成与优化,进度实时跟踪与调整,资源精细化调度管理,以及现场数据与 BIM模型的融合,可以有效地加快施工进度计划的科学性与精确性,及时发现和解决施工进度偏差,对资源进行优化配置,减少建设成本与风险,保证建设工程顺利进行。今后需要进一步加强 BIM技术与物联网、大数据、人工智能等新兴技术的融合与创新,不断扩大 BIM技术在建设工程全寿命周期管理中的应用场景。
参考文献
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