CN112465390A - 一种基于bim的地铁车站施工进度管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM的地铁车站施工进度管理方法，该方法主要包括两个阶段，第一阶段为基于BIM技术的地铁工程施工进度计划编制阶段，包括BIM模型的建立、工程量核算、投标施工组织设计及进度计划编制、WBS工作结构分解优化、BIM模型二次深化、临建及施工方案优化、资源配置计划关联与优化。第二阶段为基于BIM技术的地铁工程施工进度控制阶段，包括BIM与其他信息技术协同，主要用到BIM‑5D协同工作平台、BIM与GIS协同工作平台、BIM与物联网+等协同平台，增加管理措施，挣值法措施。该施工进度管理方法有利于协同管理，促进提升施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种土木工程技术，尤其涉及一种基于BIM(Build InformationManagement)的地铁车站施工进度管理方法。
背景技术
近年来，随着BIM等新一代信息技术在国家和行业的大力支持推广下，BIM在国内建设行业得到快速的发展。国家和地方政府的相关BIM技术的应用政策和规范标准也不断出台，使得BIM技术的应用得到了进一步的普及，而基于BIM的项目管理优势得到了充分展示。
地铁工程作为城市基础建设的重要内容，如何与新一代信息技术相结合推动项目管理成为重点研究方向。鉴于地铁工程专业众多、工艺复杂、建设周期长，通过BIM构建新型项目进度管理体系，利用数据信息实时流通和共享，保证项目各参与方及时获得工程进度信息，并利用相关进度控制措施实现项目的有效进度管理，达到合理优化工期、节约施工成本的目标。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于BIM的地铁车站施工进度管理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的基于BIM的地铁施工进度管理方法，包括以下步骤：
(一)基于BIM的地铁车站施工进度计划编制：
S1：BIM模型建立；
S2：工程量核算；
S3：投标施工组织设计及进度计划编制；
S4：WBS结构分解优化；
S5：BIM模型二次深化；
(二)基于BIM的地铁车站施工进度计划控制：
S6：临建及施工方案优化；
S7：资源配置计划关联与优化；
S8：BIM与其他信息技术协同；
S9：BIM与组织管理协同；
S10：BIM与挣值法协同。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的基于BIM的地铁车站施工进度管理方法，该方法主要包括两个阶段，第一阶段为基于BIM技术的地铁工程施工进度计划编制；第二阶段为基于BIM技术的地铁工程施工进度控制。第一阶段主要包括BIM模型的建立：主要是建立地铁施工主体的模型和场地布置的三维模型。工程量核算：提前规避错误或冲突，保证后续工程量的准确性，为进度计划编制做好准备工作。投标施工组织设计及进度计划编制：通过已建立的三维模型编制施工方案计划，进行施工进度模拟，优化方案。利用WBS工作结构分解，确立产品清单，核算工作量。BIM模型二次深化：主要是对招标阶段所建立的模型进行深化和补充。临建及施工方案优化：将进度计划文件与BIM相关联模拟进度计划，对出现冲突或不合理的地方进行调整和优化。资源配置计划关联与优化：通过BIM核算工程量并配置资源计划，保证了资源配置和进度计划相匹配。第二阶段包括BIM与其他信息技术协同：将BIM与其他信息技术协同进行进度管理，主要用到BIM-5D协同工作平台、BIM与GIS协同工作平台、BIM与物联网+等协同平台。BIM与组织管理协同：将BIM与传统组织管理措施相结合，协助项目进行BIM应用于施工进度管理。BIM与挣值法协同：BIM和净值法结合对项目进度绩效评价和偏差分析。
附图说明
图1为本发明实施例流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其较佳的具体实施方式是：
包括以下步骤：
(一)基于BIM的地铁车站施工进度计划编制：
S1：BIM模型建立；
S2：工程量核算；
S3：投标施工组织设计及进度计划编制；
S4：WBS结构分解优化；
S5：BIM模型二次深化；
(二)基于BIM的地铁车站施工进度计划控制：
S6：临建及施工方案优化；
S7：资源配置计划关联与优化；
S8：BIM与其他信息技术协同；
S9：BIM与组织管理协同；
S10：BIM与挣值法协同。
所述步骤S1中：
建立地铁工程实体模型及场地布置的三维模型，分阶段合理的布置场地，综合考虑拆迁、改移等造成的影响，深入进行分析和研究，科学的规划和布置施工场地。
所述步骤S2中：
根据BIM技术构建三维模型来复核清单工程量，保证后续投标工作的顺利进行，当核算工程量和清单工程量有较大出入时，利用协调功能解决管线冲突并对工程量及清单重新修改。提前规避错误或冲突，保证后续工程量的准确性，为进度计划编制做好准备工作。
所述步骤S3中：
根据已经建立的三维模型因地制宜编制施工方案，确定地铁施工各阶段场地布置可能对施工进度产生的影响，同时利用BIM技术进行施工进度模拟并进行方案比选，通过方案中各个阶段的资源配置优化措施进行最终方案的确定。
所述步骤S4中：
多数情况下工程产品一般分解到分项工程级别，管理结构产品分解到部门，再由部门分解到个人，这种方式不能完整体现实现产品全过程的逻辑关系，利用WBS工作结构分解确立产品清单，并在此基础上核算工程量，为进度计划编制做好前置工作，通过WBS分解下的工作任务与三维模型、工程构件和施工阶段之间多对多关系，可以更好的通过可视化。
所述步骤S5中：
对招标阶段招标图进行深化和补充，充分解决二维图纸形象度不足及不同专业间沟通不通畅的问题，主要的深化内容包括临建工程和施工图纸两个方面。
所述步骤S6中：
在WBS的基础上充分利用项目管理软件进行地铁工程项目施工进度计划的编制，完成后把进度计划文件与BIM相关联，通过时间轴利用Navisworks等软件建立动画模拟整个进度计划，对出现冲突或不合理的环节进行调整和优化。
所述步骤S7中：
先通过BIM系列软件，首先计算出每项施工工序的人工需求量、材料需求量及机械需求量，再依据BIM进度管理平台中工序的进度信息，按照时间顺序分别汇总各时间段内的人、材、机需求量，资源配置计划也随之协同完成。
所述步骤S8中：
利用BIM-5D协同工作平台，对项目的进度和成本进行控制，从而对确立进度-成本的最优解，BIM与GIS协同工作平台可以弥补单纯BIM技术在地理位置精确度、空间地理信息分析和构筑物周边环境整体展示上的不足，借助BIM与物联网+协同平台其强大的信息传输能力可以让地铁工程在施工建设阶段管理更加便捷，提升管理精度和管理效率。
所述步骤S9中：
将BIM与传统组织管理措施相结合，把BIM的优势发挥到最大，成立相应的组织推广及监督应用机制，协助项目进行BIM应用于施工进度管理；配置合理的技术和管理人员，确保过程应用体系的正常运转；成立管理职能与BIM信息化平台对应的管理制度和运行维护制度，逐步推广及适应新型管理模式；
所述步骤S10中：将编制完成的进度计划与BIM平台相关联，通过进度模拟等措施优化进度计划，然后在施工过程中通过BIM平台实时提取计划进度和实际进度相关数据，进行挣值分析，通过BIM可视化和便捷式等优点结合挣值法对工程项目进度绩效评价和偏差分析，可以使地铁工程项目进度控制上更加直观和科学。
本发明的基于BIM的地铁施工进度管理方法，主要包括两个阶段，第一阶段为基于BIM技术的地铁工程施工进度计划编制阶段；第二阶段为基于BIM技术的地铁工程施工进度控制阶段。通过上述的技术与方法，实现了对地铁施工进度的管理，提升了生产效率、降低了项目成本、缩短了工程周期。
在基于BIM技术的地铁工程施工进度计划编制阶段，利用BIM软件对地铁工程实体和场地布置进行三维建模，然后进行工程量核算，保证后续工程量的准确性，同时利用BIM技术进行施工进度模拟，对不同方案进行对比确定最终施工方案。这就完成了施工前准备部分，也称为招标阶段。接下来进行基于BIM施工进度计划编制，主要包括利用WBS工作结构分解确定产品清单，然后在招标图纸的基础上对BIM模型进行二次深化，最后将施工进度计划于BIM相关联模拟进度计划，优化不合理的施工环节，深化各个施工阶段配置情况，确保资源保障到位，进度目标控制到位。
在基于BIM技术的地铁工程施工进度控制阶段，利用BIM-5D协同工作平台、BIM与GIS协同工作平台和BIM与物联网+等协同平台等BIM与其他信息技术协同方法控制施工进度和成本，通过PC端和手机终端对施工进度进行实时管理，不断优化方案调整施工进度。另外，为了有效的落实BIM技术在项目的应用，将BIM与传统管理措施相结合，使得在进度控制阶段的计划调整也更具合理性及科学性。最后将挣值法与BIM相结合，对项目进行绩效评价和偏差分析，使得地铁工程项目进度控制上更加直观和科学。
本发明为基于BIM技术的地铁工程施工进度计划编制阶段和基于BIM技术的地铁工程施工进度控制阶段的一种基于BIM的地铁车站施工进度管理方法。基于BIM的地铁车站施工进度管理方法有利于协同管理，促进提升施工效率。
具体实施例：
如图1所示，某地铁暗挖车站实施过程中，在施工准备阶段(投标阶段)组建相关BIM团队。在基于总平面布置基础上，布设临时设施、设备、道路的三维BIM模型，并对施工设施、消防设施和大型设备进行了空间三维布置。经过不断优化、修改最终确定总体场地布置方案。解决受施工场地面积限制、周边建筑物及交通复杂的问题，并为后期的安全质量、施工进度提供强有力的保障。在工程开工之前严格按照设计图纸及应用标准建立了车站竖井、横通道、车站主体结构、附属结构、钢格栅等的三维模型。使传统的二维图纸转换为三维可视化模型，让施工技术人员设计意图更加清晰。
在建立三维模型的过程中为模型添加了相应的属性信息，保证提取工程量的准确性，并利用软件对钢筋、混凝土、钢管等材料工程量进行了准确的提取。通过与设计工程量进行比较分析，确定正确的工程量，实现材料的精细化管理、减少材料的浪费、降低了施工成本，提高了施工效率。
在施工前期将三维模型进行碰撞检查，检测二维图纸中隐藏的相互碰撞的单元，深化设计提供可靠的依据而且经过设计优化的施工图纸，可以避免实际施工中碰撞所造成的施工延误，保证施工进度。由于地铁施工工艺较多、工序衔接繁琐的特点，因此为了进一步指导施工，还可将细部结构施工、钢筋笼、钢格栅等各个方面进行***的三维交底。
将施工进度计划与招标文件对比并优化施工方案，提升施工单位的中标几率。同时，投标进度计划在中标后的施工阶段具有较大的指导作用，协助施工单位在更加科学合理的编制实施性进度计划。
在BIM平台下，三维施工模型中的一个工程构件对象可对应WBS分解下的若干项工作任务，表示施工过程中一个工程构件的建造需要完成多项工作任务；同时，WBS分解下的一项工作任务可关联若干个工程构件对象，表示一项工作任务包含多个工程构件的分段作业工，工序施工资源信息。通过三者之间的对应关系保持施工数据的一致性。
依据施工图纸在创建模型的过程中，发现图纸中隐藏的问题，并将问题进行汇总。基于BIM的图纸会审是在三维模型中进行的，各工程构件之间的空间关系一目了然，可以很直观地发现图纸不合理的地方。基于BIM的图纸会审还通过在三维模型中进行漫游审查，以第三人的视角对模型内部进行查看，发现净空设置等问题以及设备、管道、管配件的安装、操作、维修所必需空间的预留问题。
将三维模型与编排的施工总进度计划进行结合，对竖井横通道施工、车站结构暗挖、附属结构施工等进行4D施工模拟，检验施工总进度计划、工序衔接是否合理等。通过将施工总进度计划与现场实际施工进度进行比较，为下一步施工安排、资源配置提供数据支撑，从而保证施工进度计划目标。还可以对危险大的工程进行事先模拟，包括施工机械行走、高度对周边的影响等，提前发现隐患，验证施工方案的可行性。
基于BIM技术的工程量提取，可利用软件对BIM模型工程量分类、分阶段进行准确的提取，为工程量、施工人员、材料、设备计划提供准确的数据支持，在建立三维模型的过程中为模型添加了相应的属性信息，保证了提取工程量的准确性，并对钢筋、混凝土、钢管等材料工程量进行了准确的提取。
利用BIM-5D平台，可以协助后台决策层实时掌握整个线路施工及某个项目进度执行的具体情况，尤其是进度计划的完成及控制。通过构建BIM与GIS的结合协同技术平台应用，可以把地铁工程车站、隧道及周围环境的地质信息地下管线信息、机械人员信息、施工监测信息等在内的工程实体与施工方案等信息紧密结合起来。
为了较好的完成进度目标，采取了BIM与挣值法相结合的方法进行进度和成本的控制。某地铁车站项目工期要求严格，根据建设单位相关合同要求，施工单位应满足建设单位相应的月计划、季度计划和年计划，并以此作为分阶段考核的主要依据，通过科学的制定相应措施以保证阶段性进度控制目标。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)基于BIM的地铁车站施工进度计划编制：
S1：BIM模型建立；
S2：工程量核算；
S3：投标施工组织设计及进度计划编制；
S4：WBS结构分解优化；
S5：BIM模型二次深化；
(二)基于BIM的地铁车站施工进度计划控制：
S6：临建及施工方案优化；
S7：资源配置计划关联与优化；
S8：BIM与其他信息技术协同；
S9：BIM与组织管理协同；
S10：BIM与挣值法协同。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S1中：
建立地铁工程实体模型及场地布置的三维模型，分阶段合理的布置场地，综合考虑拆迁、改移等造成的影响，深入进行分析和研究，科学的规划和布置施工场地。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S2中：
根据BIM技术构建三维模型来复核清单工程量，保证后续投标工作的顺利进行，当核算工程量和清单工程量有较大出入时，利用协调功能解决管线冲突并对工程量及清单重新修改。提前规避错误或冲突，保证后续工程量的准确性，为进度计划编制做好准备工作。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S3中：
根据已经建立的三维模型因地制宜编制施工方案，确定地铁施工各阶段场地布置可能对施工进度产生的影响，同时利用BIM技术进行施工进度模拟并进行方案比选，通过方案中各个阶段的资源配置优化措施进行最终方案的确定。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S4中：
多数情况下工程产品一般分解到分项工程级别，管理结构产品分解到部门，再由部门分解到个人，这种方式不能完整体现实现产品全过程的逻辑关系，利用WBS工作结构分解确立产品清单，并在此基础上核算工程量，为进度计划编制做好前置工作，通过WBS分解下的工作任务与三维模型、工程构件和施工阶段之间多对多关系，可以更好的通过可视化。
6.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S5中：
对招标阶段招标图进行深化和补充，充分解决二维图纸形象度不足及不同专业间沟通不通畅的问题，主要的深化内容包括临建工程和施工图纸两个方面。
7.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S6中：
在WBS的基础上充分利用项目管理软件进行地铁工程项目施工进度计划的编制，完成后把进度计划文件与BIM相关联，通过时间轴利用Navisworks等软件建立动画模拟整个进度计划，对出现冲突或不合理的环节进行调整和优化。
8.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S7中：
先通过BIM系列软件，首先计算出每项施工工序的人工需求量、材料需求量及机械需求量，再依据BIM进度管理平台中工序的进度信息，按照时间顺序分别汇总各时间段内的人、材、机需求量，资源配置计划也随之协同完成。
9.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S8中：
利用BIM-5D协同工作平台，对项目的进度和成本进行控制，从而对确立进度-成本的最优解，BIM与GIS协同工作平台可以弥补单纯BIM技术在地理位置精确度、空间地理信息分析和构筑物周边环境整体展示上的不足，借助BIM与物联网+协同平台其强大的信息传输能力可以让地铁工程在施工建设阶段管理更加便捷，提升管理精度和管理效率。
10.根据权利要求1所述的基于BIM的地铁施工进度管理方法，其特征在于，所述步骤S9中：
将BIM与传统组织管理措施相结合，把BIM的优势发挥到最大，成立相应的组织推广及监督应用机制，协助项目进行BIM应用于施工进度管理；配置合理的技术和管理人员，确保过程应用体系的正常运转；成立管理职能与BIM信息化平台对应的管理制度和运行维护制度，逐步推广及适应新型管理模式；
所述步骤S10中：将编制完成的进度计划与BIM平台相关联，通过进度模拟等措施优化进度计划，然后在施工过程中通过BIM平台实时提取计划进度和实际进度相关数据，进行挣值分析，通过BIM可视化和便捷式等优点结合挣值法对工程项目进度绩效评价和偏差分析，可以使地铁工程项目进度控制上更加直观和科学。
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