BIM地鐵施工進度管理技術

地鐵作為一項公共工程，給城市帶來很多便利，也是未來軌道交通發展的方向。地鐵大部分路段都在地下，對地形要求很高，中國地形又非常復雜，如果沒有經過嚴密的科學論證和合理規劃，不僅影響施工進度的控制，還可能浪費巨大的人力財力。

地鐵工程的施工進度管理受技術、環境、資源等影響，工期延誤時有發生，結合BIM技術與傳統施工進度管理技術，可提高項目的施工進度管理水平。

地鐵施工進度影響因素

環境因素：地鐵工程地質條件復雜，且要求保證不對既有建筑物造成影響，施工工期須考慮城市規劃和城市建設的需要。

技術因素：不同專業設計存在沖突，對工藝掌握不牢靠或施工方法選用不當，施工場地布置及施工進度計劃編制不合理等。

人為因素：施工人員素質參差不齊，難以正確理解復雜的設計圖紙，對施工工藝的熟悉程度和操作技能水平也對能否按時完成有重要影響。

傳統地鐵施工進度管理方式的不足

(1)二維CAD設計形象性差，無法為各專業提供協同設計平臺。地鐵工程設計圖紙包含多專業，施工人員很難準確理解、設計人員溝通協調效率低下。

(2)純文本的施工進度計劃直觀性差，無法實時跟蹤，只能抽象表達進度過程，編制及優化進度計劃時計算復雜，難以發現計劃不合理處，也不能直觀地對實際進度進行跟蹤和分析。

(3)施工中不確定性因素多，難以實現規范化、精細化的管理。

基于BIM的4D虛擬建造技術

基于BIM的4D虛擬建造技術是在3D建筑信息模型上附加時間維度，制作出4D模擬動畫，通過在計算機上建立模型并借助各種可視化設備對項目進行虛擬描述。

基于BIM的4D虛擬建造技術實現流程

1 進度計劃編制

(1)確定項目目標和范圍，并對項目進行WBS分解；

(2)定義WBS中的工程活動并計算其工作量；

(3)確定各工作活動間的邏輯關系，即確定每項工作的前置任務；

(4)根據各工程活動的工作量和資源投入量等參數計算其持續時間。

2 3D建筑信息模型創建

利用BIM建模軟件完成3D建筑信息模型的創建，模型須滿足以下要求以達到實現4D虛擬建造的目的：

(1)根據實際施工中施工區域及施工單元的劃分正確拆分模型；

(2)將編制的進度計劃中的任務名稱與模型中構件相對應；

(3)根據虛擬建造精細化程度的要求確定合適的模型精度。

3 4D建筑信息模型的生成

4D建筑信息模型即在3D模型基礎上集成時間維度，從而將施工過程按時間進展進行可視化模擬。實現模型與進度計劃鏈接的關鍵在于將工作任務附著到模型相應的幾何圖形上，即將工作任務與模型中的對象對應起來。附著完成后，進行模擬設置即可生成按進度計劃進行的施工過程模擬動畫。

基于BIM的圖形化施工進度管理

施工進度管理包括編制施工進度計劃及對施工進度的控制。

基于BIM的圖形化施工進度管理即利用圖形、模型、動畫、圖表等表現實際進度與計劃進度的差異，比傳統的方式直觀形象，可提高施工進度控制的效率。

基于BIM的圖形化施工進度管理實現方法

1 實際施工進度信息的收集

需獲取的實際進度信息內容及形式與傳統方法一致，包括：實際開始及結束時間、工期受到的影響及原因、實施狀況、完成程度、已消耗的資源等，其中信息的形式包括在現場拍攝的實際施工情況的照片、工程驗收單、變更單、簽字等相關文本資料，計算已完工程量及消耗資源等。

2 實際施工進度信息的處理

基于BIM的施工進度管理利用圖形、模型等直觀表達實際施工進度情況，并能形象地對比實際與計劃的區別。如標記BIM模型中的已完成構件，在模型中用顏色區分已完和未完工程，管理人員便可直觀了解工程進展情況；在虛擬建造中加入實際進度的信息，用不同顏色表示按時完成、提前完成、滯后完成的構件；對比掃描獲得的實際建筑模型與事先創建的BIM模型，以發現實際施工與設計的差異，找出施工中的問題。

建設中的地鐵

基于BIM的可視化施工模擬

1 工程地質條件模擬

地鐵工程屬地下工程，不確定因素多，若地質條件復雜施工難度更大。利用地質勘查數據，模擬復雜的工程地質條件，可指導地下隱蔽工程施工，減小不利的環境因素給工期帶來的影響。

2 施工場地布置模擬

地鐵工程施工須避免影響周圍建筑和交通，故施工場地的平面布置尤為重要。若僅參考類似工程的布置方案進行設計無法驗證方案是否合理，通過在施工前創建施工場地平面布置的模型，可直觀分析其與周圍環境的關系。

可通過模擬施工機械的運行，提前發現施工過程中可能存在的安全沖突，通過模擬塔式起重機的運行來判斷其布置是否合理，避免在施工中與其他物體發生碰撞沖突。

3 施工工藝模擬

施工人員難以準確掌握復雜的技術或新工藝技術，可利用模擬動畫來指導施工。施工工藝模擬動畫是在創建機械、構件、建筑等模型的基礎上，再賦予其相應的動畫，最后進行渲染使畫面效果更加逼真。

基于BIM的碰撞檢測

基于BIM的碰撞檢測為各專業設計人員提供了一個以形象直觀的三維實體模型為基礎的協同設計平臺，減少了施工過程中由不同專業間碰撞導致的工程變更，保證工程能按時完成。

實現方法流程：

模型整合→確定檢測對象→設定檢測規則→人工審核檢測結果→生成檢測報告

各步驟要點如下：

(1)各模型使用同一個標準的軸網，以保證不同專業的模型能準確對齊并整合；

(2)建模時應保證構件的命名和屬性信息準確，并依據檢測需要對構件進行適當的分類管理；

(3)依據需要設定檢測規則，審查檢查出的碰撞并合理分類，將責任落實到人，及時修改設計中的問題，最后根據需要生成檢測報告。

基于BIM的施工進度管理，可直觀展示工程建造過程，使進度計劃編制更精確，減少進度優化的工作量；可實現實際進度與計劃進度的實時直觀對比，為分析實際進展情況、采取糾偏措施提供準確全面的決策依據；能發現施工中可能存在的問題，以做好事前控制，克服環境、人為等不利因素的影響。