何書(shū)杰
(中國(guó)建筑第二工程局有限公司)
當(dāng)前,隨著國(guó)家對(duì)房地產(chǎn)及其相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目安全、環(huán)保、質(zhì)量等管控措施的收緊,國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)生存空間被極大壓縮,傳統(tǒng)的施工方式在當(dāng)前建筑施工中存在的弊病越來(lái)越大,單一的建設(shè)模式利潤(rùn)空間不斷下降,這種情況下,分部預(yù)制、整體安裝的裝配式建筑越來(lái)越廣泛,尤其是在城市高層建筑安裝等方面應(yīng)用較多[1-5]。
建筑工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度控制是項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管控的三大重點(diǎn)之一,對(duì)于任何建筑施工項(xiàng)目而言,快速、高效同時(shí)保障安全、質(zhì)量就意味著存在更大的利潤(rùn)空間,因此,項(xiàng)目進(jìn)度控制在項(xiàng)目建設(shè)中占據(jù)的地位很高。
項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的施工進(jìn)度控制一般以施工工序的關(guān)鍵線路作為主要線索,利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中心開(kāi)始和結(jié)束的標(biāo)志性事件作為控制點(diǎn),以便確定每個(gè)施工階段的重點(diǎn)控制對(duì)象,通過(guò)調(diào)整每個(gè)施工階段的重點(diǎn)控制對(duì)象,合理協(xié)調(diào)人力、物力資源,達(dá)到最大限度的利用場(chǎng)地、人員、機(jī)械的可能,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)施工時(shí)間進(jìn)程的最大化利用和控制。
裝配式建筑的施工要?jiǎng)澐譃閹讉€(gè)階段,在不同的空間和時(shí)間上進(jìn)行,因此整體協(xié)調(diào)和管理的困難增多,這種情況下,采用多種技術(shù)手段有效控制項(xiàng)目建設(shè)施工的進(jìn)度問(wèn)題就顯得極為必要。
裝配式施工不同于以往的施工作業(yè),大部分甚至所有的構(gòu)件制作與檢驗(yàn)都是在非作業(yè)場(chǎng)區(qū)的其他區(qū)域進(jìn)行的,給現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)帶來(lái)了極大的便利:不再受制于某段結(jié)構(gòu)件的未組配完成(特別是混凝土結(jié)構(gòu)的硬化、保養(yǎng)需要一定的時(shí)間,而且這個(gè)時(shí)間隨著天氣條件及其他因素的影響還可能出現(xiàn)有延長(zhǎng)的現(xiàn)象)而影響后續(xù)事件的發(fā)生。如,對(duì)部分混凝土框架,如果采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方式,加上澆筑和養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,在不良施工作業(yè)條件下的整體施工時(shí)間可能要達(dá)十幾天甚至二十幾天,在預(yù)制場(chǎng)提前預(yù)制則可在現(xiàn)場(chǎng)裝配完成,馬上就進(jìn)行下一道工序,減少了養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,增加了時(shí)間進(jìn)度控制的余量。
利用裝配式構(gòu)件進(jìn)行施工雖然可以極大的降低施工工序之間的等待時(shí)間,但也由于施工所用的部件基本為預(yù)制場(chǎng)制作,帶來(lái)的參數(shù)偏差以及裝配質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)會(huì)相應(yīng)的增加,因此在進(jìn)行施工時(shí)必須要借助一些工具進(jìn)行全面的控制和科學(xué)的把關(guān)。
利用BIM技術(shù)可以較好地解決裝配式建筑施工時(shí)間和空間不相統(tǒng)一的進(jìn)度控制問(wèn)題。BIM技術(shù)是20世紀(jì)美國(guó)開(kāi)始提出并逐步應(yīng)用于全世界的一種新型計(jì)算機(jī)信息化模擬技術(shù),它利用可視化的模擬和各專業(yè)交叉的數(shù)據(jù)導(dǎo)入,使待建模型更加形象、具體而清晰,信息流動(dòng)更加迅速、全面,各個(gè)工作界面相互之間更加清楚,因此在很多項(xiàng)目建設(shè)之中被大量使用。BIM技術(shù)現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在碰撞檢查、結(jié)構(gòu)調(diào)整、路線優(yōu)化、輔助設(shè)施配套等方面,在實(shí)際操作時(shí)都顯示了極好的應(yīng)用價(jià)值,但是,國(guó)內(nèi)應(yīng)用BIM技術(shù)的人才相對(duì)不足,對(duì)BIM技術(shù)的研究還不夠深入,其強(qiáng)大的功能尚未被全面開(kāi)發(fā)和利用。
利用BIM技術(shù)可以對(duì)裝配式施工進(jìn)度進(jìn)行可視化控制。應(yīng)用中的實(shí)際需求在于對(duì)施工全階段的模擬過(guò)程以及對(duì)各個(gè)階段的工程量的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算,同時(shí)核算每個(gè)階段所需要的人力、物力、機(jī)械等資源,并通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息的更新與共享給施工管理的各個(gè)組織、部門(mén)、人員提供所需要的工作需求,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度的有效控制。
在具體操作中,一般利用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度控制管理平臺(tái)的搭建,在搭建時(shí)需要借助傳統(tǒng)的進(jìn)度控制方法,借助IFC標(biāo)準(zhǔn)作為數(shù)據(jù)交換基礎(chǔ)。
其中,BIM建筑模型和進(jìn)度計(jì)劃是基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的信息平臺(tái),實(shí)時(shí)信息與BIM進(jìn)度信息模型是核心云控制平臺(tái)。平臺(tái)輸出的進(jìn)度計(jì)劃調(diào)整、構(gòu)件生產(chǎn)指導(dǎo)、吊裝安裝施工的指導(dǎo)信息均為BIM平臺(tái)提供的指令。
在具體的操作中,應(yīng)采用一定的工作步驟完成管理平臺(tái)的搭建,具體有:模型建立、信息獲取、進(jìn)度分析管理等。
一般要求設(shè)計(jì)院或?qū)I(yè)人員根據(jù)建筑整體實(shí)際情況建立BIM控制模型,然后根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際操作情況對(duì)其進(jìn)行WBS工作結(jié)構(gòu)分解,根據(jù)各個(gè)階段的資源消耗情況制定進(jìn)度計(jì)劃,將構(gòu)建的模型導(dǎo)入進(jìn)度信息進(jìn)行關(guān)聯(lián),同時(shí)充分考慮其他施工控制目標(biāo)與指標(biāo),如質(zhì)量、安全、機(jī)械、人員等的邊際要求,優(yōu)化整個(gè)BIM平臺(tái),使之更加切實(shí)且可操作。
此處的信息獲取是指施工進(jìn)行中實(shí)時(shí)信息的獲取,主要由現(xiàn)場(chǎng)管理人員利用實(shí)際工作中獲取的各種信息,如裝配情況、人員進(jìn)場(chǎng)情況、機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)情況、工作面準(zhǔn)備情況、運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)情況以及資源消耗量等情況,導(dǎo)入BIM平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)信息共享,同時(shí)可以更新BIM信息數(shù)據(jù)庫(kù),優(yōu)化BIM數(shù)據(jù)庫(kù)。
利用BIM模型對(duì)獲取的各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出影響當(dāng)前進(jìn)度的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),然后直接對(duì)其進(jìn)行控制和分析,找出影響原因,如人員未到位、養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足或者轉(zhuǎn)運(yùn)車輛未到位、環(huán)保控制要求停工、周邊因素影響等,將該影響因素導(dǎo)出給管理人員的同時(shí),借助BIM管理平臺(tái)對(duì)相應(yīng)的進(jìn)度控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,導(dǎo)出現(xiàn)階段應(yīng)該重點(diǎn)追蹤和落實(shí)的工作以及后續(xù)工作的協(xié)調(diào)調(diào)整,從而對(duì)施工整體進(jìn)度進(jìn)行控制,也避免了由于作業(yè)不具備施工條件而導(dǎo)致材料、資源非正常耗損的情況。
某項(xiàng)目為裝配式住宅建設(shè)項(xiàng)目,在項(xiàng)目啟動(dòng)前利用BIM技術(shù)搭設(shè)了進(jìn)度控制管理平臺(tái)。利用Revit軟件進(jìn)行模型的建立,通過(guò)MS Project編制進(jìn)度計(jì)劃并導(dǎo)入BIM模型中,構(gòu)建整體平臺(tái)。借助Navisworks軟件的模擬功能,將裝配式建筑項(xiàng)目建設(shè)各個(gè)階段的建造過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,對(duì)每個(gè)施工階段,如構(gòu)件預(yù)制、材料轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)場(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面準(zhǔn)備、吊裝與安裝、后期調(diào)整與控制、粉刷等作業(yè)過(guò)程進(jìn)行模擬,找出現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)階段所需的資源消耗量,并判斷各個(gè)階段中是否存在工作面沖突、所用作業(yè)人員沖突及機(jī)械臺(tái)班沖突等問(wèn)題,提前調(diào)整與控制,優(yōu)化項(xiàng)目整體進(jìn)度。
在具體實(shí)踐中,由于各類信息的交互是動(dòng)態(tài)的,因此要求現(xiàn)場(chǎng)管理人員及各個(gè)階段的項(xiàng)目參與人員應(yīng)在各自職責(zé)范圍內(nèi),將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行BIM系統(tǒng)的導(dǎo)入,從而為優(yōu)化分析進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。
進(jìn)度控制方面,利用BIM模型的可視化功能,由項(xiàng)目管理人員通過(guò)觀察虛擬建造過(guò)程的各個(gè)階段的實(shí)際需求,檢查當(dāng)前項(xiàng)目實(shí)際操作中的工作安排是否存在有偏差及不合理的地方,分析原因并提出改正措施,借助BIM平臺(tái)將這些獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以便核算各個(gè)階段、工序、作業(yè)面之間的安排是否恰當(dāng)、工序邏輯關(guān)系是否準(zhǔn)確等內(nèi)容,并提出改進(jìn)或控制手段,調(diào)整具體計(jì)劃。
通過(guò)這種可視化、預(yù)先性分析以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)導(dǎo)入、輸出偏差進(jìn)行分析,由此調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃的控制方法,與以往項(xiàng)目進(jìn)度控制方法相比,在可操作性、信息化處理、數(shù)據(jù)交互信息等方面有著長(zhǎng)足的進(jìn)步和飛躍的發(fā)展,特別是考慮到傳統(tǒng)機(jī)電安裝工程與土建安裝工程,長(zhǎng)期存在的項(xiàng)目進(jìn)度相互影響的實(shí)際情況,借助BIM管理平臺(tái)可以有效避免此類情況。
本文對(duì)BIM技術(shù)在裝配式建筑施工進(jìn)度控制方面的應(yīng)用進(jìn)行了探討和分析,根據(jù)某項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了介紹,認(rèn)為在當(dāng)前裝配式建筑施工中,BIM技術(shù)的使用效果是極佳的,在未來(lái)值得大力推廣和應(yīng)用。BIM技術(shù)的可視化、預(yù)先性分析與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)整的能力,能夠彌補(bǔ)當(dāng)前裝配式施工建設(shè)進(jìn)度受制于經(jīng)驗(yàn)主義的短板。