探寻智慧建造新路径
2019-03-18
建筑企业接手一个新的建设项目时会面对众多因素,需要调查分析、优选决策和组织协调,按照客观规律科学组织施工,从而为项目施工创造必要条件,保证项目正确与顺利施工。一个好的施工前期策划如同“锦囊妙计”,会给建设项目后续的施工营造一个良好的局面。
以双流县第一人民医院迁建工程PPP项目为例,该项目位于双流区航林路三段,采用BTO合作模式,由中国建筑一局(集团)有限公司与四川省投资集团有限责任公司强强联合与政府合作。该项目由门诊医技楼、住院楼、制氧站、污水处理站、门卫室及下沉式花园组成,总建筑面积约21万平方米,设计总床位数1500个。门诊医技楼地上5层,由7个功能区组成,住院楼地上9层,由3个功能区组成,项目共用地下1层,造型设计体现人性为本。
由于该项目地下结构复杂且体量较大,地下单层面积达7万平方米,对进度计划工期计算的准确性带来了极大的挑战,同时,作为医院项目,设备关系复杂、机电设备繁多,各专业之间工作面交接复杂,地下59个流水区域和地上10栋单体将分别同时施工,这对进度计划的合理性也提出了更高的要求。
科学的进度计划保障项目有序施工
本项目为PPP工程,中建一局作为投资方和参建方双重身份融入项目管理过程中,因此如果施工过程中出现工期滞后等问题,将会给企业带来直接损失。项目工期紧、任务重,一份科学合理的进度计划是项目有序施工的重要保障。
在项目施工之前需要对整个工程的工程量进行计算,还需要对每个流水段每个时间节点的工程量进行统计,才能明确施工时每个时间节点所需的物资及人力的需求量,这项工作需要投入大量人力物力。然而传统的进度计划编制过程杂乱、工作量大,进度计划的编制过程需要考虑因素多、相关配套资源分析预测难度大、丢项漏项时有发生,不合理的进度安排将会对后续施工埋下进度隐患。同时,传统的施工进度计划大部分工作都要由人工完成,比如工作项目的划分、逻辑关系的确定、持续时间的计算以及最后的进度计划的审核调整优化等一系列工作,造成编制审核工作效率不高。
施工进度计划一旦编制完成,就以数字、横道、箭线等方式存储在横道图或者网络图中,不能表达工程的变更信息。进度信息的静态性,常常会出现施工进度计划与实际施工不一致的情况。
通过智慧施工策划对进度计划编制进行模拟,在计划编制期间利用建筑信息模型提供的各类工程量信息,结合工种工效、设备工效等业务积累数据可以科学的预测出施工期间的资源投入,并进行合理性评估,为后续施工提供了有力的帮助。同时,通过4D动态模拟方式进行施工过程模拟,以三维模拟的形式表现施工的全过程,能够清楚的看出整个施工过程中衔接不当的地方和由于施工计划编制不当造成的工序错误、作业面冲突等情况,还能对施工方案进行校核优化,达到缩短工期的目的。
双流县第一人民医院迁建工程PPP项目在进行地下区域进度计划编制时,地下室有59个流水段,每个工作面形状不一,差异比较大。在进行进度计划编制时,不仅需要考虑到每个工作面的前后关系,也要确定对应的施工时间;计算每个区域的混凝土量、钢筋量、模板量等,工作量较大且复杂,加之区域形状不一,通过传统方法计算,效率不高又较难保障准确性。
该项目在进度计划编制阶段开始引入BIM技术,通过BIM5D对三维模型进行流水区域划分,一个区域划分好后多个专业都可直接应用范围,从而计算对应流水区域不同专业工程量结果。需要哪个区域工程量,直接点选对应区域,工程量便可直接输出,再结合工程部劳务工效,计算对应的施工时间,通过project软件进行横道图输出。原本整个地下室工程量提取需要7天的时间,最终仅仅用4天就将整个地下室主体结构工程的工程量提取出来。整个算量过程方便快捷又非常准确,为后期物资提取、人员进场提供了有效的数据支持。
双流县第一人民医院迁建工程PPP项目通过Project编好进度计划之后,将其导入BIM5D与模型进行关联,通过4D模拟的功能,按流水段进行虚拟建造模拟。在模拟过程中发现,流水段施工作业后有4天的间歇期间,与其他部门协调确认,可以进行优化;同样的情况还发生在其余单体中,共计优化工期12天,为后续按期竣工提供了重要保障。同时,也校验了各专业工作面间是否冲突的情况,有力的证明了进度计划的可实施性。
合理的资源调配减少施工隐患
策划阶段的资源控制作为进度计划的重要组成部分,是决定工程进度能否执行、能否按期交工的重要环节。资源控制的核心是制定资源的相关计划,通过识别和分析项目的资源需求,确定出项目需要投入的劳动力、材料、机械、场地交通等资源种类,包括项目资源投入的数量和项目资源投入的时间,从而制定出项目资源供应计划,满足项目从立项阶段到实施过程的使用。
制定好资源计划后,结合建筑信息模型将进行5D模拟,生成资源曲线,资源曲线的走向也侧面反映了进度计划编制的合理性。资源曲线出现峰值代表项目短时间内需要大量人力、材料以及机械的配合,这也意味着项目容易出现相关风险。可以通过5D模拟找出突出点、不平衡点,调整进度计划使得资源曲线平稳输出,实现资源配置平衡。
双流县第一人民医院迁建工程PPP项目通过BIM5D平台,将Project编制的进度计划与模型进行关联并进行资源模拟。根据模拟结果显示,在5、6月期间,资源曲线出现了突出的爆发点,超出正常平均值的20%,如若正常进行施工,虽然不会造成大事故的发生,但很有可能因劳务需求量急剧增大,而劳务班组一时难以满足需求,最终导致项目进度延期。项目团队通过对进度计划的合理优化,降低劳动力曲线峰值,使劳动力输出平缓,峰值点与平均值控制在5%以内,实现资源的平衡配置,保障后续施工不会出现劳动力需求的突然增多或减少的情况,确保项目有序施工。