基于BIM 技术的机场施工进度管理

费浩 北京鼎瀚中航建设有限公司

随着我国城市发展速度的加快，社会基础设施建设逐渐完善，各种复杂的大型项目频繁出现在施工建设中。机场工程项目涉及结构、建筑、钢结构、机电、管廊、玻璃幕墙、机场工艺设备、高架桥、APM 及心理系统等专业，多达数十个施工标段、数千名参与建设人员、上百个专业单位，加之项目体量庞大、建设工期紧迫、技术要求严苛等，使得施工进度管理成为施工管理的重点和难点[1]。

全程建筑信息模型（BIM）是一种借助三维数字模型，构建专业可视化场景的新技术。其基于项目参数信息进行三维建模、模型轻量化、多专业碰撞与模拟、临时场地布设和三维扫描等，为项目施工进度提供客观指导，促进机场工程各环节的顺利推进。

一、机场施工进度管理问题

（一）缺乏形象化的表达方式

机场工程项目因受限于工程特点，对施工进度管理的要求相对更高，除了要借助信息技术手段及BIM 建模标准，还需要根据项目的要求调整。借助BIM 技术管控总承包模式进度，必须拆分项目特点和传统的进度管理要点，明确BIM 建模的标准和分解尺度问题，实现现场施工进度与BIM 建模的有机结合。只有项目进度管理和模型信息相互融合，才能最大程度地发挥BIM 技术的作用，提高项目进度管理水平[2]。

（二）数据间协同效率低

传统的施工进度管理主要以二维CAD 图纸编制施工组织计划，借助进度管理工具实现统计整理。这种方式呈现的进度实际情况相对抽象，很难动态、实时地跟踪项目进度，无法保障各个环节的有机协调。

除此之外，编制与优化进度计划的难度较大，计划排查必然会耗费较多的时间成本，很难直接客观地反映实际进度，使得数据统计分析不够准确，很难为施工总承包模式的冲突问题管理提供明确的指导，丧失了决策导向作用。

二、机场施工进度管理BIM 技术总体方案

传统的机场施工进度管理模式，主要是基于工法分部分项达到对产值、合同与现场进度的综合管控。文章基于传统管理模式，管理分项施工进度，引入BIM 技术建立全新的进度管理机制，形成基于机场模型工程分解结构（EBS），通过EBS 实现对项目的分解、模型定位和命名，用于对机场施工BIM 建模指导，打造出与EBS分解颗粒度较高的BIM 数据，能够客观映射传统工法分部分项的特点，实现模型、计划和进度数据的有机整合，连通两种管理方式的渠道，形成协同高效的机场施工进度管理策略[3]。施工进度管理解决思路如图1 所示。

图1 施工进度管理解决思路

（一）建立数据基础

在社会经济高速发展的背景下，我国针对BIM 技术的应用出台了六项标准，其中明确了分类和编码标准、应用标准、交付标准、存储标准、施工标准和设计应用标准，不同的地区又相继发布了关于BIM 发展要求的相关标准，这使得BIM 技术的应用在我国已经形成了国家、地方、行业和企业四级体系。

EBS 主要是指在工程系统功能分析的基础上，基于专业、功能和技术实现对工程系统的分解细化，打造全新的树状子系统结构。为了保障BIM 技术在施工进度中的信息化管理，机场工程模型定位和命名规则主要依据全国机场项目三维模型构件的唯一检索ID 确定，以便后续更好地查询调用模型构件[4]。具体的定位和命名规则如图2 所示。

图2 模型定位及命名规则

模型检索ID 主要是基于数字0～9、字母A～Z组成的特定含义的字符串。根据规则，检索ID 可以设定为4 个等级：第1 级定位到单位工程的某个专业；第2 级定位到构件的编码；第3 级主要为细部构件，是基于模型EBS 表达一级定位表示的某个构件类型；第4 级则是定位流水号码，表示某个构件在2 级定位区域中的具体编号。

结合机场施工进度管理的颗粒度，在分项目工程级层级和模型EBS 的构件类型之间即可形成相应关系，即通过对模型EBS 编码和分部分项编码关系的梳理确定映射，可采用自动映射和手动映射两种方式提高关联度。其中，手动映射可基于条件完成对模型EBS、分部分项的勾选，促使分部分项和模型EBS 形成映射关系，完成映射表的制订；自动映射可经由分部分项实现对构件具体类型名称的自动化匹配[5]。

（二）进度管理设计

1.功能设计

施工进度管理主要是针对分项、模型、施工报表、施工计划和进度统计五个模块的管理，通过模型管理模块、分项管理模块，即可实现对模型映射关系的有效连接。工点也能够基于模型管理的工序实现对施工进度的填写和申报，制订明确的施工操作计划，生成对应的施工报表，获取相关统计数据[6]。

分项管理模块主要是针对机场施工项目实施分解处理，工作项目包含了一定工作内容的施工过程，也是施工进度管理的基础控制单元。要合理划分工作项目，以便满足施工控制进度要求和施工操作要求。

模型管理模块主要是指基于三维模型建立的施工信息数据库，其中包含了工序、工程结构和材料等。

施工计划模块主要是基于工序制订明确的计划，切实有效地解决项目在时间安排上的先后衔接问题，以便更好地达到保障安全、质量的基本要求，充分实现合理安排工期的效果。该模块结合构件工序，必须配备相应的设备、人员及材料，达到最佳的形象进度[7]。

施工报表模块主要包含了施工月报、周报、日报等相关报表。施工报表的数据主要是基于模型管理模块、分项管理模块和施工计划模块执行的。

进度统计协同模块则能够基于BIM 呈现开工流程、完工流程及滞后特点，借助图表、文字展现形象进度、施工产值、物料消耗及设备使用等信息。

2.实现逻辑

借助于BIM 软件的三维可视化特征，工作人员可切实有效地解决施工进度问题，实现施工全过程控制[8]。具体的功能实现关系逻辑步骤如下。

关联EBS：结合工法分部分项与EBS 形成联动映射关系。

创建模型：结合EBS 分解的设计图纸和分部分项完成项目模型构建，基于模型构件确定“人、机、料”等信息。

分解工序：对机场BIM 的构件进行工序分解处理，梳理和确定其产值计算、形象进度及计划等属性。

实例化工点分部分项：施工单位基于分部分项工程的分解内容，即可基于图纸、概算确定附加设计量、产值和单价。

制订施工计划：结合前面确定的“人、机、料”的属性，形成明确的工序实施计划，获取形象进度计划、产值计划、设备需求计划、人员调配计划和材料需求计划等[9]。

进度填报：单位根据进度安排完成相应的工序后，及时通过系统完成分项实施情况填报。

统计生成：通过系统自动完成施工计划和实际完工情况的梳理对比，促使施工进度情况能够客观反映到机场BIM 模型上。

生成报表：结合分部分项施工完成的具体情况生成对应的汇总信息，按照季度、月度、日度分别形成对应报表，结合施工工序的具体完成情况，既可明确开工、完工及进度滞后等各方面的情况，又能够动态掌握设备使用、产值和物料消耗等情况[10]。

三、基于BIM 技术的机场施工进度管理应用案例

某国际机场T2 航站楼项目，总建筑面积大约为33万平方米，施工周期设定为1000 个工作日，航站楼范围包括机电、土建、民航空管及机场弱电系统、消防系统、高铁、地铁、捷运系统、钢结构等综合性超级工程。在项目推进期间，部分分包单位未切实有效地落实招标情况，现场人员基于实际情况构建BIM 模型，在模型的指导下提前做好施工部署，有效避免了后期拆改工作，为相关单位节约了大量工期。

（一）复杂节点处理

在施工前期，构建航站楼的钢结构、土建、高铁等分项模型。基于BIM 系统整合模型，了解不同专业之间存在的设计瑕疵和与施工要求不相符的情况，在降低损失的前提下，制订明确的协调解决方案，为项目实施提供可靠的技术支撑，有效节省了60 天工期。

（二）图纸深化

经由对钢结构和土建模型的综合处理，确定临时场内布设与施工要求的一致性，在施工之前，确定各专业施工中存在的工序影响因素，为工期缩短赢得更多的时间，降低不可预测方案的缺陷的影响，保障施工能够一次性完成，防止浪费情况出现。繁杂的图纸信息给施工带来了极大的挑战，借助BIM 技术的可视化功能，让图纸以模型方式呈现，确保图纸中存在的各种问题得到尽早解决，方便技术交流和方案调整，避免了二次拆改问题。

（三）协调分包施工

在施工期间，设计院会陆续完成升级版图纸和设计变更图纸等，在发布新图纸后3 天内通过BIM 软件完成模型调整，将其传送给发包方，与现场施工实现完美对接。

同时，基于BIM 平台生成二维码载体，即可实现实体和模型的有效捆绑，促使信息互动延伸到相应工作面。工长在扫描二维码后就能够快速获取责任划分、交叉作业要点等信息，提高分工施工协调程度。

四、结语

因机场施工项目体量庞大，涉及专业、人员众多，借助BIM 技术能够有效提高分包项目之间的协调程度，同时动态呈现进度情况，为项目进度管理提供客观指导，最大程度地缩短施工周期、降低返工率、规避专业碰撞问题，确保每个施工环节能够有序、按时推进。