进度管理是是工程项目控制的重要一个环节，与资源利用和工程经济效益紧密相关，传统的进度管理模式具有协调性差，影响因素多，不具动态性和整体性差等缺点，在面对工程规模大，需要多方协调时，工程中经常会出现工程实际进度情况与施工进度计划不一致问题。BIM技术具有关联性，可视化，可模拟和协调型好等优点，将BIM技术引入工程管理中，为控制工程进度提供了一种新思路，BIM技术包含项目全生命周期的信息，基于BIM技术的进度管理可以施工阶段进度管理提供数据支撑，通过进度数据的实时更新实现施工进度的动态管理。本文将会从施工进度管理的系统性、实用性和主动性出发，围绕进度目标、进度优化、进度预测等方面，考虑施工进度复杂因素作用下，提出基于BIM技术的进度预测模型，科学合理的预测工期。

    施工进度预测模型

    （一）项目施工进度的影响因素分析

    目前的工程项目存在规模大和复杂化的特点，在施工过程中存在各种因素的影响。有的学者将各种影响因素总结为人的因素、技术因素、资源因素、环境因素和风险因素等因素，见下表所示：

    （二）施工可靠度预测模型

    铝套管＋水泥浆防护的拉吊索主要病害为套管内灌水泥浆与铝套管发生化学反应体积膨胀，造成铝套管涨裂、破损；铝套管内上部水泥浆填充不密实、水泥浆体有浮浆或不凝固，再次加重索体锈蚀。假设施工进度计划的预测工期为Tp，目标工期为To。整体的预测工期Tp可以分解为若干个单元的预测工期Tpi,目标工期To可以分解为若干个单元的目标工期Toi它们之间存在以下的数学关系：

    这些若干个单元预测工期Tpi与与之对应的目标工期Toi，因此问题就将简化为研究每个单元工作的进度情况。

    其中E为控制指标，a为控制限度，在施工前需要首先确定E的值。

    在施工中会出现两种情况:

    （1）如果：

    则结束预测过程，并且输出相应的????????????，????????????值。

    （2）如果：

    则表明在现有影响因素的作用下，预测的结果Tpi不能满足进度要求。在这种情况下，就需要对影响该单元进度的影响因素进行调整，直到满足（1）的情况。

    假设影响进度的因素有N个，如人、材料、机械、管理等因素，将他们写成向量的形式就是：

    记目标工期为：

    预测工期为：

    基于BIM技术的进度预测

    （一）信息获取

    基于BIM技术的进度预测，最重要的就是项目信息的获取。BIM模型包含了项目的全生命周期的信息，主要包括项目在施工过程中的进度信息、资源信息等，并通过构建BIM信息协作平台实现项目信息的共享和传输。

    （二）BIM进度管理模型的框架

    本篇文章从现有的BIM技术出发，实现进度数据的实时更新，通过软件中的虚拟建造和碰撞检测功能实现对施工进度计划的优化，进而通过挣值法中的指标计算，进行效益分析。结合前面讲述的BIM技术的优势，提出了以下的基于BIM技术的进度管理应用框架和BIM信息平台框架。

    图1BIM进度管理模型框架

    图2BIM信息平台框架

    （三）进度预测流程

    BIM技术可以进行可视化展示工程进度和虚拟施工等，有利于进度计划的表达以及提高进度管理的效率来更好地实现进度目标。利用BIM模型进行虚拟建造可以确保工序之间的逻辑关系和各项活动的可执行性。

    在项目实施过程中，主要是以进度计划为基础，通过进度监控和进度信息采集，对项目的关键路线进行分析以及优化。通过重复进行上述过程，获取项目的最优方案，来实现对项目的进度控制。

    图3BIM进度预测流程

    工程实例

    （一）工程概况

    九江长江公路大桥位于现九江长江大桥上游10.8公里处，在江西省九江市阎家渡玛头上游约1公里处跨越长江。项目南起江西昌九高速公路K115+300处，经江西省九江市经济技术解发区、赛湖、永安乡到湖北黄梅县，北接湖北黄小高速公路K25+735处，全长25.145公里，主要由南岸引道工程、跨江大桥工程、北岸引道工程三部分组成。

    本标段为A2标段，标段起讫桩里程为K13+230～K15＋700，路线全长2.47km。主要内容包括七里湖特大桥（74#墩-90#台、梁架到73#墩）、苏家垄京九跨线桥、九江西互通、沙阎路改造等工程。线路跨越昌九城际铁路、南浔铁路、京九铁路、沙阎公路。

    （二）实施思路

    基于BIM技术的进度预测，主要是以三维信息模型为基础，将BIM技术与传统进度管理理论、数理统计和概率论有机结合，以可视化模拟、施工进度信息反馈及动态控制为重点。

    （三）实施过程

    基于BIM技术的进度预测，主要是以三维信息模型为基础，将BIM技术与传统进度管理理论、数理统计和概率论有机结合，以可视化模拟、施工进度信息反馈及动态控制为重点。

    （1）工程背景

    图4部分施工网络计划图

    该工程主要包括桩基础24d、承台30d、墩身30d三项工作，每项工作的影响度分别为：桩基础0.33，承台0.25，墩身0.15。

    （2）整体进度预测分析

    第一条路线：

    1→2→3→5→6

    第二条路线：

    1→2→3→4→5→6

    第三条路线：

    1→2→4→5→6

    由上述条件可知n=3，m=5

    目标进度矩阵第一列为：

    目标进度矩阵第二列为：

    目标进度矩阵第三列为：

    第一条线路影响度矩阵E1，第二条线路影响度矩阵E2，第三条线路影响度矩阵E3。

    根据工期预测结果可知，选择第一条线路，完成工程需要138.5d。

    进一步改善的意见

    工程项目是一个动态的过程，因此施工进度计划需要不断地修正以满足实际工程需要。在公路建设中，应该统筹兼顾，充分考虑影响施工进度的影响因素。

    关注项目的成本。成本作为三大目标之一，在保证按时完成任务的同时，需要成本控制，通过成本核算，分析，考核来实现对成本的动态控制。

    保证质量目标。质量作为项目目标中重要的部分，在工程建设中必须要保证工程质量满足国家规范要求。

    关注纠偏措施。根据影响进度的因素分别确定有效的纠偏措施，以便在进度偏差时，及时采取措施，控制工程进度。

    ▎资料来源：《中国公路学会养护与管理分会第十届学术年会论文集》，选自《基于BIM技术的进度预测模型在工程中的应用-以九江长江公路大桥为例》，作者：毛国宇，长安大学公路学院

    ▎本期编辑：李志豪

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