地鐵作為一項(xiàng)公共工程，給城市帶來(lái)很多便利，也是未來(lái)軌道交通發(fā)展的方向。地鐵大部分路段都在地下，對(duì)地形要求很高，中國(guó)地形又非常復(fù)雜，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的科學(xué)論證和合理規(guī)劃，不僅影響施工進(jìn)度的控制，還可能浪費(fèi)巨大的人力財(cái)力。

地鐵工程的施工進(jìn)度管理受技術(shù)、環(huán)境、資源等影響，工期延誤時(shí)有發(fā)生，結(jié)合BIM技術(shù)與傳統(tǒng)施工進(jìn)度管理技術(shù)，可提高項(xiàng)目的施工進(jìn)度管理水平。

地鐵施工進(jìn)度影響因素

環(huán)境因素：地鐵工程地質(zhì)條件復(fù)雜，且要求保證不對(duì)既有建筑物造成影響，施工工期須考慮城市規(guī)劃和城市建設(shè)的需要。

技術(shù)因素：不同專業(yè)設(shè)計(jì)存在沖突，對(duì)工藝掌握不牢靠或施工方法選用不當(dāng)，施工場(chǎng)地布置及施工進(jìn)度計(jì)劃編制不合理等。

人為因素：施工人員素質(zhì)參差不齊，難以正確理解復(fù)雜的設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)施工工藝的熟悉程度和操作技能水平也對(duì)能否按時(shí)完成有重要影響。

傳統(tǒng)地鐵施工進(jìn)度管理方式的不足

(1)二維CAD設(shè)計(jì)形象性差，無(wú)法為各專業(yè)提供協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)。地鐵工程設(shè)計(jì)圖紙包含多專業(yè)，施工人員很難準(zhǔn)確理解、設(shè)計(jì)人員溝通協(xié)調(diào)效率低下。

(2)純文本的施工進(jìn)度計(jì)劃直觀性差，無(wú)法實(shí)時(shí)跟蹤，只能抽象表達(dá)進(jìn)度過(guò)程，編制及優(yōu)化進(jìn)度計(jì)劃時(shí)計(jì)算復(fù)雜，難以發(fā)現(xiàn)計(jì)劃不合理處，也不能直觀地對(duì)實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行跟蹤和分析。

(3)施工中不確定性因素多，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、精細(xì)化的管理。

基于BIM的4D虛擬建造技術(shù)

基于BIM的4D虛擬建造技術(shù)是在3D建筑信息模型上附加時(shí)間維度，制作出4D模擬動(dòng)畫，通過(guò)在計(jì)算機(jī)上建立模型并借助各種可視化設(shè)備對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行虛擬描述。

基于BIM的4D虛擬建造技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程

1 進(jìn)度計(jì)劃編制

(1)確定項(xiàng)目目標(biāo)和范圍，并對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行WBS分解；

(2)定義WBS中的工程活動(dòng)并計(jì)算其工作量；

(3)確定各工作活動(dòng)間的邏輯關(guān)系，即確定每項(xiàng)工作的前置任務(wù)；

(4)根據(jù)各工程活動(dòng)的工作量和資源投入量等參數(shù)計(jì)算其持續(xù)時(shí)間。

2 3D建筑信息模型創(chuàng)建

利用BIM建模軟件完成3D建筑信息模型的創(chuàng)建，模型須滿足以下要求以達(dá)到實(shí)現(xiàn)4D虛擬建造的目的：

(1)根據(jù)實(shí)際施工中施工區(qū)域及施工單元的劃分正確拆分模型；

(2)將編制的進(jìn)度計(jì)劃中的任務(wù)名稱與模型中構(gòu)件相對(duì)應(yīng)；

(3)根據(jù)虛擬建造精細(xì)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(chǔ)上集成時(shí)間維度，從而將施工過(guò)程按時(shí)間進(jìn)展進(jìn)行可視化模擬。實(shí)現(xiàn)模型與進(jìn)度計(jì)劃鏈接的關(guān)鍵在于將工作任務(wù)附著到模型相應(yīng)的幾何圖形上，即將工作任務(wù)與模型中的對(duì)象對(duì)應(yīng)起來(lái)。附著完成后，進(jìn)行模擬設(shè)置即可生成按進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行的施工過(guò)程模擬動(dòng)畫。

基于BIM的圖形化施工進(jìn)度管理

施工進(jìn)度管理包括編制施工進(jìn)度計(jì)劃及對(duì)施工進(jìn)度的控制。

基于BIM的圖形化施工進(jìn)度管理即利用圖形、模型、動(dòng)畫、圖表等表現(xiàn)實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的差異，比傳統(tǒng)的方式直觀形象，可提高施工進(jìn)度控制的效率。

基于BIM的圖形化施工進(jìn)度管理實(shí)現(xiàn)方法

1 實(shí)際施工進(jìn)度信息的收集

需獲取的實(shí)際進(jìn)度信息內(nèi)容及形式與傳統(tǒng)方法一致，包括：實(shí)際開(kāi)始及結(jié)束時(shí)間、工期受到的影響及原因、實(shí)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(xiàn)場(chǎng)拍攝的實(shí)際施工情況的照片、工程驗(yàn)收單、變更單、簽字等相關(guān)文本資料，計(jì)算已完工程量及消耗資源等。

2 實(shí)際施工進(jìn)度信息的處理

基于BIM的施工進(jìn)度管理利用圖形、模型等直觀表達(dá)實(shí)際施工進(jìn)度情況，并能形象地對(duì)比實(shí)際與計(jì)劃的區(qū)別。如標(biāo)記BIM模型中的已完成構(gòu)件，在模型中用顏色區(qū)分已完和未完工程，管理人員便可直觀了解工程進(jìn)展情況；在虛擬建造中加入實(shí)際進(jìn)度的信息，用不同顏色表示按時(shí)完成、提前完成、滯后完成的構(gòu)件；對(duì)比掃描獲得的實(shí)際建筑模型與事先創(chuàng)建的BIM模型，以發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工與設(shè)計(jì)的差異，找出施工中的問(wèn)題。

建設(shè)中的地鐵

基于BIM的可視化施工模擬

1 工程地質(zhì)條件模擬

地鐵工程屬地下工程，不確定因素多，若地質(zhì)條件復(fù)雜施工難度更大。利用地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)，模擬復(fù)雜的工程地質(zhì)條件，可指導(dǎo)地下隱蔽工程施工，減小不利的環(huán)境因素給工期帶來(lái)的影響。

2 施工場(chǎng)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(chǎng)地的平面布置尤為重要。若僅參考類似工程的布置方案進(jìn)行設(shè)計(jì)無(wú)法驗(yàn)證方案是否合理，通過(guò)在施工前創(chuàng)建施工場(chǎng)地平面布置的模型，可直觀分析其與周圍環(huán)境的關(guān)系。

可通過(guò)模擬施工機(jī)械的運(yùn)行，提前發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中可能存在的安全沖突，通過(guò)模擬塔式起重機(jī)的運(yùn)行來(lái)判斷其布置是否合理，避免在施工中與其他物體發(fā)生碰撞沖突。

3 施工工藝模擬

施工人員難以準(zhǔn)確掌握復(fù)雜的技術(shù)或新工藝技術(shù)，可利用模擬動(dòng)畫來(lái)指導(dǎo)施工。施工工藝模擬動(dòng)畫是在創(chuàng)建機(jī)械、構(gòu)件、建筑等模型的基礎(chǔ)上，再賦予其相應(yīng)的動(dòng)畫，最后進(jìn)行渲染使畫面效果更加逼真。

基于BIM的碰撞檢測(cè)

基于BIM的碰撞檢測(cè)為各專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)以形象直觀的三維實(shí)體模型為基礎(chǔ)的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，減少了施工過(guò)程中由不同專業(yè)間碰撞導(dǎo)致的工程變更，保證工程能按時(shí)完成。

實(shí)現(xiàn)方法流程：

模型整合→確定檢測(cè)對(duì)象→設(shè)定檢測(cè)規(guī)則→人工審核檢測(cè)結(jié)果→生成檢測(cè)報(bào)告

各步驟要點(diǎn)如下：

(1)各模型使用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軸網(wǎng)，以保證不同專業(yè)的模型能準(zhǔn)確對(duì)齊并整合；

(2)建模時(shí)應(yīng)保證構(gòu)件的命名和屬性信息準(zhǔn)確，并依據(jù)檢測(cè)需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸惞芾恚?/span>

(3)依據(jù)需要設(shè)定檢測(cè)規(guī)則，審查檢查出的碰撞并合理分類，將責(zé)任落實(shí)到人，及時(shí)修改設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，最后根據(jù)需要生成檢測(cè)報(bào)告。

基于BIM的施工進(jìn)度管理，可直觀展示工程建造過(guò)程，使進(jìn)度計(jì)劃編制更精確，減少進(jìn)度優(yōu)化的工作量；可實(shí)現(xiàn)實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的實(shí)時(shí)直觀對(duì)比，為分析實(shí)際進(jìn)展情況、采取糾偏措施提供準(zhǔn)確全面的決策依據(jù)；能發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的問(wèn)題，以做好事前控制，克服環(huán)境、人為等不利因素的影響。