項目集成管理公路工程論文

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1EPC公路工程項目特點分析

EPC公路工程總承包商負責工程的設計、采購、施工和試運營等工作，項目業(yè)主通過與EPC總承包商共同建立項目管理團隊來對項目進行總體的管理和控制，其組織架構如圖1所示。EPC公路工程項目通常規(guī)模巨大，建設周期長，加之復雜的地形地質條件和自然氣候條件，通常比一般建筑工程項目復雜，且具有其獨特性。

1.1涉及專業(yè)多樣

公路工程項目建設路段的長度一般可達數(shù)百公里，因為地理位置的差異，不同的路段具有不同的地形地貌。一個EPC公路工程項目往往包含多個分項工程，專業(yè)種類繁多，如橋梁工程、隧道及涵洞工程、邊坡工程等。另外，結構和造型變化多樣，專業(yè)人員、使用材料、機械設備和施工工藝等也沒有統(tǒng)一的標準。這些因素都使得EPC公路工程項目管理的復雜性和綜合性大大提高。

1.2現(xiàn)場條件復雜

公路工程路線不可避免地會通過一些復雜地形或不良地質路段，如滑坡、軟基、凍土等。由于其露天施工的特點，還會受到溫度、降水、風沙等氣候條件的影響。因此在進行施工計劃和施工組織安排時，為了保證施工生產的連續(xù)性和均衡性，應該盡可能減少和避免不良氣候和自然條件的不利影響。

1.3施工組織不易

公路工程項目具有線形性的特點，隨著施工進度的推進，施工現(xiàn)場的情況也隨之發(fā)生相應的變化，人員、材料、設備和施工機具也會有差異，因此公路工程項目的施工組織相對比較困難。這就需要根據(jù)施工對象采用不同的施工模式和施工工藝。另外，同一道工序在不同的作業(yè)地點所需的施工工藝和機械設備也可能是不一樣的，這對人員設備的組織和規(guī)劃提出了更高的要求。

2BIM在EPC公路工程項目中的應用價值分析

BIM是基于數(shù)字化和可視化技術進行集成與管理建設項目信息的方法與技術，相關信息不僅包括建筑、結構、設備等幾何信息，還包括資源、費用、工序、性能等非幾何信息。BIM應用涵蓋了建設項目全生命周期內的各個階段，不僅用于輔助項目設計、溝通、展示與推廣，還擴展到輔助采購、施工管理和運營維護等方面?；谏鲜鯡PC公路工程項目特點分析，對BIM在EPC公路工程中的潛在應用價值進行如下剖析。

2.1提高溝通與管理效率

在EPC公路工程項目中，EPC總承包商對項目的設計、采購、施工和試運營等整個過程進行管理和控制，并將上述工作分包給各專業(yè)分包商。如何有效提高各專業(yè)、各參與方之間的溝通效率和工作質量，是項目管理中遇到的一大難題。利用BIM的可視化、數(shù)字化、集成化等優(yōu)勢，一方面可以輔助工程各方的溝通與管理，如基于BIM的可視化會議可有效輔助多方決策、方案比選和技術討論等；另一方面可以實現(xiàn)基于BIM平臺的協(xié)同工作，如深化設計、施工場地布置與管理及資源管理等。從而，加強各參與方對項目的認知與表達，提高項目的實施質量與效率。

2.2輔助設計分析和展示

三維可視化是BIM的重要特點，EPC總承包模式下的公路工程項目中，BIM技術可以在項目初期就引入到規(guī)劃和設計中，結合初步規(guī)劃方案和現(xiàn)場環(huán)境，利用BIM技術建立初步的三維模型，可用于輔助比較和選擇公路的規(guī)劃方案。隨著方案確定和設計深化，進行整體和局部結構模型細化處理，比如公路斷面、配筋、鋼結構等，直至詳細設計圖紙完成。在深化設計過程中，可對設計進行檢測分析，如結構沖突、結構穩(wěn)定性分析、可建造性分析等，以保證施工開始前解決這些問題。同時，對于EPC公路工程項目，BIM還可以輔助車流流量分析等，以展示公路工程項目各方面的性能參數(shù)。

2.3輔助工程量準確測算

在EPC公路工程項目中，大量的多專業(yè)的工程數(shù)據(jù)使得項目難以實現(xiàn)精細化管理。BIM的信息集成優(yōu)勢，則可以實現(xiàn)及時、準確地獲得相關工程信息數(shù)據(jù)?；贐IM數(shù)據(jù)庫的信息數(shù)據(jù)平臺，任一時點的工程信息，包括工程量、資源的投入和消耗量、人力和機械設備的使用等，都可以被快速獲取并傳送到信息管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)工程量和工程進度的實時監(jiān)控。項目管理人員可以根據(jù)這些信息準確做出項目決策，有效改善傳統(tǒng)管理模式中項目信息無法實時獲取而難以控制項目風險的情況。

2.4施工過程優(yōu)化與控制

基于BIM技術和模擬技術，項目人員可以對工程項目進行施工工序的優(yōu)化和施工進度的控制。通過過程模擬，施工人員可以有效分析復雜過程的施工工序是否合理；同時將三維模型和進度計劃結合起來，實現(xiàn)基于時間維度的施工進度模擬和控制。并且，在基于BIM的管理系統(tǒng)中進行相關的可視化模擬和分析，還可以實現(xiàn)施工空間規(guī)劃、施工機械配置、資源材料供應等施工方案的優(yōu)化。BIM可以為EPC公路工程項目提供較好的施工管理方案，優(yōu)化和控制整個施工過程，有效提高施工管理水平。

3BIM在EPC公路工程項目中的實施流程

結合BIM技術在EPC公路工程中的潛在應用價值以及EPC公路工程項目的執(zhí)行過程，構建BIM在EPC公路工程項目中的實施流程，如圖2所示。在確定項目策劃方案后，建設單位面向所有投標人選擇EPC總承包商。與此同時，BIM團隊則開始參與到項目中。BIM團隊由EPC總承包商自行建立或者委派BIM咨詢方組建。通過與各設計分包商之間的協(xié)同作業(yè)，以“邊設計邊建模邊分析”的方式確定適用的設計方案，同時進行三維協(xié)調、概算、性能分析、施工組織設計等工作；然后對確定的設計方案進行深入檢測、驗證及修正，最終完成設計工作。進而利用BIM模型導出相關設備、材料的參數(shù)信息，以輔助采購。EPC公路工程項目通常涉及復雜的特殊工程，如橋梁工程等，大量的預制構件信息參數(shù)的準確性都有很高的要求?；贐IM的采購使總承包商與材料供應商之間共享BIM模型集成的信息，材料供應商不再需要與總承包商進行繁瑣而低效率的溝通，因此為工程信息的共享、傳遞和交換提供有效的支持。繼之，基于建立的BIM模型模擬、分析和優(yōu)化施工方案，并利用優(yōu)化后的施工方案直接指導現(xiàn)場的施工，進行成本、進度等管理，保障項目的工期和質量；同時，也為EPC總承包商和建設單位提供了溝通協(xié)作平臺，確保施工的順利進行。施工結束后，根據(jù)項目竣工圖及其相關信息，構建竣工BIM模型。該竣工模型集成項目的所有信息，如材料型號、供應商等，并將這些信息數(shù)據(jù)歸檔管理，以輔助項目的運營和維護。

4BIM應用保障機制

BIM的項目集成管理思想有效輔助EPC項目交付模式的實施。為了確保BIM在EPC公路工程項目中的有效執(zhí)行，提出以下BIM應用保障機制。

4.1高效的BIM團隊

對于EPC公路工程項目來說，BIM團隊既是BIM實施的主體，也是建設單位與項目各參與方進行交流和溝通的紐帶，因此項目參與方需要積極組建高效的BIM團隊?？紤]到當前BIM應用仍處在探索階段，特別是在EPC公路工程中，這就需要對BIM團隊相關人員進行適當培訓，以加強BIM團隊與各專業(yè)人員的合作，將BIM技術有效地應用于EPC公路工程項目。

4.2有力的決策者支持

要保證BIM在EPC公路工程項目中切實有效地行，需要決策者的大力支持。面對BIM理念和技術在EPC公路項目中的集成應用，項目人員難以在短期內改變傳統(tǒng)的作業(yè)方式，甚至有抵觸情緒，這就需要決策者的強力支持。與此同時，BIM團隊可以根據(jù)項目需求制定各時間段的目標，并且強化各參與方對項目的認識，激勵項目人員克服所遇困難。另外，有了決策者的支持，在財力、人力等方面也能得到較好的保障。

4.3適用的BIM軟件

適用的BIM軟件是BIM應用實施成功的基礎。目前，BIM系列軟件可以大體分為兩大類，即設計建模和模擬分析，其中設計建模軟件用于BIM模型的建立與分析，以選擇或優(yōu)化設計方案，保證其可建造性；而模擬分析軟件則用于施工方案的模擬與分析，以確定及優(yōu)化施工方案，保證其可行性。應根據(jù)EPC公路工程項目的需要，選擇適用的BIM軟件，為BIM在EPC公路工程項目中的有效應用提供平臺。

4.4良好的信息交換機制

EPC公路工程項目因其復雜性，涉及大量的信息傳遞和交換，為了提高溝通效率，建立一個良好的信息交換機制尤為重要。良好的信息交換機制，一方面應該具備流暢的人員溝通渠道，不會出現(xiàn)信息傳遞的阻滯和信息丟失現(xiàn)象；另一方面還應該具備快速的信息反饋渠道，使各方面專業(yè)人員能及時得到所需信息的反饋?；诖耍瑯嫿‥PC模式下BIM的信息交換機制，

4.5完善的BIM標準

BIM相關標準和規(guī)范是BIM成功實施的關鍵。BIM技術的應用還不成熟，特別是在我國還處于發(fā)展階段，BIM在項目各個階段的應用還缺乏有效的、統(tǒng)一的標準，BIM的應用效果也因此受到影響。建議借鑒國內外已有BIM標準，結合EPC公路工程項目的實際情況，制定符合其需求的BIM標準，為BIM在EPC公路工程項目中應用推廣提供支持。

5結語

針對EPC公路工程項目實施成效不足，本研究探討了BIM輔助EPC公路工程項目實施的可行性。通過分析EPC公路工程項目的特點，表明其項目管理過程復雜、施工組織不易等特性，需要有效的管理方式或技術手段來輔助EPC項目的實施；通過討論BIM在EPC公路工程項目中的潛在應用價值，發(fā)現(xiàn)BIM有潛力支持EPC公路項目的實施，提高其管理水平和效率；通過構建BIM在EPC公路工程項目中的應用實施流程，表明BIM輔助EPC公路工程項目的實施是可行的；另外，通過提出BIM應用的保障機制，也為BIM的成功實施提供了支撐。同時，本研究主要從理論上分析了BIM輔助EPC公路工程項目實施的可行性，仍缺乏基于工程案例的實證研究。因此，在未來研究中將相關理論研究成果應用于實際工程案例中，以驗證其可行性和有效性。

作者：劉文平 郭紅領 任劍波 武電坤 劉兵全 單位：清華大學建設管理系