論4D施工管理系統在水利施工中的應用研究

■張鶴冉，趙國富

■1.河南省泌陽縣宋家場水庫管理局，河南 駐馬店 463000;2.駐馬店市水利工程局，河南 駐馬店 463000

1 傳統弊端

1.1 環境影響大

水利施工不同于不同工業建筑，其選擇的建筑地質多為遠離人群聚居地，且地勢高低落差較大的水域或者山川。由于其建造地址的特殊性，導致其在施工過程中受地質、水文、氣象等外部環境影響較大，帶給其極不穩定的施工條件。因而對于水利工程而言，為嚴格控制與管理施工過程，保證施工質量，應比一般的工業建筑更加注重對外部環境的檢測與預估能力，因此運用一般工業建筑的方法是不合理且無法滿足，水利工程施工建設需要的。

1.2 投資大，周期長

現代的水利施工項目是一種大型水利建設，其不僅需要巨大的資金投入，而且對參與人員的專業素質與能力的要求也是極高的。但是由于其施工周期較長，長時間的施工過程中會遇到很多無法控制的事情，因此控制水利施工建設項目的資金投入的難度不斷提升。另一方面，由于水利工程多建設在偏遠且交通不便的區域，因而給材料采購，設備進出場等帶來極大的不方便，在此情況下，其對于交通運輸就需要投入比一般工業建筑更多的資金。這些都對水利項目管理的成本控制環節提出了很高要求。

1.3 人員冗雜，難管理

水利施工工程，施工過程較復雜，需要很多種類的工種相互配合。比如土建、鋼筋、高空作業、爆破、防水、水下作業等技術工作和特殊工作。在水利施工工程中，對施工班組安排，交叉并且復雜，如果不好好對現場進行管理，則很容易使管理與施工陷入混亂的狀態。一旦管理混亂，那么對工序的安排則會出錯，班組之間在施工過程中就會發生沖突等等問題就會接二連三的出現，進而對施工的質量與進度產生負面影響。這種由于人員冗雜，帶來的難以管理的問題，需要進行水利施工管理的單位或者部門對班組關系進行一個有序且高效的樹立，對公共順序等方面進行合理的安排，這就對水利施工建設在此方面提出了高于一般工業建筑的要求。

1.4 危險性高

在水利施工過程中，存在很多為危險因素［1］。一方面在水利施工過程中，爆破、隧道開挖、水下作業、高空作業等本就是危險系數極高的作業工種，其危險因素在于不僅是本身就具有高危險性，如果管理和監督上出現微小的失誤也會帶來極大的危險性。另一方面是由于其所處地理環境的特殊性，水利施工建設工程在選址是多選擇偏遠、交通不便的地區，因此醫療衛生條件有限，如果在水利施工過程中不慎發生安全事故，或者在運輸過程中發生交通事故，那么對于人員救治相對而言就會比較困難，因而水利施工過程中的安全管理安全管理是其十分突出且受到國家相關部門高度重視的一個環節。

2 4D施工管理系統應用

2.1 實行進度管理

通過4D施工管理系統對水利工程項目施工進行4D施工過程模擬中，可以動態管理施工進度。水利工程管理人員可以控制和調整施工進度，圖形界面中的4D模型會隨著系統中的施工進度計劃的修改，而發生變化，之后統計結果與4D顯示圖像會自動更新。4D進度管理包括對比進度、調整計劃、進度追蹤以及進度分析等功能。進度對比是指將錄入的施工實際進度信息，與計劃進度對比分析。實際進度和計劃進度的不同對比情況用不同顏色的圖形表現，具體包括未輸入、準時、推后以及提前四種狀態，使施工進度一目了然。進度調整則是通過連接項目管理系統，遠程調整進度計劃，從而改變圖形界面中的4D模型。進度追蹤功能可以按照規定的日期，跟蹤工程的施工段或WBS節點的進度計劃執行情況，并且可以根據計劃和實際百分比進行統計［2］。進度分析功能自動統計規定時間段內施工進度的詳細信息，并用列表的方式將施工段的具體狀態表現出來，用圖與數字的形式對不同狀態的施工段的進行統計。

2.2 進行過程模擬

將4D施工管理系統應用在水利工程項目施工中，可以用動態的三維模型將水利工程的實際施工情況以及進度展現出來，使其形成4D動態模擬。工程管理人員可以通過直接控制4D模擬過程，將具體的天、周、月設定為為時間單位［3］，并以此為依據對施工進度進行順序以及倒序模擬。三維視圖中不同的施工狀態用不同顏色的模型代表，用指定的WBS顏色顯示已完成的構件。工程管理人員可以通過4D施工過程模擬，了解水利施工各個階段詳細施工情況。可以比較各種施工方案，最終選擇操作性較強的施工方案。

2.3 管理動態資源

通過應用4D施工管理系統可以將水利工程項目的資源需求、三維模型以及施工進度相結合，從而在施工過程中實現對消耗資源進行動態管理。動態資源管理是指材料人力、以及器械的管理和工程量統計［4］。人力、材料以及器械的管理功能可以自動計算水利工程項目的人力、材料以及器械的消耗量和成本，并可以將資源在不同的施工階段的需求計算出來。工程量統計功能可以通過施工的實際進度和計劃進度準確計算出施工單元、各個WBS節點以及整個工程的工程，最后采用統計圖的方式將其完成情況進行分析和統計。

2.4 查詢施工屬性

4D施工管理系統運用在水利施工過程中可多個施工屬性進行查詢，水利工程項目的管理人員可以通過其收集施工過程中的相關信息，比如資源、質量、進度等進行綜合分析進而實現統一管理。其具體有以下幾個功能［5］:對于水利施工工段或者構件，可先在建立的3D模型中選擇出來，并在視圖中進行放大，并且可采用多視角進行三維瀏覽;對于3D模型可以通過不同的角度和不同的試圖對進行全方位查看;對于施工項目的詳細信息，可以通過分析WBS節點、施工段等，對其進行進行實時查詢，詳細信息具體包括資源用量和成本、質檢表、施工單位、施工時間、施工工序、工程量以及結構類型等。通過對施工信息和工程構件的實時查詢，從而實現對水利工程項目施工的可視化管理。

3 結語

水利施工是關乎民生的重要工程，其建設過程不僅要關注其效率更要關注其質量。隨著水利工程的不斷發展，傳統施工管理方式已經無法滿足其在質量方面的額需要。將4D管理系統應用到水利施工中，有助于時間對建筑施工全方位的管理與控制，保障水利工程的質量。

［1］蘇麗萍，文龍，馬軍紅.論4D施工管理系統在水利施工中的應用研究［J］.世界家苑，2013，6(13):13 －14.

［2］陳巍.4D施工管理系統在黑龍江水利施工中的應用研究［J］.水利科技與經濟，2011，17(11):123 －124.

［3］溫麗春.水利施工管理中4D施工管理系統的應用分析［J］.科技創新與應用，2014，6(16):231 －232.