4D施工管理系統在黑龍江水利施工中的應用研究

崔玉上

摘要：隨著科學技術的高速發展，計算機技術也帶動著建筑施工管理信息化、智能化、可視化的進一步發展。4D管理系統的應用有效的縮短了工期，提高了工作效率。本文針對黑龍江水利施工中的4D施工管理系統的應用進行了簡要的分析，總結出了其在水利施工中的應用方法。

關鍵詞：4D管理系統；水利施工；應用；黑龍江

一、4D施工管理系統簡介

4D施工管理系統將現場的3D模型與建筑物的施工進度相連接，以計算機網絡中的4D進度管理、資源管理等程序對現場施工資源和場地布置信息進行可視化模擬，對施工現場的施工進度、人力、材料、設備等進行動態化管理，為建筑施工以及水利施工提供可靠科學的管理手段。

4D施工管理系統是以IFC為基礎的，它是一種由全過程仿真和施工機械設備配置優化兩個子系統組成的動態仿真系統，具體結構如圖1所示。

該動態仿真系統是將現場施工反饋出來的信息存儲于系統的數據庫中，然后提取相關信息對初始模擬信息修改，利用全過程仿真子系統進行仿真計算，以計算后的數據對工程的施工工期和進度進行新的預測。對無法達到施工進度要求的機械或設備方案進行參數調整，使其滿足工程進度和施工工期的要求。

系統中的機械設備配置優化子系統是對機設設備配置進行多目標優化，以建立多目標優化數學模型的方式對施工工期和施工費用進行計算。各個活動模型的計算成果必須返回到對應的工序模型中，工序模型又將程序設定的施工順序相互連接在一起，對整個施工過程進行模擬。通過計算優化，找出符合條件的計算方案，對所有的計算方案進一步計算，對比結果找出最優機械設備配置方案。

二、4D施工管理系統應用

1.進度管理

水利管理人員可以利用4D施工管理系統對項目施工的過程進行控制和調整施工進度。4D進度管理是由對比進度、調整計劃、進度追蹤和進度分析等幾部分組成，這幾部分都是根據實際施工進度與4D模擬系統中計劃進度作出比較，通過具體圖形的對比，對施工進度中未輸入、推后、準時和提前四種狀態作出準確的了解，最后根據遠程控制系統，調整進度計劃，改變圖形街邊中的4D模型。

2.進行過程模擬

4D施工管理系統可以將水利工程中的實際施工情況和動態的3D模型相結合形成4D模型，管理人員通過對4D模型中施工的天數、周數、月數等的設定，以此為施工進度進行順序的依據進行有效的倒序模擬。除此以外，利用4D施工管理可以對整個水利工程的各個施工階段進行詳細的了解，以達到掌握全工程的目的。

3.管理動態資源

4D施工管理系統結合了水利工程施工過程中的資源需求、三維模擬和施工進度三者為一體，實現了對施工過程中材料人力、機械管理和工程量統計等動態資源管理，在一定程度上降低了工程施工各個階段的成本和消耗量，并且利用系統的工程量統計系統可將實際進度和計劃進度精確的計算出來，對其進行分析和統計。

4.查詢施工

4D施工管理系統利用管理人員在施工過程中收集來的相關資源、質量、進度等信息實現對整個水利工程施工屬性的查詢，并且還可以實現綜合管理和相關數據分析等工作。其中可以詳細查詢的是工程資源用量和成本、工程量和結構類型等。通過對水利工程施工過程中的各種信息和結構的簡潔快速查詢，能迅速的了解到施工進程中的詳細信息，從而對工程實現可操控管理。

三、實例應用探究

黑龍江省某處的水電站地下廠房洞室群，處于以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類型為主的山體中，該水電站是由進水塔、引水隧洞、主副廠房、主變洞和尾水閘門井、母線廊道、交通運輸洞、通風疏散洞、尾水隧洞、灌漿排水廊道、高壓電纜廊道、出線場等幾個部分組成。

本工程采用的是全過程仿真子系統對廠房施工的工期時間進行仿真計算，計算得出工期時長為43個月，由于在實際施工期間現場發生的塌方事故，根據實際塌方的范圍和困難程度，精確計算出延誤預算正常工期15天。將上述計算出的反饋信息輸入到系統中的數據庫中，以動態仿真系統對整個工期的施工順序作出調整，延遲初始模擬日期31天，實現了對整個工程的實際施工進度和施工工期的控制。

四、結束語

水利工程我國建設的重要組成部分，同時也是我國民生的重要工程，在建設的過程中將高速發展的科技成果應用于其管理中能滿足其對整個工程質量的需求，同時也能較好的管理工程，實現水利工程的可持續發展。將4D管理系統應用于水利施工中，不但有助于提高工程的質量，同時還能促進水利工程的進一步發展。

參考文獻：

[1]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，2011，11：102-104.

[2]張鶴冉，趙國富.論4D施工管理系統在水利施工中的應用研究[J].江西建材，2014，15：113.