4D施工管理系统在黑龙江水利施工中的应用研究

崔玉上

摘要：随着科学技术的高速发展，计算机技术也带动着建筑施工管理信息化、智能化、可视化的进一步发展。4D管理系统的应用有效的缩短了工期，提高了工作效率。本文针对黑龙江水利施工中的4D施工管理系统的应用进行了简要的分析，总结出了其在水利施工中的应用方法。

关键词：4D管理系统；水利施工；应用；黑龙江

一、4D施工管理系统简介

4D施工管理系统将现场的3D模型与建筑物的施工进度相连接，以计算机网络中的4D进度管理、资源管理等程序对现场施工资源和场地布置信息进行可视化模拟，对施工现场的施工进度、人力、材料、设备等进行动态化管理，为建筑施工以及水利施工提供可靠科学的管理手段。

4D施工管理系统是以IFC为基础的，它是一种由全过程仿真和施工机械设备配置优化两个子系统组成的动态仿真系统，具体结构如图1所示。

该动态仿真系统是将现场施工反馈出来的信息存储于系统的数据库中，然后提取相关信息对初始模拟信息修改，利用全过程仿真子系统进行仿真计算，以计算后的数据对工程的施工工期和进度进行新的预测。对无法达到施工进度要求的机械或设备方案进行参数调整，使其满足工程进度和施工工期的要求。

系统中的机械设备配置优化子系统是对机设设备配置进行多目标优化，以建立多目标优化数学模型的方式对施工工期和施工费用进行计算。各个活动模型的计算成果必须返回到对应的工序模型中，工序模型又将程序设定的施工顺序相互连接在一起，对整个施工过程进行模拟。通过计算优化，找出符合条件的计算方案，对所有的计算方案进一步计算，对比结果找出最优机械设备配置方案。

二、4D施工管理系统应用

1.进度管理

水利管理人员可以利用4D施工管理系统对项目施工的过程进行控制和调整施工进度。4D进度管理是由对比进度、调整计划、进度追踪和进度分析等几部分组成，这几部分都是根据实际施工进度与4D模拟系统中计划进度作出比较，通过具体图形的对比，对施工进度中未输入、推后、准时和提前四种状态作出准确的了解，最后根据远程控制系统，调整进度计划，改变图形街边中的4D模型。

2.进行过程模拟

4D施工管理系统可以将水利工程中的实际施工情况和动态的3D模型相结合形成4D模型，管理人员通过对4D模型中施工的天数、周数、月数等的设定，以此为施工进度进行顺序的依据进行有效的倒序模拟。除此以外，利用4D施工管理可以对整个水利工程的各个施工阶段进行详细的了解，以达到掌握全工程的目的。

3.管理动态资源

4D施工管理系统结合了水利工程施工过程中的资源需求、三维模拟和施工进度三者为一体，实现了对施工过程中材料人力、机械管理和工程量统计等动态资源管理，在一定程度上降低了工程施工各个阶段的成本和消耗量，并且利用系统的工程量统计系统可将实际进度和计划进度精确的计算出来，对其进行分析和统计。

4.查询施工

4D施工管理系统利用管理人员在施工过程中收集来的相关资源、质量、进度等信息实现对整个水利工程施工属性的查询，并且还可以实现综合管理和相关数据分析等工作。其中可以详细查询的是工程资源用量和成本、工程量和结构类型等。通过对水利工程施工过程中的各种信息和结构的简洁快速查询，能迅速的了解到施工进程中的详细信息，从而对工程实现可操控管理。

三、实例应用探究

黑龙江省某处的水电站地下厂房洞室群，处于以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类型为主的山体中，该水电站是由进水塔、引水隧洞、主副厂房、主变洞和尾水闸门井、母线廊道、交通运输洞、通风疏散洞、尾水隧洞、灌浆排水廊道、高压电缆廊道、出线场等几个部分组成。

本工程采用的是全过程仿真子系统对厂房施工的工期时间进行仿真计算，计算得出工期时长为43个月，由于在实际施工期间现场发生的塌方事故，根据实际塌方的范围和困难程度，精确计算出延误预算正常工期15天。将上述计算出的反馈信息输入到系统中的数据库中，以动态仿真系统对整个工期的施工顺序作出调整，延迟初始模拟日期31天，实现了对整个工程的实际施工进度和施工工期的控制。

四、结束语

水利工程我国建设的重要组成部分，同时也是我国民生的重要工程，在建设的过程中将高速发展的科技成果应用于其管理中能满足其对整个工程质量的需求，同时也能较好的管理工程，实现水利工程的可持续发展。将4D管理系统应用于水利施工中，不但有助于提高工程的质量，同时还能促进水利工程的进一步发展。

参考文献：

[1]陈巍.4D施工管理系统在黑龙江水利施工中的应用研究[J].水利科技与经济，2011，11：102-104.

[2]张鹤冉，赵国富.论4D施工管理系统在水利施工中的应用研究[J].江西建材，2014，15：113.