【摘要】研究目的：对3D数字化管理技术在市政基础设施工程建设中的应用展开了研究，探究3D数字化管理技术应用要点。方法：采用文献研究法了解3D数字化管理技术体系建设步骤，夯实理论基础；应用实例研究法，选取某大桥市政基础设施工程为实例展开针对性分析。结果：对3D数字化管理技术体系的构建步骤进行了明确，得出了技术运用要点，构建了完整的3D数字化管理技术体系。结论：3D数字化管理技术体系在市政基础设施工程建设中发挥出了较大价值，提高了市政工程信息化水平。
【关键词】市政基础设施工程；3D数字化管理技术；施工管理；路桥
引言
市政基础设施工程是城市建设的根本，建设质量可直接决定城市运行效果，在信息化时代，应主动应用先进管理技术，如3D数字化管理技术，构建可视化管理体系，使市政基础设施工程能够有序推进，对工期、成本、质量、安全、环保五个方面进行严格管控[1]。3D数字化管理技术的应用改变了传统施工管理模式，以更为直观清晰的方式完成市政基础设施工程规划，技术应用效果显著。
13D数字化管理技术体系
1.1工序分解优化
对市政基础设施工程建设施工环境进行明确，整理工程资料及技术特性，结合工程实际情况及施工技术，确定施工工序，按照质量目标、工期目标将市政基础设施工程施工工序进行分解优化，以此实现连续性施工，为成本控制、质量控制工作奠定基础。
1.2确定工序工时
为确保市政基础设施工程能够在既定工期内完成施工，需根据施工工序分解情况确定各工序工时，对工程项目是否具有可套用定额、是否含有类似工程资料情况进行分析，采用不同方式确定工序工时。
1.2.1定额直接套用
从现行《全国统一市政工程预算定额》中寻找工程项目是否存在可套用定额，若有规定可直接套用，若并未注册定额，则从其他规定中寻找定额情况。得出可套用定额后，结合工程施工图纸计算工程量，以此逐步得出各施工工序所需工时。定额直接套用主要应用在以下两种情况：（1）现有规定定额，可直接套用；（2）借鉴类似工程，并通过系数计算的方式进行间接套用。
1.2.2BPNN技术估算
BP神经网络技术近年来发展迅速，在市政基础设施工程建设过程中，可运用BPBP神经网络技术中的BPNN技术进行估算，对样本及特征量进行分析，寻找可借鉴的工时确定因素，以此估算出市政基础设施工程有序施工条件下的工序工时。
1.2.3灰色理论模型预测
当市政基础设施工程仅具有少量资料可进行借鉴时，可运用灰色理论模型进行工时预测，灰色理论模型是一种指数规律数列，已知序列数据：（1）可将式（1）模型进一步累积，生成一个新的数列模型，并逐步累积转化计算，最终可回归得出原始数据模型，经抽象转化并间隔取样，进行数据级比检验，构建GM（1,1）模型，进一步计算出预测值列，检验预测值，以此借助灰色理论模型完成预测工作，继而得出市政基础设施工程施工工序工时情况。
1.3寻找关键线路
为确保市政基础设施工程可顺利推进，充分发挥出3D数字化管理技术应用价值，应在确定工时后寻找关键线路，定位市政基础设施工程建设期间的关键工序。寻找关键线路是最为常用的方法为网络计划技术，应用双代号网络图，从多条线路中找出耗时最多的工序线路，将其定义为市政基础设施工程关键线路，通常情况下，可采用线路加粗的方式在双代号网络图中将关键线路标出，在此基础上定位关键工序，计算关键工序工时用长，此时可通过缩短关键工序时间缩短整个工程工期[2]。
1.4确定显著性项目
确定关键线路并找出关键工序后，需进一步结合CS理论确定市政基础设施工程中的显著性项目。此时应站在经济性角度上，考虑工程工序施工成本，分析成本预算，找出市政基础设施工程中成本支出最大的施工工序，以此找出市政基础设施工程中的显著性项目。显著性项目确定流程如下：（1）以工程量清单为依据分析单项工序，并将其整理；（2）计算各项工序成本；（3）对市政基础设施工程总成本进行计算；（4）基于上述数据计算工序平均成本；（5）找出成本大于平均成本的工序，该部分工序可能为市政基础设施工程的显著性项目；（6）从上述工序中找出在总项目中占比超过20%的工序，该部分项目则为显著性项目。
1.5搭建数据库
从工期、成本、质量、安全、环保五个方面进行分析，搭建“五控”保障机制，并制定相应的施工管理目标，具体如表1所示[3]。完成“五控”目标确定后，分析市政基础设施工程中可能出现的各种问题隐患，并制定预防解决措施，搭建数据库。
23D数字化管理技术在市政基础设施工程中的应用实例分析
2.1工程概况
为增强3D数字化管理技术在市政基础设施工程中的应用分析实践价值，本次选取某市政基础设施工程进行针对性分析。该市政基础设施工程为路桥项目，地处丘陵区域，为双向六车道，道路宽40m，整体路面为沥青混凝土材料铺设，设计时速50km每小时。在该路桥项目中，桥梁部分全长1100km，右幅桥与左幅桥分别设置为30—40、30—37m的预应力T梁桥。该桥梁结构T梁梁肋均采用直线预制的方式进行生产，预制T梁顶部宽度为1.8m，桥梁桥墩为桩柱墩接盖梁，共有三种规格，第一种桥墩墩柱直径、桩基直径分别为1.5m、1.8m；第二种桥墩墩柱直径、桩基直径分别2.0m、1.8m；第三种桥墩墩柱直径、桩基直径分别为2.2m、2.0m。在案例桥梁项目中，水中桩施工与桩基深长桩施工均借助钻机成孔工艺进行施工，并采用导管法实现混凝土的管柱施工，软岩部分运用凿岩机进行开挖，硬岩则爆破开挖[4]。预制梁完成集中制作运输至现场后，应用龙门吊设备移动存梁。在案例施工中，为保障该路桥市政项目可顺利完工，引用了3D数字化管理技术。
2.2搭建3D数字化管理技术体系
2.2.1工序优化
采用网络计划技术对案例路桥市政工程项目施工工序进行分解与优化，厘清各施工工序之间的关系，并运用网络计划图进行呈现，找出关键线路，在此基础上进行工程资源分配，使该工程项目尽可能应用最低的资源量完成施工，以此提升工程经济效益。运用网络计划图进行工序分解优化，按照工程设计提高施工效率，保障施工进度，以此促进“五控”目标的实现，若施工进度无法进一步优化，则需做好资源配置利用工作，减少资源损耗。从人力资源角度来看，应做好人员配置，实现用工均衡。对资源应用情况进行调整，避免出现某一工序资源需求量过高的情况，防止出现资源紧缺现象。对上述内容完成优化后，从不同角度优化市政基础设施工程项目计划方案，争取实现低成本、短周期，并提高工程资源的最大化利用，以优化方案为依据对各项工序进行分解。案例路桥市政工程项目施工工序分解情况及计划工作日情况如表2所示。
2.2.2确定工时
在案例路桥市政工程中，采用灰色理论模型进行工时预测，对路桥领域相关资料进行搜集，将其归纳整理，根据相关数据搭建灰色理论模型，并分析路桥施工发展趋势及运行过程，以此保障工时预测效果。在灰色理论模型预测分析期间，主要通过系统预测、灾变预测、区间预测、波形预测、数列预测的方式分析已知数据。灰色理论模型预测方式适用于资料数据较少的工序中，如若某工序所采用的工艺技术较为新颖先进，则可借助灰色理论模型预测。在灰色理论模型过程中，根据案例路桥市政工程现有数据列出动态微分方程，后对工序发展展开分析预测，在此基础上得出该工序用时消耗情况。灰色理论模型工时预测方式解决了传统方法无法完成的工序工时确定工作，在资料不全面情况下尤为适用，且可通过灰色理论模型精准化验算保障预测精度，对数据量及外部因素无特殊要求。在案例路桥工程中，以T梁安装工序为例，灰色理论模型预测结果如下：工序进度平均2.28榀/工日，左幅桥梁T梁、右幅桥梁T梁分别为287榀、330榀，故左幅桥梁T梁、右幅桥梁T梁施工工时分别为126工日、145工日。
2.2.3绘制网络图
在工序预测基础上，运用网络计划图分析关键线路，定位关键工序，并运用3D数字化管理软件对路桥结构进行仿真漫游演示，如图1所示。在案例路桥市政工程中，关键线路与关键工序为：左幅桥梁桩基础施工、场地平整施工、右幅桥梁桩基础施工、台柱梁施工、地系梁施工、左幅桥梁T梁安装施工、右幅桥梁T梁安装施工、现浇梁施工、附属工程、铺装沥青层、伸安装缩缝、试验与验收。上述关键工序总工期共计731工日。
2.2.4确定显著性项目
对案例路桥市政工程项目工序进行分析，制定施工方案，根据现有造价资料，得出各项工序的成本预测工作。以“均值理论”为指导，计算各项工序的平均成本，用平均成本数值除以工序预算设置，将数值结果大于1的工序视为显著性项目，案例路桥市政工程共有7项显著性项目，即预制T梁、左幅桥梁台柱梁施工、左幅桥梁地系梁施工、左幅桥梁桩基础施工、右幅桥梁桩基础施工、右幅桥梁地系梁施工、右幅桥梁台柱梁施工。在实际施工期间，需针对上述显著性项目做好成本控制工作，
2.2.5建立数据库
对“五控”目标进行动态化追踪，了解“五控”管理工作实际情况，阶段性计算“五控”目标完成情况，便于总体把控。根据以往建设经验建立问题对策数据库，在实际施工期间重点把控，待工程验收时计算“五控”目标完成度，案例项目整体目标情况良好。
3结束语
综上所述，应用3D数字化管理技术时，应立足于市政基础设施工程实际情况，搭建符合工程实际情况的技术体系，从工序分解优化、确定工序工时、寻找关键线路、确定显著性项目、搭建问题原因数据库，使市政基础设施工程建设要点直观清晰地呈现出来，以此确保市政基础设施工程可有序建设。案例工程项目采用3D数字化管理技术后，工期、成本、质量、安全、环保5个方面均得到良好管理控制。
作者：沈华东 陈锋军 单位：绍兴市上虞园通市政工程有限公司 浙江虞业建设有限公司
