Kompleksowe ramy oceny przeróbek w projektach mostowych za pomocą Earned Value Management (EVM) i modelowania informacji o budynku (BIM)

Dlaczego naprawianie błędów na mostach ma znaczenie

Każdy duży projekt mostowy to wyścig z czasem i budżetem. Gdy błędy zostaną wykryte późno, ekipy muszą powtarzać prace — wykuwać beton, ponownie zamawiać stal, przekładać harmonogramy — co może kosztować miliony i opóźnić przejazdy o tygodnie lub miesiące. W badaniu przeanalizowano, jak technologia cyfrowa zwana modelowaniem informacji o budynku (BIM), połączona z metodą monitorowania projektu znaną jako Earned Value Management (EVM), może znacząco ograniczyć tego rodzaju kosztowne przeróbki i pomóc dostarczać mosty szybciej i taniej.

Co idzie nie tak przy budowie mostów

Przeróbki — konieczność powtarzania zadań z powodu błędów lub zmian — od dawna są zmorą budownictwa. Wcześniejsze badania wskazują, że poprawki mogą pochłaniać 5–20% całkowitych kosztów dużych projektów inżynierii lądowej. W przypadku mostów oznacza to naprawianie niezgodności projektowych, przestawianie instalacji podziemnych czy odbudowę sekcji, które nie pasują do siebie zgodnie z planem. Te przeszkody nie tylko podwyższają rachunki; opóźniają też daty oddania i dezorganizują codzienny ruch. Autorzy twierdzą, że by znacząco ograniczyć przeróbki, zespoły projektowe muszą zrozumieć, gdzie i dlaczego one występują, a następnie monitorować ich wpływ na koszty i czas w uporządkowany sposób.

Jak modele cyfrowe zmieniają reguły gry

BIM przekształca tradycyjny stos rysunków 2D w współdzielony, bogaty w dane model 3D mostu i jego elementów. W bardziej zaawansowanych zastosowaniach harmonogramy (4D) i koszty (5D) są bezpośrednio powiązane z modelem. Umożliwia to inżynierom, wykonawcom i inwestorom sprawdzenie, jak most będzie budowany, krok po kroku, na długo przed rozpoczęciem prac na placu budowy. Kolizje — na przykład kolumna kolidująca z belką lub zbrojenie, które nie da się umieścić zgodnie z rysunkiem — można wykryć na ekranie zamiast w betonie. Badanie wykorzystuje też EVM, powszechnie znaną metodę kontroli projektu, aby przetłumaczyć te cyfrowe symulacje na czytelne wskaźniki wydajności, pokazujące, czy projekt jest przed czy za harmonogramem i budżetem.

Co ujawniła ankieta dotycząca rzeczywistych mostów

Naukowcy zebrali dane z 253 projektów mostowych na całym świecie, z czego 41 korzystało z BIM, a 212 nie. Stworzyli cztery proste wskaźniki: jaka część całkowitego budżetu i całkowitej długości trwania została utracona przez przeróbki oraz jak silnie przeróbki wpływały na wyniki kosztowe i harmonogramowe. Testy statystyczne wykazały, że projekty wykorzystujące BIM konsekwentnie miały mniejsze straty kosztowe i czasowe związane z przeróbkami, szczególnie w przypadku większych, bardziej złożonych mostów (o wartości ponad 15 milionów). Na przykład projekty bez BIM znacznie częściej doświadczały przekroczeń kosztów i terminów, podczas gdy projekty z BIM wykazywały wyraźnie lepsze wyniki kosztowo‑harmonogramowe. Chociaż wyniki te pokazują korelację, a nie pewny związek przyczynowo‑skutkowy, sugerują, że BIM pomaga zespołom szybciej wykrywać problemy i lepiej koordynować prace.

Szczegółowe spojrzenie na jeden most w Egipcie

Aby zobaczyć, jak to wygląda w praktyce, autorzy przeanalizowali most King Salman Axis nad kanałem Al‑Zumar w Egipcie. Zbudowany metodami konwencjonalnymi w 2D, projekt zakończył się o 76 dni później i przekroczył budżet o ponad 27 milionów funtów egipskich z powodu błędów projektowych i braku koordynacji. Zespół następnie odtworzył projekt wirtualnie za pomocą narzędzi BIM (Revit, Navisworks i Microsoft Project). W symulacji wczesne wykrycie błędów projektowych i kolizji skróciło opóźnienie związane z przeróbkami z 76 dni do 17 — to około 78% redukcji — oraz zmniejszyło koszty przeróbek z 27 milionów do około 7 milionów, co daje oszczędność około 74%. Gdy te ulepszenia oceniono za pomocą metryk EVM, zarówno wskaźniki wydajności harmonogramu, jak i kosztów poprawiły się znacząco w scenariuszu z BIM.

Dlaczego wyniki mają znaczenie — i jakie są ich ograniczenia

W całej ankiecie i szczegółowym studium przypadku użycie BIM wiązało się ze skróceniem czasu traconego na przeróbki o około 70–85% oraz oszczędnościami kosztów rzędu 65–75% w badanych projektach mostowych. Autorzy zastrzegają, że te wartości zależą od warunków lokalnych, takich jak jakość wdrożenia BIM, szkolenie personelu i szersze praktyki zarządzania; BIM nie jest magicznym rozwiązaniem. Mimo to praca pokazuje, że gdy modele cyfrowe są ściśle powiązane z harmonogramami, kosztami i śledzeniem wydajności, wykonawcy mostów mogą wcześniej wykrywać błędy, podejmować lepsze decyzje i utrzymywać projekty bliżej obiecanych budżetów i terminów otwarcia. Dla społeczeństwa oznacza to bezpieczniejszą infrastrukturę dostarczaną bardziej niezawodnie i z mniejszymi utrudnieniami.

Cytowanie: Elseufy, S.M., Hussein, A. & Badawy, M. A comprehensive framework for evaluating bridge project rework through earned value management (EVM) and building information modeling (BIM). Sci Rep 16, 7197 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-27546-0

Słowa kluczowe: budowa mostów, modelowanie informacji o budynku, redukcja przeróbek, koszty i harmonogram projektu, earned value management