關(guān)于BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)落地應(yīng)用的思考

張洪翠 譚毅 陳江南

目前，我國建筑工程項(xiàng)目的規(guī)模日益擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)形式愈加復(fù)雜，當(dāng)前的管理模式和信息化手段都無法滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需要。本文針對(duì)路橋施工企業(yè)的項(xiàng)目特點(diǎn)，分析路橋施工企業(yè)BIM應(yīng)用現(xiàn)狀和落地阻力，結(jié)合BIM技術(shù)應(yīng)用的案例分析，思考關(guān)于BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)落地應(yīng)用的思路，總結(jié)可供同類型企業(yè)借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

一、BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.路橋工程項(xiàng)目特點(diǎn)

路橋工程包含有道路、橋隧兩方面的工程體系，一般有著路線長、體量大、施工難度較大、施工環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)。地形地貌、地震等級(jí)、工程地質(zhì)、氣象水文等都是影響路橋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的重要因素，對(duì)施工設(shè)備的專業(yè)性與技術(shù)人員的素質(zhì)要求更高。

2.BIM落地應(yīng)用阻力

與歐美發(fā)達(dá)國家相比，我國BIM應(yīng)用起步相對(duì)較晚，且由于項(xiàng)目管理模式及水平的限制，致使其推廣應(yīng)用會(huì)更為艱難。主要存在以下困難和阻力：

（1）BIM業(yè)務(wù)模式差異。國內(nèi)偏重短期利益，工程管理粗放，對(duì)BIM精細(xì)化管理模式不適應(yīng)甚至抵制，阻礙了BIM的推行實(shí)施。

（2）BIM體系不健全。建筑業(yè)在信息化程度上遠(yuǎn)不如制造業(yè)、電子行業(yè)等，而路橋工程因自身特點(diǎn)又不及房建等工程信息化程度。

（3）BIM平臺(tái)軟件不成熟。路橋工程施工中涉及類型多、環(huán)境復(fù)雜，對(duì)于BIM軟件的訴求更高；國內(nèi)缺乏設(shè)計(jì)軟件的核心技術(shù)，無法完全滿足各方面的需求；各軟件之間尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或接口，不利于推廣和互通。

（4）BIM人才不足。BIM人才不僅僅是使用相關(guān)軟件建模，更主要的是能夠以BIM的理念來與實(shí)際施工有機(jī)結(jié)合起來。在路橋施工企業(yè)，既有相應(yīng)的信息化素質(zhì)又有現(xiàn)場工程經(jīng)驗(yàn)的人員數(shù)量較少，無法完全發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢。

二、BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)落地應(yīng)用的案例分析

1.案例背景

白洋長江公路大橋標(biāo)段全線挖方數(shù)量為164萬m3，填方數(shù)量為179萬m3，砼總方量約33萬m3。其中，主塔為牌樓造型門形框架結(jié)構(gòu)，由塔柱、上橫梁和下橫梁組成，塔柱采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上、下橫梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，南岸主塔塔高151m。

2.BIM模型技術(shù)應(yīng)用

根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)類型多、形式復(fù)雜的特點(diǎn)，首先采用Tekla軟件的優(yōu)勢進(jìn)行精細(xì)鋼桁梁構(gòu)件建模，采用Civil 3d軟件建立道路、小型構(gòu)造物等的BIM模型，實(shí)現(xiàn)三維可視化設(shè)計(jì)。

（1）深化設(shè)計(jì)：在主塔上下橫梁支架系統(tǒng)、錨碇型鋼錨固系統(tǒng)等生產(chǎn)拼裝之前，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用BIM模型進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，得到用于鋼結(jié)構(gòu)加工制造深化設(shè)計(jì)模型。

（2）模型碰撞檢查與圖紙復(fù)核：通過構(gòu)造模型碰撞檢查及凈空檢查等功能，提前發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)圖紙的“錯(cuò)、漏、碰、缺”問題，并對(duì)這些問題匯總提交設(shè)計(jì)反饋，及時(shí)進(jìn)行圖紙修正。

（3）工程自動(dòng)化算量：設(shè)計(jì)圖紙的改變帶動(dòng)模型的改變，工程量即時(shí)響應(yīng)，算量高效、精確。

（4）進(jìn)度計(jì)劃配置及展示：導(dǎo)入項(xiàng)目工期Project文件，配置總體工程進(jìn)度計(jì)劃，進(jìn)行模型的進(jìn)度展示，方便項(xiàng)目調(diào)整工期、場站設(shè)備、施工方案等。

（5）施工模擬和虛擬漫游：按照各個(gè)分項(xiàng)的計(jì)劃工期，資源配置情況，針對(duì)主塔施工全過程進(jìn)行施工模擬，對(duì)各個(gè)關(guān)鍵工序施組科學(xué)合理性的論證。

（6）輔助專項(xiàng)方案評(píng)審和技術(shù)交底：在施工方案專家評(píng)審會(huì)現(xiàn)場，復(fù)雜工藝工序通過可視化的模擬動(dòng)畫表達(dá)，大大提高設(shè)計(jì)和溝通效率。

3.BIM協(xié)同管理平臺(tái)應(yīng)用

湖北路橋BIM團(tuán)隊(duì)通過需求調(diào)研、需求確認(rèn)，以白洋長江公路大橋項(xiàng)目為試點(diǎn)項(xiàng)目，定制開發(fā)了BIM協(xié)同管理平臺(tái)。

（1）文件管理：將項(xiàng)目圖紙、相關(guān)管理辦法、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)方案等資料上傳系統(tǒng)，通過手機(jī)端和網(wǎng)頁端實(shí)現(xiàn)查看下載，并能隨時(shí)更新現(xiàn)有版本，。

（2）人員管理：通過平臺(tái)錄入人員信息、一人一碼、工卡與GPS定位結(jié)合等方式，將班組人員管理與BIM平臺(tái)結(jié)合。

（3）材料管理：通過材料入庫、材料領(lǐng)用等操作實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)材料用量與模型中分部分項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)材料用量對(duì)比，及時(shí)分析材料情況。

（4）設(shè)備管理：全程可追溯，特種設(shè)備統(tǒng)一電子身份證（二維碼），一機(jī)一證，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備信息、檢修管理、工作動(dòng)態(tài)、工作地點(diǎn)、軌跡等。

（5）質(zhì)安管理：質(zhì)安問題與模型信息協(xié)同，可以做到手機(jī)終端隱患排查、BIM平臺(tái)可視化定位、狀態(tài)監(jiān)測與管控，使問題得到及時(shí)處理。

（6）成本管理：通過對(duì)現(xiàn)場每天作業(yè)人工、機(jī)械和使用的材料統(tǒng)計(jì)，得出直接工程費(fèi)。

通過以上平臺(tái)應(yīng)用達(dá)到工程檔案與信息集成，形成工程檔案資料庫；與現(xiàn)場照片結(jié)合，便于后期竣工交付；人、材、機(jī)資源計(jì)劃快速制定，實(shí)現(xiàn)短周期多算對(duì)比。

三、結(jié)論及展望

1.案例應(yīng)用效果分析

BIM建模及應(yīng)用：利用BIM軟件復(fù)核設(shè)計(jì)，糾正工序，有效縮短施工時(shí)間；通過模型與現(xiàn)場管理結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可視化互動(dòng)溝通。

BIM協(xié)同管理平臺(tái)的搭建：集成圖紙與土建質(zhì)建資料，初步形成施工期大數(shù)據(jù)平臺(tái)；打通質(zhì)量、安全、進(jìn)度、造價(jià)、圖紙、監(jiān)控、監(jiān)測、檔案等多項(xiàng)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了信息共享；記錄工序，極大提升了管理功效；能較大解決質(zhì)量隱患，極大避免了事故發(fā)生；以成本管理為核心搭建管理框架，以達(dá)到對(duì)企業(yè)精細(xì)化管理。

2.BIM技術(shù)落地應(yīng)用思路

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)落地應(yīng)用的思路，具體如下：

（1）分析企業(yè)特點(diǎn)，制定BIM實(shí)施規(guī)劃

BIM技術(shù)要想真正落地，企業(yè)首先要組織專業(yè)技術(shù)人員梳理業(yè)務(wù)，確定工作中的重難點(diǎn)，制定既符合目前軟件支持實(shí)際又符合企業(yè)自身需求的具體實(shí)施規(guī)劃和方案。

（2）加強(qiáng)人才培養(yǎng)，建立BIM實(shí)施組織和團(tuán)隊(duì)

制定符合企業(yè)實(shí)際的BIM實(shí)施規(guī)劃和具體方案后，需要組建BIM實(shí)施組織和團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)對(duì)BIM人才的選拔和培訓(xùn)。

（3）BIM技術(shù)實(shí)施，動(dòng)態(tài)完善BIM實(shí)施規(guī)劃

根據(jù)制定的BIM實(shí)施規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，向具體實(shí)施人員講解每一個(gè)BIM應(yīng)用點(diǎn)的實(shí)施方法，落實(shí)到具體部門、崗位，由具體的崗位人員基于BIM軟件或者BIM平臺(tái)，編寫出業(yè)務(wù)操作說明書，確保各部門BIM實(shí)施工作職責(zé)明確、責(zé)任到人。

3.展望

目前，BIM技術(shù)在路橋施工行業(yè)還是處于探索階段，但隨著國家相關(guān)政策的出臺(tái)以及相關(guān)部門的引導(dǎo)和支持，大大推進(jìn)了BIM技術(shù)在路橋行業(yè)的發(fā)展。在路橋施工行業(yè)，應(yīng)用BIM在有效的提高工作效率的同時(shí)，能更精確，更細(xì)致的控制施工中的各個(gè)階段，打破以前重經(jīng)驗(yàn)不重技術(shù)的怪圈，推進(jìn)施工技術(shù)的發(fā)展。因此，基于BIM技術(shù)的路橋施工管理是未來發(fā)展的必然趨勢。