試論在道路橋梁施工管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

單衍勇

摘? ? 要：本文首先闡述了道路橋梁工程項(xiàng)目施工難點(diǎn)分析，接著分析了BIM技術(shù)在施工管理過(guò)程之中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);道路橋梁;施工管理

1? 引言

在我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)不斷發(fā)展的條件下，我國(guó)各地區(qū)道路橋梁建設(shè)施工被提上日程。為此，就應(yīng)加強(qiáng)道路橋梁施工管理力度，有效規(guī)避道路橋梁施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，確保道路橋梁施工能夠滿足我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)綜合發(fā)展需求。與此同時(shí)，還需要應(yīng)用BIM技術(shù)開(kāi)展道路橋梁施工管理工作，降低道路橋梁施工管理難度。在保障道路橋梁施工質(zhì)量和安全性的同時(shí)，為我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展提供動(dòng)力支持。

2? 道路橋梁工程項(xiàng)目施工難點(diǎn)分析

具體來(lái)說(shuō)，道路橋梁工程項(xiàng)目施工難點(diǎn)主要包括以下內(nèi)容：首先涉及專業(yè)多樣化。道路橋梁工程的特殊性決定了它通常需要橫跨多項(xiàng)專業(yè)領(lǐng)域，只有做到面面俱到才能夠保證施工質(zhì)量。未來(lái)需依靠BIM技術(shù)的優(yōu)化優(yōu)化路橋施工管理，提搞施工質(zhì)量。其次設(shè)計(jì)意圖難以表達(dá)。傳統(tǒng)施工管理模式下，設(shè)計(jì)方大都依靠二維圖紙來(lái)進(jìn)行技術(shù)交底，更有部分設(shè)計(jì)方交給單位以及施工方的僅是文字說(shuō)明。因此施工方以及建設(shè)單位往往無(wú)法準(zhǔn)確獲取設(shè)計(jì)意圖，這將會(huì)影響到工程的施工質(zhì)量以及施工進(jìn)度。

設(shè)計(jì)意圖難以實(shí)現(xiàn)，最終的工程技術(shù)水準(zhǔn)無(wú)法達(dá)標(biāo)，會(huì)對(duì)道路橋梁工程造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。最后施工難度大，施工組織不易。道路橋梁工程的施工條件較為復(fù)雜，通常需要在多出開(kāi)辟作業(yè)點(diǎn)，而隨著施工進(jìn)度的不斷推進(jìn)，施工區(qū)域中難免會(huì)出現(xiàn)一些凍土、軟基以及滑坡的不良地段。而露天作業(yè)的方式又會(huì)使路橋工程施工難免會(huì)受到降水、溫度以及風(fēng)沙等天氣因素的影響，由此施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的環(huán)境差異更在無(wú)形中增加了工程的施工組織難度。實(shí)際作業(yè)中，即便同一路段、相同工序也會(huì)采取不同的施工工藝、機(jī)械，便是由上述差異導(dǎo)致的。

此外，在道路橋梁的不同施工路段，即使同一施工工序，但是所對(duì)應(yīng)的施工工藝、施工設(shè)備均有所不同，在施工組織設(shè)計(jì)方面也不易。因此，在未來(lái)道路橋梁工程的實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)有針對(duì)性、有目的性的對(duì)施工模式、施工工藝及人員設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)的制定與規(guī)劃。

3? BIM技術(shù)在施工管理過(guò)程之中的應(yīng)用

3.1? 可視化3D模型

在傳統(tǒng)的橋梁工程管理模式之中，主要是利用人工結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行管理工作的開(kāi)展。一方面，其信息化的程度較低，管理流程相對(duì)繁瑣，難以實(shí)現(xiàn)良好的工程管理效果，信息數(shù)據(jù)的傳輸以及反饋也相對(duì)較慢，難以實(shí)現(xiàn)高效的管理工作開(kāi)展。另一方面，其需要投入大量的工程管理工作人員，成本投入相對(duì)較高，難以實(shí)現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)效益最大化。而通過(guò)BIM技術(shù)的有機(jī)應(yīng)用，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)橋梁工程的可視化立體展示，如此，就在極大程度上加快了橋梁施工管理過(guò)程之中的信息數(shù)據(jù)傳輸速度，進(jìn)而就可以有效提高工程管理的效率。在本項(xiàng)目之中，主要是利用了橋梁工程的設(shè)計(jì)圖紙，將平面的二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為三維的立體結(jié)構(gòu)模型，模型對(duì)橋梁的構(gòu)建、規(guī)格、混凝土、鋼筋、土材質(zhì)等重要建設(shè)信息進(jìn)行了直觀的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋梁設(shè)計(jì)信息的數(shù)字化表現(xiàn)。

3.2? 多元模擬優(yōu)化與多處參數(shù)驅(qū)動(dòng)

BIM模型中的構(gòu)建指的并不是視覺(jué)構(gòu)件，它既能夠模擬幾種圖形，又能夠模擬構(gòu)件的時(shí)間、性能以及功能等幾何信息。也正因?yàn)槿绱?，在路橋工程施工管理中?yīng)用BIM技術(shù)能夠模擬出施工中可能出現(xiàn)或?qū)嶋H狀態(tài)下難以解決的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上對(duì)各類復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行分析處理，將制定出科學(xué)、合理的施工方案。

BIM模型中所有的圖片、技術(shù)元素都是相互關(guān)聯(lián)的，若對(duì)一處進(jìn)行了修改，與之相關(guān)聯(lián)的地方也會(huì)自動(dòng)作出調(diào)整。該模型能夠隨時(shí)輸出平、立、拋面的二維圖紙，據(jù)此進(jìn)行施工有效降低了作業(yè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3? 明確施工中的關(guān)鍵步驟

在施工過(guò)程中運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)工程量、進(jìn)度、成本控制實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。BIM技術(shù)的4D技術(shù)是在三維可視化基礎(chǔ)上添加時(shí)間控制，5D技術(shù)在4D時(shí)間控制的基礎(chǔ)上添加成本信息。在施工工程的模擬中，BIM技術(shù)整合了工程信息中的結(jié)構(gòu)，物料、合同、安全、定價(jià)、時(shí)間全方位的信息，采用實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)字化管理手段，分析物料消耗情況，項(xiàng)目進(jìn)度，給出關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的科學(xué)合理數(shù)據(jù)分析報(bào)告，方便施工人員設(shè)計(jì)人員控制工程時(shí)間，節(jié)約工程成本，提高施工效率。例如在馬灘紅水河特大橋工程中，BIM技術(shù)在施工過(guò)程中分析工程的物料使用情況、進(jìn)行實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的比較，在時(shí)間模擬和成本模擬試驗(yàn)中對(duì)下一步施工計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)科學(xué)的調(diào)整。對(duì)工程進(jìn)行了有效的控制和管理，確保工程按時(shí)高質(zhì)量完成。

3.4? 構(gòu)建空間碰撞檢測(cè)

在傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)之中，對(duì)于鋼筋的體積往往是忽略不計(jì)的，因此，在進(jìn)行鋼筋施工的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)預(yù)埋鋼筋與主筋位置不對(duì)應(yīng)的實(shí)際問(wèn)題。這一問(wèn)題的出現(xiàn)，一方面會(huì)對(duì)工程的整體質(zhì)量造成影響，另一方面，對(duì)這一問(wèn)題的處理還會(huì)造成較大的成本浪費(fèi)。而利用BIM技術(shù)，就可以有機(jī)的對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行位置沖突檢查，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼筋與預(yù)應(yīng)力、預(yù)埋件之間的位置矛盾，并及時(shí)做出調(diào)整。如此，就可以降低施工過(guò)程之中鋼筋的硬性碰撞，對(duì)提高建筑的質(zhì)量具有重要的實(shí)際影響。

3.5? 構(gòu)建一體化信息管理系統(tǒng)

所謂的一體化信息管理系統(tǒng)，能夠在實(shí)際的構(gòu)造使用過(guò)程中推動(dòng)工程建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一、高效的管理，實(shí)并在實(shí)現(xiàn)資源高效運(yùn)用的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)于施工作業(yè)人員的減負(fù)。在這一過(guò)程中，可以將工程管理過(guò)程中諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的考慮和分析，加大兼容性、可擴(kuò)展性較高的數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于城市道路建設(shè)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、處理，推動(dòng)道路施工建設(shè)朝著信息化的方向發(fā)展。

3.6? 進(jìn)度、質(zhì)量以及安全管理

路橋工程施工的構(gòu)件較多，施工過(guò)程即為復(fù)雜，因此人員、物資以及設(shè)備的調(diào)配是一個(gè)大難題。而B(niǎo)IM模型則為這類問(wèn)題的解決帶來(lái)了新思考，將橋梁BIM模型設(shè)置為隨著時(shí)間進(jìn)度以及施工工序的變化而不斷增長(zhǎng)，在變化的同時(shí)也能夠使每一個(gè)構(gòu)件以及細(xì)分工程的實(shí)際工程量和成本得到同步演化。將據(jù)此建立起的5D模擬與實(shí)際工程進(jìn)行比對(duì)，便能夠達(dá)到優(yōu)化施工進(jìn)度、質(zhì)量以及安全管理的效果。路橋工程施工中人員、物資以及設(shè)備的調(diào)配也能夠得到優(yōu)化。

此管理模式下，現(xiàn)場(chǎng)管理人員能夠通過(guò)手機(jī)客戶端將施工結(jié)構(gòu)、檢查整改以及安全維護(hù)信息上傳到BIM平臺(tái)對(duì)應(yīng)的構(gòu)件中，而相關(guān)工作人員只需要登錄平臺(tái)便能夠了解到工程的施工進(jìn)度。發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，平臺(tái)信息的傳播速度要高于傳統(tǒng)管理模式下的信息傳播速度，這也為及時(shí)解決問(wèn)題、降低突發(fā)事件的影響打下的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。路橋施工是一項(xiàng)繁瑣而且復(fù)雜的工作，進(jìn)度、質(zhì)量以及安全管理都應(yīng)當(dāng)去重視。工作人員需探究一種合理控制施工現(xiàn)狀情況的有效措施，這是今后施工管理工作創(chuàng)新的重點(diǎn)。

3.7? 優(yōu)化各個(gè)部門的協(xié)同配合

BIM技術(shù)在道路橋梁施工管理中的有效應(yīng)用需要各個(gè)部門的工作人員進(jìn)行協(xié)同配合，各部門應(yīng)各司其職，將自身職權(quán)內(nèi)的工作落實(shí)到位。當(dāng)前部門之間的協(xié)同配合仍存在諸多難題，施工中分包、勞務(wù)分包以及設(shè)計(jì)等工作并無(wú)法基于模型進(jìn)行操作，所以很多時(shí)候部門之間的協(xié)同配合還需要依靠傳統(tǒng)手段。未來(lái)需創(chuàng)新工程主體方各個(gè)部門的協(xié)同配合，創(chuàng)造一種科學(xué)、高效的協(xié)作配合模式。

4? 結(jié)束語(yǔ)

BIM在我國(guó)發(fā)展時(shí)間較短，一項(xiàng)新理念的推廣任重而道遠(yuǎn)，需要我們共同努力，打破傳統(tǒng)的思維定式、改變固有的工作方法，直面BIM技術(shù)現(xiàn)階段存在的問(wèn)題，不斷通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)BIM真正的價(jià)值。相信在不久的將來(lái)，BIM技術(shù)會(huì)有更大的發(fā)展。

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