BIM技術在土木工程施工管理中的應用

王陳

摘要：近些年，我國土木工程數(shù)量逐漸增多，工程規(guī)模也逐漸擴大，這給施工管理工作帶來了巨大的壓力。很多施工單位都紛紛引進先進的科學管理技術來輔助施工管理工作，BIM技術就是其中一項。該項技術憑借模擬性、可視性、協(xié)調性、優(yōu)化性等優(yōu)勢，在土木工程施工管理中的應用越來越廣泛，目前已經(jīng)成為施工管理中的重要措施和手段。

關鍵詞：BIM技術;土木工程;施工管理;應用

1BIM技術與土木工程施工

1.1BIM技術概述

BIM技術，又稱之為建筑信息管理，主要是利用三維數(shù)字技術，對土木工程施工中各項信息數(shù)據(jù)進行全面收集，并通過三維軟件進行分析，最終創(chuàng)建三維模型。在土木工程施工中，通過BIM技術科對整個工程進行科學的規(guī)劃、設計和管理，以提高土木工程施工的管理水平和管理質量，促進工程的順利完成，并保證施工的質量。

1.2BIM技術在國內外土木工程施工中的應用現(xiàn)狀

BIM技術在土木工程施工中的應用，最早出現(xiàn)在美國。這主要是因為美國的信息科技發(fā)展較快，且信息化程度較深，為BIM技術在土木工程上的應用提供了基礎。之后，BIM技術在歐洲、日本、韓國、新加坡等地，實現(xiàn)了廣泛的應用。BIM技術在我國土木工程中的應用上屬于初級階段，其具體的應用仍不成熟，必須要對BIM技術進一步進行探索，并擴大應用，以促進我國土木工程的進一步發(fā)展。

2BIM技術的應用優(yōu)勢

BIM又稱為建筑數(shù)字模型，它主要是通過計算機系統(tǒng)將平面化的建筑工程轉化成數(shù)字化設計形式的建筑模型，利用仿真技術對建筑物的真實狀態(tài)進行模擬，從而完成控制、管理等工作，并對其安全性進行檢測。在土木工程中施工管理中，BIM技術主要有以下幾大應用優(yōu)勢：首先是信息關聯(lián)，BIM技術通過拓撲關系和三維幾何構建將協(xié)同的模型信息進行關聯(lián)，有效整合了設計、施工、管理信息，包括形體關系、材料特性以及構件名稱等。此外，還有材料耐久性、人力控制、成本計算等重要信息。BIM技術將這些管理信息進行關聯(lián)、整合，大大減少了施工管理人員的工作強度。其次是演化拓展模型，BIM技術可以演化建筑物從建造到使用再到老化的整個生命周期，每個構件可能會出現(xiàn)的變化和拓展也都會展現(xiàn)出來，一目了然。第三是模型構件更新識別，BIM技術所支撐的信息模型對象可以對更新內容進行識別，由系統(tǒng)統(tǒng)計分析模型對相關信息進行構建，然后生成虛擬形體，BIM技術對同一構件在每個階段的更新都能夠進行準確識別。

3BIM技術在土木工程施工管理中的實際應用

3.1施工圖紙會審指導

基于BIM技術的上述特點，在對土木工程施工圖紙進行會審時如果可以引入BIM技術，那么會大大提升圖紙會審質量。通過科學運用BIM技術中的可視化數(shù)學模型可以更加直觀的將工程設計方案呈現(xiàn)出來，業(yè)主、施工單位以及所有參與施工的技術人員都可以詳細、清楚的看到整個方案設計，并對方案的可行性進行探討，有效避免了傳統(tǒng)紙質施工圖紙所存在的信息錯誤問題。由于BIM技術可以將圖紙中的細微之處都呈現(xiàn)出來，因此有利于設計人員及時發(fā)現(xiàn)問題并進行修改。BIM技術的先試驗后建立的功能可以消除設計失誤，徹底排查出土木工程施工過程中的風險，修改后的設計圖紙和施工方案科學性也更高，大大提升了圖紙會審工作的效率。

3.2施工成本管理

對于一項土木工程來說，施工成本管理是非常瑣碎的工作，它包含了很多費用項目，如人員工資、機械使用費用、原材料費用、水電費用等等，并且這些費用的管理與施工單位的經(jīng)濟效益密切相關。將BIM技術應用到施工成本管理中，可以進行一些有利于成本管理的活動，如成本分析、成本控制等，這樣管理人員便可以實現(xiàn)成本實時、科學管理。并且還可以和施工現(xiàn)場管理相結合，建立人材機成本管理數(shù)據(jù)庫，以便能夠順利查找到相應的成本清單，供成本分析、工程量提取時使用，如此一來，每個月的工程認定和過程結算效率都可以得到明顯提升。在生產(chǎn)過程中，BIM技術的數(shù)據(jù)模型可以和單位工程進行有機聯(lián)系，輔助完成編制材料采購計劃、提取工程材料清單等工作，同時材料管理人員還可以構建一個與模型相關聯(lián)的二維碼數(shù)據(jù)庫，實時更新材料出入庫信息。

3.3施工進度管理

土木工程施工過程中，經(jīng)常會受到材料價格、施工技術、天氣狀況等因素的影響，實際施工進度和計劃施工進度之間會因此而存在一定的差異，如果不能對其進行及時、有效控制，這種差異會逐漸增加，進而影響設計方案的落實，嚴重時還會影響施工成本管理和施工質量管理。我們可以通過BIM技術來建立相應的管理模型，并與技術標準、圖紙相結合，使相關信息變得更加完整，將圖紙與模型作業(yè)面聯(lián)系在一起，從而達到提高施工進度管理效率的目的。最后，施工管理人員可以通過3D模型，全面把控每天施工人員作業(yè)面，合理分配施工任務，使工程可以在既定工期內順利完工。

3.4施工控制

首先，在BIM技術的加持下，能夠更好便于施工隊伍掌握施工進度與技術優(yōu)化。在傳統(tǒng)的土木工程設計圖紙之中，由于受限于技術的限制，只能表現(xiàn)出二維圖像，因此一個項目至少需要正面圖、立面圖以及側面圖的支持，在調整的過程中也相對較為繁復，需要的步驟較多。而BIM技術下的建筑施工圖紙，是以3D可視化的模擬技術，能夠在一張圖紙上展示不同的形象結構，所以能夠有效加快施工的進度，從根本上避免錯誤的發(fā)生。其次，BIM技術能夠達到高度的模擬化。針對部分建筑難度較大的工程，在傳統(tǒng)技術中往往需要多次反復的計算，才能大致得出相對較為安全的結論。而在BIM技術的運用下，所有的模擬過程可以在計算機上進行，從而提升了工程效率。此外，計算機運用所需要的成本相對較低，因此能夠進行多次模擬推算，獲得最佳的建筑工程施工效果。建筑工程項目施工組織階段是對施工活動實行科學管理的重要階段，具有戰(zhàn)略部署和戰(zhàn)術安排的雙重作用。需要根據(jù)具體工程的特定條件，擬定施工方案，確定施工順序、施工方法、技術組織措施，合理安排施工現(xiàn)場。BIM技術以其三維可視化等特點在總場平布置、施工方案、工藝模擬等方面具有顯著優(yōu)勢。

3.5施工質量管理

影響施工質量管理的因素主要有：人、機械設備、材料、環(huán)境和方法。如果可以將BIM技術應用到移動終端，那么對施工質量管理是非常有幫助的。施工管理人員可以通過BIM技術在移動終端建立瀏覽、錄入的模型，便于隨時查找技術標準，運用分布式云平臺技術根據(jù)工程實際情況變更修改模型，用戶打開客戶端后便可以及時了解更新的內容，大大提高了施工質量管理水平。另外，此類設備還可以用于施工現(xiàn)場的質量檢查工作，同時進行取證，便于施工現(xiàn)場質量管理工作的開展。

結論

總之，隨著技術發(fā)展，BIM技術也得到了進一步完善，該技術能夠提高土木工程施工水平，對于土木工程施工企業(yè)來說，要積極進行有效實踐，從而才能找到符合企業(yè)發(fā)展實際的施工管理措施。

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（作者單位：浙江東城建筑工程有限公司）