公路工程BIM應用現(xiàn)狀及技術特點淺析

李輝

摘要：工程建設行業(yè)隨著整體經濟潮流，從高速發(fā)展向高質量發(fā)展轉型，面對多主體、多人員、多工種、多專業(yè)、多設備、多交叉、高技術的綜合而復雜的系統(tǒng)工程，要做好安全生產，實現(xiàn)安全文明施工，就需應用系統(tǒng)、科學方法進行管理。建立“安全信息化+BIM”的數(shù)字化安全管理模式，將人、機、料、法、環(huán)等生產要素結合物聯(lián)技術，融入BIM+GIS三維空間，構建集成管理環(huán)境，有效提高企業(yè)管控效率;本文主要分析公路工程BIM應用現(xiàn)狀及技術特點淺析

關鍵詞：公路BIM;應用現(xiàn)狀;BIM技術特點;BIM技術原理

引言：

利用BIM技術構建仿真施工環(huán)境，進行培訓交底、風險辨控、應急模擬演練，提高安全工作實效;將安全大數(shù)據(jù)與BIM模型相結合，實現(xiàn)零距離的管理決策;提高企業(yè)自主管控效率的同時提升監(jiān)管效能，降低安全風險和減少事故隱患，全面推進安全發(fā)展。

1、公路工程BIM應用現(xiàn)狀

公路工程設計的目標是正確且合理地確定工程物的所有參數(shù)值，并將方案通過圖形技術準確地表達出來。首先，由于公路工程規(guī)模大、參數(shù)多、參數(shù)間邏輯復雜，因此設計過程中設計者需具備大量的專業(yè)基礎知識，包括標準圖及各種強制性條文，將大量的工程參數(shù)從具體的設計過程中剝離，大幅降低設計工作量。其次，需要充分利用以往的工程設計經驗來快速確定大量常規(guī)的參數(shù)，從而快速形成初步方案。然后，找出初步方案中的不合理參數(shù)，通過反復試算、分析以及專家咨詢研判等各種手段，確定剩余的疑難參數(shù)。由于團隊分工，設計者之間還會存在相互依賴的參數(shù)，需要協(xié)商確定。另外，由于數(shù)據(jù)龐大，為確保工程設計質量，還需要大量的相互校核和上級審核工作，導致設計思想在人腦之間的反復傳遞。近年來，BIM技術應用于公路工程設計時，大多數(shù)設計單位是在日常設計生產團隊之外設立一個BIM建模團隊來配合“翻?！?，即基于已設計完成的二維圖紙來創(chuàng)建三維BIM模型。這種工作模式下，三維軟件無法成為每個工程師的日常設計生產工具，兩個團隊之間往往是串行工作，效率比較低。其次，二維圖紙往往成為建立BIM模型的前置依賴條件，兩者之間無法高效聯(lián)動;尤其公路工程設計的復雜性導致設計方案變更頻繁，在每次變更后都需要手動修改BIM模型，重復工作量較大，效率低下。

2、公路工程BIM技術特點

公路工程BIM不僅是模型，而是具有數(shù)字化、信息化、協(xié)同性特點，可用于提高工程建設、管理水平的一項技術。公路工程BIM具有以下特點。（1）高速公路建設延綿幾十乃至上百公里，除公路對象本身外，還需對其影響范圍內的地形、地貌、地質信息進行收集和處理，公路工程BIM涉及的對象體量龐大。（2）公路設計以平面方向為主，采用平、縱、橫等表達設計意圖，相較建筑行業(yè)，專業(yè)間協(xié)作要求低，容錯率相對較高。（3）公路工程雖然近年來隨標準化的普及推廣，少部分工程對象也具有類似特征，但大部分對象兼具線性特點，幾何形狀從平、縱、橫三個方向分直線、曲線或緩和曲線，精確表達難度相對較大。（4）公路工程本身就是對地形地貌的改造活動，此方面的BIM應用，既是建筑行業(yè)所缺乏的，也是公路行業(yè)目前所面臨的技術難題。（5）由于BIM技術具有數(shù)字化信息化特征，且公路工程的組成專業(yè)具有復雜性和差異性特點，各階段的需求側重存在很大不同，因此公路工程BIM技術的實施對軟件工具的依賴性大，相比建筑領域，公路工程對能滿足BIM應用的全專業(yè)、全壽命周期的軟件工具提出了更高要求。（6）公路工程由于地理跨度大，為保證測量成果的合規(guī)性，常使用多個坐標系統(tǒng)，多專業(yè)模型組裝發(fā)布過程中的坐標系統(tǒng)轉換是公路工程中特有的問題。

3、BIM技術在安全生產中的應用

3.1施工成本管理方面的應用

施工管理人員可以利用BIM信息處理系統(tǒng)，從信息數(shù)據(jù)庫中提取關于施工成本的全部數(shù)據(jù)和資料，通過分析不同因素對施工造價成本的影響，對工程局部或整體進行有效地把控，從施工工作的多方面有效控制工程造價，例如：模擬施工環(huán)節(jié)，可通過此項技術來加深施工人員對于施工工藝及施工造價的認知，防范安全及質量問題，減少工程索賠等事件的發(fā)生率，從而降低工程的額外開支，優(yōu)化資金的配置?？刂茩C械設備運轉所花費的費用，避免無用功或者重復作業(yè)現(xiàn)象的出現(xiàn)，避免材料浪費，確保工程資金支出的合理，使工程資金能夠發(fā)揮最大效益。

3.2施工進度、施工質量、安全管理方面的應用

公路工程施工是一個動態(tài)過程，可能會受到各方面因素的影響。利用BIM技術，可以通過智能化的信息系統(tǒng)動態(tài)控制施工進度，實時跟蹤每一個施工進度的變化，及時收集和更新數(shù)據(jù)。施工管理人員可以通過BIM技術隨時掌握施工的工程情況，發(fā)現(xiàn)問題及時與各部門溝通解決，這樣既可以實現(xiàn)本部門的實時溝通與交流，也可以有效發(fā)揮不同部門之間的協(xié)調作用，使各個部門之間的配合程度得到強化，從而確保施工進度的正常進行，不會造成工期上的延誤。BIM技術還可以服務于項目的生命周期，使管理朝著精細化管理方向發(fā)展，對施工材料、施工工藝、設備人工等進行實時性、動態(tài)性地管理，從而提升質量維護管理效率及監(jiān)督整改效率，提升工程管理的質量。此外，BIM技術所構建的可視化三維場景可以使管理人員直觀地觀察施工過程，對施工實施的安全性進行全面檢驗，通過構建的3D模型，還可以細致地進行安全檢查，對可能存在的安全隱患進行全面排查，開展預見性的安全管理。強化施工管理及安全管理工作，提升施工過程中整個施工隊伍的應急處理能力，提前制定科學、合理的應對措施，使整個施工過程中的管理水平得到顯著提升。

結束語：

施工管理工作貫穿于公路工程的全過程，在信息化背景下，BIM技術在公路工程施工管理中的應用，可以有效提升施工的安全管理、成本管理、質量管理水平，有效控制施工進度及成本。推動公路工程管理工作朝著信息化、現(xiàn)代化、可視化發(fā)展，該技術的發(fā)展與應用，將會進一步提升我國公路工程建設的整體質量。

參考文獻

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