BIM技術(shù)在路橋施工全過程中的應(yīng)用

池育源

山西交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 山西太原 030001

BIM技術(shù)主要是以工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點(diǎn)。

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 可視化

BIM技術(shù)具有可視化特點(diǎn)，使用BIM技術(shù)可以使公路工程實(shí)物效果立體化、形象化的展示在人們面前。在公路工程建設(shè)中，通常是使用平面設(shè)計(jì)圖紙作為施工參考，它的立體感比較差，缺乏一定的直觀性，這樣在建設(shè)過程中，公路有可能會(huì)遺漏一些重要功能，如果建設(shè)出來的公路不符合實(shí)際工程要求，就需要翻修重建，這樣會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而使用BIM技術(shù)，就可以利用強(qiáng)大的可視化功能，根據(jù)公路工程的真實(shí)面貌，建立一個(gè)立體化的三維模型，而工程的功能特性和物理結(jié)構(gòu)用數(shù)字化表現(xiàn)出來，這樣可以讓建設(shè)人員正確理解公路工程的各項(xiàng)信息。

1.2 協(xié)調(diào)性

公路工程的建設(shè)周期長、建設(shè)規(guī)模大，涉及的相關(guān)部門和相關(guān)人員比較多，要想順利實(shí)施工程建設(shè)，需要各部門和各個(gè)人員進(jìn)行有效的信息溝通，提高項(xiàng)目建設(shè)的協(xié)調(diào)性。如果項(xiàng)目的施工企業(yè)沒有正確理解和掌握公路技術(shù)參數(shù)，又缺乏有效的溝通，那么在建設(shè)過程中一旦出現(xiàn)信息偏差，就會(huì)導(dǎo)致施工事故發(fā)生，影響工程進(jìn)度和施工效率。而BIM技術(shù)可以建立一個(gè)信息共享交換平臺(tái)，對參建各方人員的項(xiàng)目意見和建議進(jìn)行收集匯總，然后再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對施工工序進(jìn)行模擬，直觀顯示工程進(jìn)度計(jì)劃，避免公路施工出現(xiàn)安全問題[1]。

1.3 模擬性

模擬性也是BIM技術(shù)的重要特點(diǎn)，不僅能在設(shè)計(jì)階段借助三維與四維效果圖對設(shè)計(jì)圖紙的工程全貌進(jìn)行模擬，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)圖紙直觀性不足的缺陷，同時(shí)也能在施工階段對整體施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，提高施工效率。BIM技術(shù)的模擬性對整個(gè)公路工程建設(shè)有重要作用，可以為公路工程的施工方案提供有效的參考依據(jù)，還能在模擬過程中，發(fā)現(xiàn)公路工程進(jìn)度計(jì)劃中的問題，對工程造價(jià)成本、工程管理成本進(jìn)行有效控制，減少成本投入，給施工企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)利益。

1.4 信息關(guān)聯(lián)性

BIM技術(shù)可以保證項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，公路工程的相關(guān)建設(shè)人員可以從系統(tǒng)中快速高效的查找自己需要的信息，如果建設(shè)人員在系統(tǒng)中修改設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，具有關(guān)聯(lián)性的其他信息數(shù)據(jù)也會(huì)相應(yīng)地同步更新，這樣可以提高技術(shù)指標(biāo)與數(shù)據(jù)參數(shù)的吻合度。BIM技術(shù)的關(guān)聯(lián)性可以確保施工中各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)的準(zhǔn)確性，為項(xiàng)目全過程的決策提供可靠的參考依據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)公路工程建設(shè)全生命周期系統(tǒng)數(shù)據(jù)的無縫連接。

2 BIM技術(shù)在路橋建設(shè)中的具體應(yīng)用

2.1 在路橋設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

（1）信息化模型。在設(shè)計(jì)階段不僅要完成路橋的方案設(shè)計(jì)，還要使用一些建模軟件對橋梁的各種參數(shù)進(jìn)行編輯生成三維模型。設(shè)計(jì)過程結(jié)合GIS數(shù)據(jù)與BIM模型，對周圍環(huán)境或地形要素進(jìn)行相關(guān)性分析，提高模型信息的完備性，可以更直觀地了解橋梁，獲得其在二維、三維空間下的外形、尺寸等信息以及橋梁不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的屬性。在BIM模型中對某個(gè)對象進(jìn)行更改，其他與之有關(guān)的對象也會(huì)隨之改變，這是模型的關(guān)聯(lián)性[2]。

（2）工程量計(jì)算。以前路橋工程的工程量計(jì)算一般是通過二維圖紙加上造價(jià)軟件對工程量進(jìn)行計(jì)算，這樣的方式與實(shí)際會(huì)產(chǎn)生較大誤差。BIM軟件能充分了解工程中建筑模型各個(gè)部分不同構(gòu)件的參數(shù)信息，對不同部分進(jìn)行特定分析得到最終的工程量和工程造價(jià)。通過使用BIM軟件對工程進(jìn)行計(jì)算，將定額和材料的實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)量相結(jié)合，然后以定額為基礎(chǔ)進(jìn)行材料數(shù)量的調(diào)整，從而提高工程量成本控制的水平。

（3）信息管理。路橋工程的規(guī)模很大，施工復(fù)雜，結(jié)構(gòu)多樣，數(shù)據(jù)多，通過BIM技術(shù)展現(xiàn)路橋設(shè)計(jì)模型中各方面的數(shù)據(jù)信息，能對路橋進(jìn)行模擬管理，從而合理調(diào)配施工建設(shè)區(qū)域和施工資源，確定施工過程中會(huì)產(chǎn)生的費(fèi)用。

2.2 在路橋施工階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對施工現(xiàn)場進(jìn)行管理，對整個(gè)施工過程進(jìn)行控制，可在模擬施工過程中提前發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目在施工過程中的潛在問題，降低施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)；在真正出現(xiàn)問題前選擇良好的解決方案或者避免問題的出現(xiàn)，能節(jié)約人力成本減少工期；可以后期優(yōu)化施工順序，合理安排工期，提高施工效率。路橋工程施工程序十分復(fù)雜，施工涉及的領(lǐng)域范圍廣，施工難度大，危險(xiǎn)程度高，因此在施工前，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)累積的經(jīng)驗(yàn)，將BIM技術(shù)引入路橋的設(shè)計(jì)階段，匯集設(shè)計(jì)方案中路橋工程的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案中不符合要求的點(diǎn)，改善施工設(shè)計(jì)方案，從而保障施工人員安全，優(yōu)化施工過程。在施工過程中，施工的如期竣工和質(zhì)量控制頗為重要，要在工程規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量地完成施工。BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用無疑為施工技術(shù)人員帶來一絲希望，其能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多階段的操作，統(tǒng)一管理每個(gè)參與方，促進(jìn)參與方溝通，降低工程難度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)三維立體模型中可視性，方便技術(shù)人員及時(shí)改正施工過程中出現(xiàn)的問題，并保證工程能保質(zhì)保量地在規(guī)定工期內(nèi)完成。

2.3 運(yùn)維階段

BIM技術(shù)的引進(jìn)改變了我國路橋項(xiàng)目的施工建設(shè)方式，特別是在路橋的運(yùn)營維護(hù)階段運(yùn)用BIM技術(shù)，路橋運(yùn)營管理人員可以通過實(shí)時(shí)分析路橋的數(shù)據(jù)信息，制訂更優(yōu)化的運(yùn)營方案，在路橋安全使用的前提下降低成本，還能監(jiān)測路橋的耗能情況，評(píng)估路橋的使用壽命。但是我國目前在路橋運(yùn)營維護(hù)階段較少使用BIM技術(shù)，盡管對BIM技術(shù)在路橋的運(yùn)營維護(hù)階段中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行了深入分析與研究，在BIM技術(shù)使用和規(guī)范管理等方面仍然存在難以攻破的難題。

3 結(jié)語

對路橋工程建設(shè)項(xiàng)目來說，BIM技術(shù)的合理運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工程施工和管理工作的重大突破和技術(shù)革新，在路橋工程全過程管理工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，促使路橋施工管理成效不斷提升，進(jìn)一步提高了工程施工效率和建設(shè)質(zhì)量。