探討BIM技術在黑龍江省公路建設施工管理中的應用前景

計偉帥，李梓豐

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

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探討BIM技術在黑龍江省公路建設施工管理中的應用前景

計偉帥，李梓豐

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

傳統公路建設施工過程中，工程進度基本都是以報表或是以圖標的形式表現的，很難達到直觀的聯系和呈現。為了提高黑龍江省公路建設的管理水平，作為施工企業，龍建路橋股份有限公司首次引入BIM技術概念，旨在探討黑龍江省公路建設施工中BIM技術應用的可行性。

BIM；公路建設；施工管理；應用

1 BIM技術簡介

1.1 BIM技術優勢

BIM是一種可以發展成信息化模式的科學研究成果，該技術不僅包含了部分可視化成果，還囊括了協調性、模擬性以及優化性等方面的優勢。該技術的優點就是競爭能力比較強，而且還可以對信息進行整合。我國傳統工作理念的影響下，信息交換方式大多是信息傳遞的一種體制模式，所有參與到其中的工作人員都必須要對信息進行交換，才能保證信息傳遞工作環節的正常進行。而且在BIM當中，所有的參與方都必須要將BIM信息融入到數據庫當中，隨時在數據庫中獲取自己需要的信息，這種模式也從根本上優化了當前信息傳遞工作路徑，并全面提升了工作效率。

1.2 常用軟件

(1)BIM方案設計軟件

目前主要的BIM方案軟件有Onuma Planning System和Affinity等。

(2)BIM結構分析軟件

BIM結構軟件的種類比較多，目前比較常見的軟件結構種類包含了ERABS、STAAD等多種模式，軟件的來源點也比較多，部分軟件來源于國內，還有一部分軟件來源于國外。

(3)BIM可視化軟件

BIM的可視化軟件數量以及軟件的種類都比較多，囊括了3DS以及Msx等多種軟件形式。

(4)BIM模型綜合碰撞檢查軟件

常見的模型綜合碰撞檢查軟件有魯班軟件、Autodesk Navisworks、Bentley Projectwise Navigator和Solibri Model Checker等。

(5)BIM造價管理軟件

國外的BIM造價管理有Innovaya和Solibri，魯班軟件是國內BIM造價管理軟件的代表。

(6)BIM運營軟件

美國運營管理軟件ArchiBUS是最有市場影響的軟件之一。

2 公路建設施工管理模型計劃及其特點

2.1 公路施工管理模型計劃

公路建設施工中應用BIM技術，計劃通過建立公路整體路線、工程標段、和重點路段不同細度的施工模型，實現宏觀、中度和精細化管理相結合的多層次施工管理和可視化模擬。完美結合當前先進的BIM技術和5D技術，將公路建設及其施工現場3D模型與施工進度、施工費用(成本)相結合，并與施工資源、成本、質量和場地及其周邊信息融為一體，形成5D施工信息模型。該模型支持設計方案可施工性分析、施工過程的可視化模擬和優化、施工資源和成本的分析和動態管理、施工質量有效控制等工作。

2.2 BIM技術應用于公路施工中的優勢

BIM技術具有以下五大優勢：

(1)可視化：原本工作人員可以根據已經獲取的圖紙來應用BIM技術，并將BIM技術融入到工程項目建設中，利用不同的構件信息以及不同軟件繪制線條內容來表達設計理念，但真正的構造物只能靠參加者自行想象了。BIM技術可使原本想象的構造體呈現在人們的眼前，達到可視的、直觀的，便于施工企業測算成本、編制施工進度計劃、人員安排等工作。

(2)協調性：公路建筑施工是一項需要多方面共同合作的復雜工作，一旦項目實施過程中遇到這樣或那樣的問題，就需要組織各方面相關人員協調開會，查找問題發生的原因，以及解決辦法，甚至變更等相應的補救措施。BIM協調性比較強，所以可以利用BIM的協調性來處理相關問題，提升BIM系統運行質量。協調性是可以幫助BIM系統完成問題處理的，所以從整體情況上來看，BIM模型也可以在不同建筑物構造中得到使用，雖然涉及到一些專業碰撞等問題，但是依然可以通過協調數據等形式來提供專業化BIM內容。

(3)模擬性：在模擬性方面，BIM不僅可以對建筑物模型進行設計，同時還可以模擬當前人們日常世界中接觸到的各種事物。工作人員可以在項目招投標階段，利用4D技術的形式對其進行模擬，結合三維模型以及項目發展時間等方面的內容，結合施工組織設計理念來模擬實際項目施工環節，進而優化工程項目設計方案，通過優化方案的形式來指導項目施工的正常進行。工作人員還可以根據5D模型的形式來節省成本。

(4)優化性：實際上，公路建設施工是一個不斷優化的過程。特別是大型項目中，施工難點和問題較多處，雖然所占路線比例不大，但是如果從投資比例方面來看，要比傳統工作模式更多、更大，所以相關工作人員必須要對設計的內容以及設計方案進行優化，以此來帶動建筑項目工程建設，減少不必要的建筑項目工程造價。

(5)可出圖性：BIM不同于平時所見的公路勘察設計院所出的設計圖紙，而是通過對構造物進行了可視化展示、協調、模擬、優化以后，所出的圖紙和改進方案。與此同時，BIM相關軟件也可以轉化成為二維CAD圖紙。

2.3 BIM技術應用于公路施工中的制約因素

BIM技術實現了對項目管理全方位控制，顛覆了傳統的制圖技術，但本土軟件不給力、國外軟件不落地、BIM技術人才嚴重缺乏等問題制約了BIM技術的快速發展和應用。僅僅是應用于公路施工之中，還存在以下幾點制約因素：

(1)公路路線設計呈線性形式，除了路線中遇到的平交道口、邊坡防護、橋梁、隧道、涵洞及建筑物外，縱向線性簡單，相對房屋建筑，容易想象，偏差較小，所以BIM技術的應用對勘察、設計單位優勢明顯大于施工企業。

(2)路面結構層相對較少，以高速公路為例：2-3層瀝青混凝土面層，上基層、底基層，墊層以及粘層、透層、路基等。立體結構簡單使得BIM技術優勢發揮有限。

(3)施工工藝相對簡單，當今公路建筑施工采用大量機械，施工質量和難度大大降低，相對房屋建筑中基礎開挖、鋼筋混凝土施工、管線立體布置等項目，公路施工難度低，BIM技術優勢表現的不明顯。

(4)缺乏行業標準。BIM相關標準和規范是BIM成功實施的關鍵，BIM技術在我國還處于起步階段，特別是在公路項目各個階段的應用還缺乏有效的、統一的標準，因此BIM的應用效果也因此受到影響。

(5)公路項目施工中，BIM技術應用效果目前來看較好是預制梁場，具有材料使用計量精確性、技術指導性、現代化管理、現場可控、成本控制等優勢，特別是預制拼裝是未來構造物的發展方向，管理中還需要引進互聯網和大數據技術等技術，通過信息數據的自動采集，避免人為因素造成的信息不準，誤差過大等問題。比如在攪拌機工作質量檢驗方面，利用檢驗攪拌的方式來提升攤鋪攪拌機工作質量，優化攪拌機參數。并且水泥路面不僅要按照規定頻率來檢測，同時還要將工程項目交工驗收質量作為基本依據。路面攤鋪施工前，對板的厚度進行觀察，保證模板標準可以滿足當前是設計需求。還要根據項目開展情況來控制其塌落程度

[1] 張明. 基于BIM的高速公路施工管理信息化研究[J]. 管理論壇，2015,4(33)：190-194.

[2] 張建平，余芳強，趙文忠，等. BIM技術在邢汾高速公路工程建設中的研究和應用[J]. 施工技術，2014,43(18)：92-96.

2015-12-30

計偉帥(1982-)，男，工程師，研究方向：瀝青及瀝青混合料路面。

U415.1

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1008-3383(2016)12-0197-02