BIM技術應用探索

玉田

(青島理工大學土木工程學院 山東 青島 266033)

BIM技術應用探索

王曉王玉田

(青島理工大學土木工程學院山東青島266033)

目前，土木領域已進入信息化時代，由CAD繪圖發展至BIM三維模型，并成功應用于建筑、橋梁、地下工程等領域，提高了工程質量精度，降低了工程成本。本文總結前人研究成果，并提出當前我國BIM技術應用存在的一系列問題以及對BIM技術可持續發展的趨勢。

BIM技術；建筑；橋梁；地下工程；可持續發展

一、引言

近年來，隨著我國的經濟快速發展，基礎建設需求量越來越大，一些特大跨海大橋、超高層建筑、深基坑開挖支護等項目如雨后春筍，就目前施工階段來看，工程技術人員依然通過二維圖紙進行安全技術交底，若結構復雜勢必會造成施工難度加大，不確定因素增加，這就直接導致施工成本加大，不利于土木行業可持續性發展。而BIM技術的引入恰好彌補這一缺陷，三維可視化效果給技術人員帶來便利，避免造成指導性失誤。

BIM，建筑信息模型(Building information model)已然成為當下土木行業的熱點，是由二維圖紙轉化三維立體模型的變革，為技術人員呈現出建筑直觀效果，避免出現嚴重工程質量事故。參數化設計的引入更能快速修改不合理之處，達到“牽一發而動全身”效果。

二、橋梁領域BIM應用

目前，BIM軟件研發的功能主要為建筑領域服務，在建筑領域應用已初具規模，主要以Revit軟件作為核心建模軟件，而該軟件應用在橋梁方面卻具有一定局限性，主要體現在曲線面模型的建立；橋梁方面的軟件較少，主要有Rhino、civil 3D、Bentley等軟件，更重要的是橋梁復雜的結構導致其應用具有較大局限性。當前研究陳國主要體現在參數化設計、橋梁設計、施工、監理、與有限元軟件對接等。

董耀文等以樂清灣大橋為例，使用Revit軟件，通過參數化設計勁性骨架、主塔鋼筋、鋼錨箱、索鞍BIM模型，剖析了參數化設計流程，闡述了參數化設計的重要作用。

李亞軍將BIM技術應用到橋梁運營階段，闡述了基于BIM技術的橋梁運營管理較傳統管理的優越性，節省了運營成本，提高了工作效率；以港珠澳大橋為例，將BIM技術成功應用到橋梁結構控制、電子巡檢養護、結構健康評估方面，為橋梁BIM技術在運營方面指引了方向。

李楚俊等分別在橋梁設計、施工、監理三方面論述了各參建方對BIM技術的需求，并根據當前現狀，提出需待解決的問題。在設計方面，需要培養自己打BIM研發團隊，開發各軟件之間的數據接口連接，讓設計人員充分了解BIM技術；在施工方面，BIM技術的應用對象主要為基層技術人員，但基層人員的BIM知識較為匱乏，BIM技術應用程度不高；在監理方面，監理從業人員對BIM技術不熟悉，應用難度大。

王菊等以海珠大橋主橋為例，將BIM模型與有限元分析模型相結合，實現了在不同軟件下的數據轉化，避免了傳統軟件接口不兼容的問題，進一步驗證了BIM技術在橋梁領域的應用優勢。

王熊鈺通過軟件的API接口編寫程序，打通了BIM建模軟件與有限元分析軟件數據轉化接口，將橋梁BIM模型導入有限元軟件，對加固后的主橋模型進行動力和穩定性分析。

三、建筑領域BIM應用

就當前BIM技術應用狀況來看，建筑方面的應用更加成熟，像Revit軟件主要針對于建筑來開發的，它涵蓋了建筑、結構、機電等專業，橋梁及其他領域并不成熟。在建筑領域BIM技術更加趨于精細化，能更好地銜接設計與施工兩階段，為建筑施工階段保駕護航，有效控制工程成本，降低工程返修機率，提高工程質量。

龍文志闡述了BIM技術的概念、核心理論，以及應用BIM技術的優勢，介紹了BIM案例，提出我國建筑行業應盡快推進BIM技術發展。

楊震卿等將BIM技術成功應用于北京綠地中心工程，該項目為超高層建筑，總結了一套以BIM為核心的設計與管理流程，提高了設計精度，出色地完成了工作。

孫成雙等對BIM技術應用能力做了總結，分析BIM主要軟件，提出了妨礙BIM技術發展的主要問題并給出相應的建議，指明了BIM發展研究的方向。

劉占省等總結了BIM技術在建筑設計、施工、項目管理等方面的功能和應用，闡述了我國BIM技術在建筑領域的發展需求，并提出一定的建議。

吳偉等以彩虹灣項目為例，分析了裝配式建筑的特點，研究了項目構件設計、加工、組裝、信息集成管理，BIM技術為項目提供了便利的平臺，保障項目順利進行。

周文波等以實驗樓為例，將BIM技術應用于裝配式建筑，探索BIM技術應用的過程和價值，進一步提出裝配式建筑的今后發展方向。

張春霞闡述了我國BIM技術在軟件開發、技術支持、用戶、高校等層面的發展現狀，提出BIM技術在軟件設計、業主、軟件公司、政府等領域存在的阻礙，針對現狀阻礙，提出今后的展望和建議。

周春波介紹了BIM技術的概念，闡述了BIM技術的應用價值，以及在企業層面上所存在的問題，今后如何在施工企業開展BIM技術應用。

李陽等以青島某寫字樓為例，引入BIM技術，對模板建立三維可視化模型，能更清晰地對工人進行安全技術交底，解決了施工中所存在的問題，進一步探索了BIM技術在建筑領域成熟地應用。

四、地下工程領域BIM應用

查閱大量文獻，鑒于三維軟件的局限性，BIM技術應用于地下工程的研究較少，主要用于基坑施工模擬、監測安全風險預警，就當前現狀來看，BIM技術在地下工程的應用研究空間巨大。

管昌生等運用BIM技術對泵站基坑進行研究，結合BIM與有限元分析，做可視化模擬，優化了施工方案，探索了深基坑支護結構穩定性，具有深遠的應用價值。

路耀邦等以大石壩車站為例，運用BIM技術，對車站三維施工模擬、檢查碰撞、工程量計算等進行了應用研究，研究表明，通過BIM技術可以有效降低施工成本，提高了施工質量，此外提出了運用過程中存在的問題，最后對BIM技術運用于地下工程做出了展望。

吳清平等將BIM技術運用于上海SOHO天山廣場超大深基坑施工中，做出基坑三維可視化模擬，模擬施工進度，及時發現存在的問題，從而在施工中采取有效預防措施。

任江等闡述了地下空間開發的現狀、特點，結合BIM技術，討論了目前存在的問題，對地下空間開發做出了展望。

邢民等將BIM技術應用于沈陽九號線沈蘇西路地鐵車站，建立三維可視化模型，優選出更加合理的施工方案，通過這個實例更進一步證明BIM技術在地下工程項目的應用前景依然巨大。

蘇藝等將BIM技術引入地鐵中機電項目的安裝，闡述了BIM技術在該項目的思路和效果，對我國BIM技術在地鐵項目機電安裝進程具有深遠的應用價值。

五、總結

BIM技術為各參建方提供一個信息共享的平臺，減少信息冗余，加快信息交流，保證各參與方得到的信息數據一致，避免出現分歧。該項技術的應用為技術人員指導施工提供便利，為工程節省了大量成本，提高了工程質量，避免造成嚴重的工程事故，為施工階段保駕護航，已然成為土木行業中的熱門。

我國BIM技術在橋梁、建筑、地下工程已應用較為成熟，但BIM技術依然存在一系列問題，今后需要解決的問題包括：軟件間格式互導、專業橋梁、建筑、地下工程BIM軟件的研發、提高模型配筋軟件水平，以及在設計方面還需加強3D環境下的模型設計、優化出圖等；高校應重視BIM專業人才的培養，較好地與企業工程項目銜接；更重要的是，呼吁政府出臺相關政策，為BIM技術發展保駕護航，完善相應的技術規范，由理論走向具體實踐，達到土木行業綠色可持續發展。

[1]李亞君.BIM技術在橋梁工程運營階段的應用研究[D].重慶交通大學,2015.

[2]張楚俊,龔小雙.BIM技術在橋梁建設中的應用[J].交通科技,2017,(01):97-99.

[3]王熊玨.基于BIM的橋梁結構加固與改造技術及有限元分析[D].湖北工業大學,2016.

王曉(1990-)，男，碩士研究生。