論述BIM技術在水閘全過程管理中的應用

張成鋼

（太倉市水利工程建設管理處，江蘇 太倉 215400）

BIM技術是借助三維數字信息，將目標作業區域相關信息傳輸至可視化的模型平臺當中，借助該平臺對項目全過程的相關信息進行梳理、分析的方法。在水利工程項目中，水閘屬于非常重要的應用環節，其施工質量也將直接影響到水利工程的應用效果，通過將BIM技術應用到水閘全過程管理當中，對提升水閘工程施工質量，延長水利工程使用壽命有著積極的意義。

1 BIM技術的基本特征

1.1 可視化特征

任何工程在施工過程中，都需要繪制詳細的設計圖紙與施工圖紙，以此作為憑證來監督整個工程的施工過程。但是繪制的圖紙只能停留在二維應用階段，技術人員在觀察設計圖紙時，需要借助自身想象能力對其進行三維呈現，個人三維能力的差異也將直接影響到個人對圖紙的理解，若個人能力較差，也會導致后續施工流程的科學性降低的情況發生[1]。相比于傳統應用技術，BIM技術是對數字化信息進行分析的技術，可以借助建模平臺，直觀地構建三維立體模型，技術人員可以借助三維模型更加直觀地分析目前建模中存在的問題，及時對問題進行處理，以降低后續施工問題的發生概率。

1.2 協調性特征

整個水利工程在建設的后期階段，會涉及很多施工單位以及管理單位，這些單位的共同參與才能夠保證土木工程的建設順利完成。但是不同單位在合作的過程中會出現各種各樣的問題，對其進行協調的難度較大[2]。BIM技術具有的協調性特點，可以避免工程建設過程中出現的各種因為溝通不及時而導致的問題，提高各個施工單位在合作過程中的施工質量，為整個工程的建設效果提供一定的保證。

1.3 模擬性特征

水閘工程涉及的環節較多，每個環節的施工問題具有不可控性，管理人員只能結合以往控制經驗來制定相關的應急措施，其應用效果相對較低。BIM技術的應用，能夠對每個施工環節進行實時模擬，管理人員根據模擬情況反饋出的數據類型，制定相關應急措施，有效降低施工問題發生概率，提高施工技術的應用效果。

1.4 可出圖特征

BIM技術可以對作業區域的基本信息進行采集，同時還可以根據相關性操作指令，對所采集的相關性信息進行針對性整理，輔助設計人員更快地獲取到工程的設計方案和施工圖紙。設計人員還可以結合數據分析結果，對初步設計的方案進行優化，提高方案的可操作性，從而使工程的施工質量和施工效率得到大幅度提升[3]。

1.5 可優化特征

在水閘工程施工過程中，為了確保整體工程推進的有序性，施工人員需要做好前期調研工作，結合實際作業過程中的相關情況，對作業區域的施工進度進行動態調整，以起到優化施工過程的作用。BIM技術具備可優化的基本特征，即技術人員可以借助數字化信息對作業區的基本操作情況進行三維建模，在出現施工變更情況時，技術人員可以利用該模型對數據信息進行調整，從而有效提升整個工程的施工質量，加快水閘工程的施工速度[4]。

2 BIM技術在水閘全過程管理中的應用價值

2.1 提高項目推進的有序性

在建筑體系不斷成熟的背景下，水利工程的規模也在擴大，水閘工程作為水利工程的子項目，其內容的復雜性與工作總量也在增加。這也意味著在工程施工過程中，為了確保整個工程施工的有序性，施工人員需要對大量的基礎數據信息進行分析。BIM技術的應用，可以借助數字化信息構建4D模型，模型可以輔助設計人員進行施工工序的梳理，并明確各環節的重點關注內容，從而有效提升項目推進的有序性。

2.2 提升設計方案的科學性

任何工程的推進都離不開設計方案的輔助，設計方案的應用質量也將直接影響到后續施工活動的展開。在方案設計前期，施工企業需要委派相關人員對作業區的地質結構、水文環境、氣候條件等信息進行采集，結合分析結果來確定設計方案的相關內容。BIM技術可以對數據信息進行有效分析，提升了數據分析結果的準確性，從而為設計方案的制定提供科學性的數據參考。

2.3 有利于施工成本的控制

水閘工程在水利工程中，屬于基礎施工項目內容，同時該應用工程的施工成本投入較大，占比總工程項目成本的10%～15%。與大多數工程項目類似，在水閘工程施工過程中，受到材料質量較差、人為操作不當等因素影響，工程的施工成本會出現不同程度的波動，若不能對其進行合理控制，也將直接導致施工成本增加的情況。BIM技術的應用，可以借助4D模型與模擬系統對施工情況進行演示，同時分析施工過程中可能出現的問題，及時制定相應的應對措施，在出現此類問題后，可以及時對其展開應對，從而起到合理控制施工成本的作用。

3 BIM技術在水閘全過程管理中的應用

3.1 水閘工程設計階段

3.1.1 圖紙繪制階段

在水閘工程設計階段中，圖紙繪制階段屬于整體設計階段的初始環節，其繪制質量也會直接影響到工程的施工效果。BIM技術在圖紙繪制階段進行應用時，設計部門應做好前期調研工作，對水閘工程施工中所用的施工原材料類型、施工結構類型、水閘相關參數等內容進行確定。為了提升繪制結果的應用價值，設計人員在實際應用過程中可以利用云計算技術、大數據技術對采集的參數信息進行分析，指出存在錯誤的應用信息，對其進行更改。并且BIM技術采集到數據也可以構建為不同的數據庫，便于后續施工活動的應用。

3.1.2 設計協調階段

在水閘全過程管理當中，BIM技術的應用能夠實現數據的信息化管理，借助互聯網技術構建數字化應用平臺。在應用平臺中，分布了多種數據構建模型，可以根據相互間的應用關系，對數據構建模型進行合并，使其可以形成全新的數據分析模型，提高數據分析結果的科學性。除此之外，BIM技術在應用過程中，能夠和各個環節進行關聯，采集目前數據模型的運行情況信息，結合節點數據信息的相關內容對后續施工活動內容進行調整，從而有效提升工程結構施工的可靠性。

3.1.3 工程總量

水閘工程在水利工程中屬于分支工程，其施工工序與采用的施工技術類型較多，為了提升水閘全過程管理效率，技術人員需要對水閘工程的工程總量進行分析，以工程總量為基礎進行施工工期的合理安排，以提高工程施工的有序性。在對水閘工程總量進行設計時，施工企業可以借助BIM技術采集到的數據信息，對水閘工程的工程總量進行計算，同時還可以借助大數據技術對總量內容進行細致化分析，從而匯總數據得到合理性較高的工程總量計算結果。結合最終的計算結果來確定水閘工程的施工工期，并制定相應的施工進度計劃，從而有效提升水閘工程的管理水平。

3.2 施工組織階段

水閘工程在推進過程中，為了確保各環節施工銜接的有序性，施工單位需要做好施工組織工作。就水閘工程而言，施工組織主要包括圖紙設計與前期工作兩方面內容。需要注意的是，施工組織階段作為工程全過程管理的基礎環節，其管理水平也將影響到工程推進的有序性。BIM技術在此環節的應用，能夠為施工單位提供可靠的分析數據，對提高設計方案的科學性有著積極的意義。在具體的應用過程中，施工單位應與設計單位建立合作，及時進行設計方面的溝通工作，同時還需要提前做好現場勘查工作，借助BIM技術對數據參數內容進行確定，從而提高方案的可操作性。除此之外，施工單位可以借助BIM技術對水閘工程的施工環節相關性進行確定，若采購資金比較緊張，可以確定采購的先后順序，確保各環節的穩定推進。

3.3 生產制造階段

在水閘工程中，水閘結構屬于非常重要的構件之一，在對其進行生產制造時，可以借助BIM技術的應用優勢，構建數據模型的共享平臺。在平臺中上傳關于水閘構件的相關內容，如設計理念、設計模式等。系統借助云計算、專家系統對數據信息進行整合，指出目前設計中存在的問題，同時提出相關的改進建議，借助模擬運行平臺對內容進行不斷優化，從而得到最優化的設計方案。同時施工單位可以將BIM技術構建的平臺系統與3D打印設備進行關聯，將概念性模型轉換為實物樣本，對構件參數信息進行測試，同時進行相應的修改，從而有效提升水閘工程施工水平。

3.4 運行維護階段

水利工程完成建設之后，為了延長工程的使用壽命，需要對工程做好相應的維護工作。在水閘應用過程中，常見的問題便是結構松動、結構裂縫等。為了提高實際維護效果，施工單位可以借助BIM技術對工程運行數據進行采集，將采集數據與擬定運行數據信息進行比對，分析數據差異較大的問題原因，如果涉及工程的使用壽命，那么應及時制定相關措施對其進行解決，若屬于常規運行情況，那么需要對BIM技術的初始參數進行調整，提高參數的應用效果。利用BIM技術對各環節運行數據進行采集，將采集數據應用到實際維護當中，借此降低工程運行維護階段產生的能源損耗。

4 結語

綜上所述，社會經濟水平的不斷提升，人們對于水資源的需求量也在增加。水利工程作為一項惠民工程，在水資源合理調配方面有著非常重要的應用價值。在水利工程施工過程中，水閘工程屬于非常重要的應用環節。BIM技術的應用，一方面能夠有效提升水閘全過程管理水平，減少施工問題的發生，另一方面可以確保工程推進的有序性，提升工程的施工質量。