BIM技術在土木工程施工管理中的應用

王陳

摘要：近些年，我國土木工程數量逐漸增多，工程規模也逐漸擴大，這給施工管理工作帶來了巨大的壓力。很多施工單位都紛紛引進先進的科學管理技術來輔助施工管理工作，BIM技術就是其中一項。該項技術憑借模擬性、可視性、協調性、優化性等優勢，在土木工程施工管理中的應用越來越廣泛，目前已經成為施工管理中的重要措施和手段。

關鍵詞：BIM技術;土木工程;施工管理;應用

1BIM技術與土木工程施工

1.1BIM技術概述

BIM技術，又稱之為建筑信息管理，主要是利用三維數字技術，對土木工程施工中各項信息數據進行全面收集，并通過三維軟件進行分析，最終創建三維模型。在土木工程施工中，通過BIM技術科對整個工程進行科學的規劃、設計和管理，以提高土木工程施工的管理水平和管理質量，促進工程的順利完成，并保證施工的質量。

1.2BIM技術在國內外土木工程施工中的應用現狀

BIM技術在土木工程施工中的應用，最早出現在美國。這主要是因為美國的信息科技發展較快，且信息化程度較深，為BIM技術在土木工程上的應用提供了基礎。之后，BIM技術在歐洲、日本、韓國、新加坡等地，實現了廣泛的應用。BIM技術在我國土木工程中的應用上屬于初級階段，其具體的應用仍不成熟，必須要對BIM技術進一步進行探索，并擴大應用，以促進我國土木工程的進一步發展。

2BIM技術的應用優勢

BIM又稱為建筑數字模型，它主要是通過計算機系統將平面化的建筑工程轉化成數字化設計形式的建筑模型，利用仿真技術對建筑物的真實狀態進行模擬，從而完成控制、管理等工作，并對其安全性進行檢測。在土木工程中施工管理中，BIM技術主要有以下幾大應用優勢：首先是信息關聯，BIM技術通過拓撲關系和三維幾何構建將協同的模型信息進行關聯，有效整合了設計、施工、管理信息，包括形體關系、材料特性以及構件名稱等。此外，還有材料耐久性、人力控制、成本計算等重要信息。BIM技術將這些管理信息進行關聯、整合，大大減少了施工管理人員的工作強度。其次是演化拓展模型，BIM技術可以演化建筑物從建造到使用再到老化的整個生命周期，每個構件可能會出現的變化和拓展也都會展現出來，一目了然。第三是模型構件更新識別，BIM技術所支撐的信息模型對象可以對更新內容進行識別，由系統統計分析模型對相關信息進行構建，然后生成虛擬形體，BIM技術對同一構件在每個階段的更新都能夠進行準確識別。

3BIM技術在土木工程施工管理中的實際應用

3.1施工圖紙會審指導

基于BIM技術的上述特點，在對土木工程施工圖紙進行會審時如果可以引入BIM技術，那么會大大提升圖紙會審質量。通過科學運用BIM技術中的可視化數學模型可以更加直觀的將工程設計方案呈現出來，業主、施工單位以及所有參與施工的技術人員都可以詳細、清楚的看到整個方案設計，并對方案的可行性進行探討，有效避免了傳統紙質施工圖紙所存在的信息錯誤問題。由于BIM技術可以將圖紙中的細微之處都呈現出來，因此有利于設計人員及時發現問題并進行修改。BIM技術的先試驗后建立的功能可以消除設計失誤，徹底排查出土木工程施工過程中的風險，修改后的設計圖紙和施工方案科學性也更高，大大提升了圖紙會審工作的效率。

3.2施工成本管理

對于一項土木工程來說，施工成本管理是非常瑣碎的工作，它包含了很多費用項目，如人員工資、機械使用費用、原材料費用、水電費用等等，并且這些費用的管理與施工單位的經濟效益密切相關。將BIM技術應用到施工成本管理中，可以進行一些有利于成本管理的活動，如成本分析、成本控制等，這樣管理人員便可以實現成本實時、科學管理。并且還可以和施工現場管理相結合，建立人材機成本管理數據庫，以便能夠順利查找到相應的成本清單，供成本分析、工程量提取時使用，如此一來，每個月的工程認定和過程結算效率都可以得到明顯提升。在生產過程中，BIM技術的數據模型可以和單位工程進行有機聯系，輔助完成編制材料采購計劃、提取工程材料清單等工作，同時材料管理人員還可以構建一個與模型相關聯的二維碼數據庫，實時更新材料出入庫信息。

3.3施工進度管理

土木工程施工過程中，經常會受到材料價格、施工技術、天氣狀況等因素的影響，實際施工進度和計劃施工進度之間會因此而存在一定的差異，如果不能對其進行及時、有效控制，這種差異會逐漸增加，進而影響設計方案的落實，嚴重時還會影響施工成本管理和施工質量管理。我們可以通過BIM技術來建立相應的管理模型，并與技術標準、圖紙相結合，使相關信息變得更加完整，將圖紙與模型作業面聯系在一起，從而達到提高施工進度管理效率的目的。最后，施工管理人員可以通過3D模型，全面把控每天施工人員作業面，合理分配施工任務，使工程可以在既定工期內順利完工。

3.4施工控制

首先，在BIM技術的加持下，能夠更好便于施工隊伍掌握施工進度與技術優化。在傳統的土木工程設計圖紙之中，由于受限于技術的限制，只能表現出二維圖像，因此一個項目至少需要正面圖、立面圖以及側面圖的支持，在調整的過程中也相對較為繁復，需要的步驟較多。而BIM技術下的建筑施工圖紙，是以3D可視化的模擬技術，能夠在一張圖紙上展示不同的形象結構，所以能夠有效加快施工的進度，從根本上避免錯誤的發生。其次，BIM技術能夠達到高度的模擬化。針對部分建筑難度較大的工程，在傳統技術中往往需要多次反復的計算，才能大致得出相對較為安全的結論。而在BIM技術的運用下，所有的模擬過程可以在計算機上進行，從而提升了工程效率。此外，計算機運用所需要的成本相對較低，因此能夠進行多次模擬推算，獲得最佳的建筑工程施工效果。建筑工程項目施工組織階段是對施工活動實行科學管理的重要階段，具有戰略部署和戰術安排的雙重作用。需要根據具體工程的特定條件，擬定施工方案，確定施工順序、施工方法、技術組織措施，合理安排施工現場。BIM技術以其三維可視化等特點在總場平布置、施工方案、工藝模擬等方面具有顯著優勢。

3.5施工質量管理

影響施工質量管理的因素主要有：人、機械設備、材料、環境和方法。如果可以將BIM技術應用到移動終端，那么對施工質量管理是非常有幫助的。施工管理人員可以通過BIM技術在移動終端建立瀏覽、錄入的模型，便于隨時查找技術標準，運用分布式云平臺技術根據工程實際情況變更修改模型，用戶打開客戶端后便可以及時了解更新的內容，大大提高了施工質量管理水平。另外，此類設備還可以用于施工現場的質量檢查工作，同時進行取證，便于施工現場質量管理工作的開展。

結論

總之，隨著技術發展，BIM技術也得到了進一步完善，該技術能夠提高土木工程施工水平，對于土木工程施工企業來說，要積極進行有效實踐，從而才能找到符合企業發展實際的施工管理措施。

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（作者單位：浙江東城建筑工程有限公司）