BIM技術在水運工程中的應用

張洋 胡偉 祝懷冰 渤海石油航務建筑工程有限責任公司

隨著我國社會建設與國家發展進程的不斷推進，人們對于自然環境的改造和適應能力也在逐步提高，水運工程項目便是眾多社會改造項目中一項具有重要社會性價值的工程。而為了建設企業及有關單位在水運工程項目的落實過程中，能夠更加全面對工程項目的設計階段、施工階段及驗收階段等環節工作進行科學管理，便需要依靠BIM技術改善管理模式和優化管理方法。

1.BIM技術的內容及特點概述

BIM技術核心理念早在上世紀七八十年代便已經有了初步的雛形，而隨著漫長發展歷史的不斷推進。該技術目前已經通過融合計算機技術和智能化技術等高尖端專業技術，成為了一種具有較好綜合型應用價值、作為很多行業發展過程中不可缺少的戰略性管理技術。通過大量的實踐應用和技術分析，我們可以發現BIM技術的核心特點及應用優勢主要集中在以下幾個方面：

（1）可視化特點。BIM技術的可視化特點是其在建筑工程項目的設計階段，充分發揮出了輔助模型設計及診斷設計缺陷問題的重要作用。通過對BIM技術的應用，使得傳統二維工程設計圖紙以三維立體實物的形式展現在設計人員面前，這便極大提高了圖紙設計的科學性與合理性。

（2）模擬性特點。BIM技術所具備的模擬功能使得相關建設企業在工程設計階段中，便能夠初步掌握工程項目落實過程中存在的技術難點與安全隱患問題，同時還能夠在一定程度上了解到工程竣工后在使用壽命期間內的變化情況。因此，BIM技術的模擬性特點對于促進管理單位提前預防工程項目中的隱患問題具有重要意義。

（3）協調性特點。協調性特點主要體現在BIM技術應用于工程管理等方面工作中，例如水運工程等大型工程項目大多具備多個參建組織及管理部門，而只有當各組織之間形成良好的協調性合作關系，才能夠使各管理崗位職責得到充分的發揮。因此BIM技術的協調性特點，是解決管理組織及管理階層之間的矛盾問題和利益協調問題的有效依靠。

2.水運工程項目中BIM技術的應用研究

2.1 BIM技術在水運工程設計階段的應用

2.1.1 勘察階段的應用

勘察階段工作是水運工程項目施工準備期間的重要工作內容，通過有效的實地勘察和測量，能夠使建設企業更加全面、真實的掌握施工現場周圍的環境信息及地質情況，有助于現場施工過程中規避不必要的風險與安全問題。隨著BIM技術在工程勘察切斷中的應用，極大地改善了傳統地質勘測模式下信息掌握程度不夠全面、勘測效率低下和測量精度較差等問題。同時還有效利用了數據收集和錄入方式，形成較為直觀的地質圖供施工單位進行參考，確保了施工前期工作的準備充足。

2.1.2 地形測繪階段的應用

地形測繪階段是水運工程項目施工單位對地質條件進行深入分析、并初步制定和形成施工方案的重要階段。與傳統的人工繪制地形圖方式相比，企業通過BIM技術與GPS、GIS等技術的配合應用，全方面提高了地形測繪的質量、水平及工作效率。在BIM技術的支持下所形成的全方位三維立體圖形，對于施工現場地形情況及變化趨勢進行了真實全面的再現，同時也便捷了設計人員對工程模型與施工方案的修正和優化工作。

2.1.3 場地設計階段應用

場地設計階段中主要是對水運工程項目施工現場的基坑開挖和陸域形成等施工環節，進行整體的規劃與設計。在此階段工作中，涉及到對大量地層信息及地質結構分布情況的應用與分析，較大的作業量及復雜的參數運算無疑給工作人員增添了極大的壓力。但是，如果能夠有效利用BIM技術的三維模型顯示及地質信息的存儲和調取功能，那么便會使信息的統計、運算和查詢變得更加簡單和便捷。另外，隨著大量自動化機械作業設備在建設企業施工過程中的廣泛普及和應用，控制系統數據的智能化輸出便成為了未來建設企業發展的主流方向，而BIM技術對于關鍵參數和數據的管理、運算及統計能力只要能夠很好地適應機械設備智能化控制系統的工作。

2.2 BIM技術在水運工程施工階段的應用

2.2.1 高樁梁板施工技術應用要點

對于高樁碼頭的現場施工而言，良好的施工質量有賴于工程模型的構建是否科學合理，在傳統的設計模式下由于對信息的掌握程度和數據處理能力存在一定的限制，因此往往會導致構建的模型和施工現場實際情況存在較大的不匹配問題。而目前水運工程施工單位已經能夠通過利用BIM技術，實現對空間三維模型在時間維度上的變化情況控制，這對于解決數據處理精確性較差、模型構建及工程量計算耗時較長等問題起到了重要的優化作用。另外，通過對BIM技術的有效應用，施工單位能夠更加及時的掌握高樁碼頭施工進度及成本變化的實時動態變化信息。因此一旦管理人員發現成本支出狀況和工程進度與造價預算及設計方案存在較大出入，便可以通過調整工藝流程和施工組織計劃有效控制工程造價與施工進度，以此來保障水運工程建設質量及施工單位經濟效益不受損害。

2.2.2 板樁施工技術應用要點

BIM技術對于板樁施工技術的主要應用效果，主要體現在通過可視化的功能確保板樁構件的設計、制作、安裝和質量驗收等環節工作，具備較好的安全性與科學性。通過對該技術的應用，使得工程設計人員不需要深入施工現場進行監督，便能夠充分掌握港口項目板樁施工的基本情況和存在的問題。同時還能夠依據從施工現場采集到的真實信息和數據參數，在板樁構件模型構建和運行模擬的過程中及時對缺陷問題和安全隱患進行補足與消除，真正做到了施工與管理相結合、有效保障了工程項目建設過程及現場施工人員的安全。

2.3 提高水運工程中BIM技術應用效果的有效措施

2.3.1 建立和完善水運工程BIM標準化體系

BIM技術所具備的高性能和較好的應用優勢，需要在標準規范的管理體系下才能夠充分的發揮出作用，因此有關企業及管理單位在應用技術的同時，要注重對BIM標準框架體系的構建與完善。標準化體系中應包含信息技術自身的操作標準、應用于工程管理工作時應具備的必要條件以及對工作人員和施工企業的專業水平要求標準等。另外，在BIM標準化體系應用的過程中還應進行實時的補充和審查，對于存在的管理漏洞和不足之處要加強重視，這樣才能避免在實際運營過程中對有關企業造成經濟損失和不良的發展影響。

2.3.2 深入研究BIM技術及其相關軟件

技術研究與軟件開發是維持BIM技術不斷進行更新并適應時代發展趨勢的重要基礎，隨著未來水運工程項目建設需求的進一步擴大，BIM技術只有進行不斷的創新和優化才能夠更加有效地為社會建設持續作出貢獻。例如，可以將地質水文建模、平臺GIS平臺、云平臺管理和工程造價控制平臺等相關技術與軟件和BIM技術相結合，從而形成具備更高綜合性能、應用范圍更加廣泛的BIM系統及配套軟件。這樣能夠進一步提高我國水運工程設計及施工管理的水平，同時也能夠實現對BIM技術普及意義和研究價值的有效提高，使其真正發展為面向未來、對改善人民生活具有更高實際價值的尖端技術。

3.結束語

綜上所述，隨著我國對BIM技術研究的逐步深入與加強投入，該技術的發展對我國水運工程管理工作提供了重要的支持與幫助。有關建設企業應通過不斷的學習借鑒經驗，更加全面的掌握BIM核心技術的應用要點，并積極構建BIM標準化體系和培養相關專業人才，使水運工程項目的質量與成本控制達到更高水平。