公路工程BIM應用現狀及技術特點淺析

李輝

摘要：工程建設行業隨著整體經濟潮流，從高速發展向高質量發展轉型，面對多主體、多人員、多工種、多專業、多設備、多交叉、高技術的綜合而復雜的系統工程，要做好安全生產，實現安全文明施工，就需應用系統、科學方法進行管理。建立“安全信息化+BIM”的數字化安全管理模式，將人、機、料、法、環等生產要素結合物聯技術，融入BIM+GIS三維空間，構建集成管理環境，有效提高企業管控效率;本文主要分析公路工程BIM應用現狀及技術特點淺析

關鍵詞：公路BIM;應用現狀;BIM技術特點;BIM技術原理

引言：

利用BIM技術構建仿真施工環境，進行培訓交底、風險辨控、應急模擬演練，提高安全工作實效;將安全大數據與BIM模型相結合，實現零距離的管理決策;提高企業自主管控效率的同時提升監管效能，降低安全風險和減少事故隱患，全面推進安全發展。

1、公路工程BIM應用現狀

公路工程設計的目標是正確且合理地確定工程物的所有參數值，并將方案通過圖形技術準確地表達出來。首先，由于公路工程規模大、參數多、參數間邏輯復雜，因此設計過程中設計者需具備大量的專業基礎知識，包括標準圖及各種強制性條文，將大量的工程參數從具體的設計過程中剝離，大幅降低設計工作量。其次，需要充分利用以往的工程設計經驗來快速確定大量常規的參數，從而快速形成初步方案。然后，找出初步方案中的不合理參數，通過反復試算、分析以及專家咨詢研判等各種手段，確定剩余的疑難參數。由于團隊分工，設計者之間還會存在相互依賴的參數，需要協商確定。另外，由于數據龐大，為確保工程設計質量，還需要大量的相互校核和上級審核工作，導致設計思想在人腦之間的反復傳遞。近年來，BIM技術應用于公路工程設計時，大多數設計單位是在日常設計生產團隊之外設立一個BIM建模團隊來配合“翻模”，即基于已設計完成的二維圖紙來創建三維BIM模型。這種工作模式下，三維軟件無法成為每個工程師的日常設計生產工具，兩個團隊之間往往是串行工作，效率比較低。其次，二維圖紙往往成為建立BIM模型的前置依賴條件，兩者之間無法高效聯動;尤其公路工程設計的復雜性導致設計方案變更頻繁，在每次變更后都需要手動修改BIM模型，重復工作量較大，效率低下。

2、公路工程BIM技術特點

公路工程BIM不僅是模型，而是具有數字化、信息化、協同性特點，可用于提高工程建設、管理水平的一項技術。公路工程BIM具有以下特點。（1）高速公路建設延綿幾十乃至上百公里，除公路對象本身外，還需對其影響范圍內的地形、地貌、地質信息進行收集和處理，公路工程BIM涉及的對象體量龐大。（2）公路設計以平面方向為主，采用平、縱、橫等表達設計意圖，相較建筑行業，專業間協作要求低，容錯率相對較高。（3）公路工程雖然近年來隨標準化的普及推廣，少部分工程對象也具有類似特征，但大部分對象兼具線性特點，幾何形狀從平、縱、橫三個方向分直線、曲線或緩和曲線，精確表達難度相對較大。（4）公路工程本身就是對地形地貌的改造活動，此方面的BIM應用，既是建筑行業所缺乏的，也是公路行業目前所面臨的技術難題。（5）由于BIM技術具有數字化信息化特征，且公路工程的組成專業具有復雜性和差異性特點，各階段的需求側重存在很大不同，因此公路工程BIM技術的實施對軟件工具的依賴性大，相比建筑領域，公路工程對能滿足BIM應用的全專業、全壽命周期的軟件工具提出了更高要求。（6）公路工程由于地理跨度大，為保證測量成果的合規性，常使用多個坐標系統，多專業模型組裝發布過程中的坐標系統轉換是公路工程中特有的問題。

3、BIM技術在安全生產中的應用

3.1施工成本管理方面的應用

施工管理人員可以利用BIM信息處理系統，從信息數據庫中提取關于施工成本的全部數據和資料，通過分析不同因素對施工造價成本的影響，對工程局部或整體進行有效地把控，從施工工作的多方面有效控制工程造價，例如：模擬施工環節，可通過此項技術來加深施工人員對于施工工藝及施工造價的認知，防范安全及質量問題，減少工程索賠等事件的發生率，從而降低工程的額外開支，優化資金的配置。控制機械設備運轉所花費的費用，避免無用功或者重復作業現象的出現，避免材料浪費，確保工程資金支出的合理，使工程資金能夠發揮最大效益。

3.2施工進度、施工質量、安全管理方面的應用

公路工程施工是一個動態過程，可能會受到各方面因素的影響。利用BIM技術，可以通過智能化的信息系統動態控制施工進度，實時跟蹤每一個施工進度的變化，及時收集和更新數據。施工管理人員可以通過BIM技術隨時掌握施工的工程情況，發現問題及時與各部門溝通解決，這樣既可以實現本部門的實時溝通與交流，也可以有效發揮不同部門之間的協調作用，使各個部門之間的配合程度得到強化，從而確保施工進度的正常進行，不會造成工期上的延誤。BIM技術還可以服務于項目的生命周期，使管理朝著精細化管理方向發展，對施工材料、施工工藝、設備人工等進行實時性、動態性地管理，從而提升質量維護管理效率及監督整改效率，提升工程管理的質量。此外，BIM技術所構建的可視化三維場景可以使管理人員直觀地觀察施工過程，對施工實施的安全性進行全面檢驗，通過構建的3D模型，還可以細致地進行安全檢查，對可能存在的安全隱患進行全面排查，開展預見性的安全管理。強化施工管理及安全管理工作，提升施工過程中整個施工隊伍的應急處理能力，提前制定科學、合理的應對措施，使整個施工過程中的管理水平得到顯著提升。

結束語：

施工管理工作貫穿于公路工程的全過程，在信息化背景下，BIM技術在公路工程施工管理中的應用，可以有效提升施工的安全管理、成本管理、質量管理水平，有效控制施工進度及成本。推動公路工程管理工作朝著信息化、現代化、可視化發展，該技術的發展與應用，將會進一步提升我國公路工程建設的整體質量。

參考文獻

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