BIM技術(shù)在施工測量中的應(yīng)用

張宇龍

【摘要】BIM技術(shù)是以三維模型為應(yīng)用基礎(chǔ)，進行相關(guān)應(yīng)用開展。在施工測量中，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是測量的根本。基于精細化、信息化的BIM模型能夠方便于我們施工測量人員快速提取坐標(biāo)、高程、尺寸等數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用于現(xiàn)場監(jiān)測、放線、測量等工作。有條件的更是通過BIM模型與其他設(shè)備結(jié)合進行現(xiàn)場智能化、高效化測量放線等。BIM技術(shù)的融入其最大優(yōu)勢體現(xiàn)在高效率、高精度，從而為施工測量帶來一定的應(yīng)用幫助。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);三維模型;施工測量

1、引言

隨著BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)全生命周期中的各個階段，服務(wù)于建筑業(yè)各階段也要求測量過程必須引入BIM技術(shù)不僅如此各領(lǐng)域?qū)y量的要求均發(fā)生了較大變化。在傳統(tǒng)的施工測量工作中，主要遵循以數(shù)據(jù)為中心，通常以CAD平面圖標(biāo)識數(shù)據(jù)為主，進行數(shù)據(jù)查看與現(xiàn)場應(yīng)用，在很大程度上忽略了3D模型（特別是帶有準(zhǔn)確坐標(biāo)信息、高程信息的BIM模型）的分量。引入BIM技術(shù)也就是通過三維數(shù)字技術(shù)對工程項目中的各種數(shù)據(jù)信息進行高度集成，并通過構(gòu)建數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)各階段數(shù)據(jù)的串聯(lián)和共享，并為工程測量人員提供可視化的查詢結(jié)果，為數(shù)據(jù)的應(yīng)用以及更新完善提供了便利條件，同時也為工程的設(shè)計施工提供了客觀準(zhǔn)確的參考依據(jù)。未來BIM技術(shù)還將進一步擴大其應(yīng)用范圍，并加深與其他技術(shù)的集成應(yīng)用。通過引入BIM技術(shù)能夠為施工測量帶來許多實質(zhì)性的輔助，BIM技術(shù)與施工測量的集成大大降低控制測量的難度，提高施工精度，縮短了工期。

2、BIM技術(shù)在施工測量中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在施工測量中的應(yīng)用要點

（1）施工測量BIM模型的創(chuàng)建

BIM技術(shù)在施工測量中的應(yīng)用，BIM模型搭建是第一步！建立坐標(biāo)高程準(zhǔn)確、外觀形狀尺寸準(zhǔn)確的BIM模型是應(yīng)用工作的第一步。通常在項目應(yīng)用過程中，運用Revit根據(jù)施工圖紙建立準(zhǔn)確的與項目實體一致施工BIM模型、場地基坑監(jiān)測BIM模型、施工測量用設(shè)備BIM模型、項目控制網(wǎng)BIM模型等。

（2）基于BIM進行項目測量控制網(wǎng)布設(shè)

根據(jù)業(yè)主提供的基準(zhǔn)點運用BIM技術(shù)進行復(fù)核，然后引測到基坑周邊，在施工場地周邊道路及建筑物上創(chuàng)建一級三維控制網(wǎng)，并作為本工程施工的首級控制網(wǎng)。

2.2 ?BIM技術(shù)在施工測量中的應(yīng)用

（1）BIM技術(shù)在土方測量中的應(yīng)用

土方量在整個工程概預(yù)算與設(shè)計方案優(yōu)化設(shè)計中起到重要作用，而傳統(tǒng)的手算土方工程量計算程序復(fù)雜，誤差較大。而BIM技術(shù)運用場地測量數(shù)據(jù)建立三維模型能實現(xiàn)比較精確和快速計算土方量從而為設(shè)計和投資抉擇提供參考。

利用測量數(shù)據(jù)結(jié)合BIM軟件建立建筑場地地形曲面，通過編輯挖方與填方形狀的編輯，軟件會建立新的地形高程點，利用原有高程點與新高程點的曲面數(shù)據(jù)進行土方量的精確計算。經(jīng)過試算后確定設(shè)計結(jié)果，可以直接輸出土方施工圖指導(dǎo)土方施工。

（2）BIM技術(shù)在工程監(jiān)測中的應(yīng)用

BIM技術(shù)運用到工程檢測中，運用監(jiān)測數(shù)據(jù)的三維坐標(biāo)與時間信息與原有BIM模型可以快速查看位移與高程的變化情況，預(yù)測工程的位移與沉降。并且不需要對測量數(shù)據(jù)進行復(fù)雜的、專業(yè)的軟件進行處理，建立不直觀的圖表進行分析。通過三維模型的比對可以很形象直觀地查看工程的變形情況，并可以通過動畫對工程的后期位移變化進行預(yù)測。通過三維模型可以很快很清楚的查找出危險點，為提供應(yīng)急預(yù)案提供基礎(chǔ)。項目各參與方的專業(yè)程度參差不齊，而BIM技術(shù)降低了專業(yè)化程度，使監(jiān)測成果以及變化趨勢很直觀展現(xiàn)出來，各參與方都能很清楚的看到檢測結(jié)果。

（3）為裝配式建筑工程的安裝施工提供測量數(shù)據(jù)

綜合應(yīng)用3D激光掃描和BIM技術(shù)采集點云數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行對比分析，就能夠及時發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)場施工過程中構(gòu)件安裝和構(gòu)件的設(shè)計位置存在的差異，從而為構(gòu)件安裝提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)，保證了裝配式建筑安裝的質(zhì)量。以湖北某工程項目的建設(shè)為例，其在施工過程中綜合應(yīng)用了3D激光掃描和BIM技術(shù)來進行工程測量。通過BIM技術(shù)來進行建筑整體以及局部的設(shè)計，并利用BM模型為預(yù)制配件加工單位提供樓板、梁柱以及墻板等預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格數(shù)據(jù)信息，在完成裝配式建筑的安裝施工后，再通過三維激光掃描設(shè)備來進行數(shù)據(jù)采集及分析，從而準(zhǔn)確反映構(gòu)件缺陷問題，保證施工的質(zhì)量。

（4）幕墻項目施工測量時BIM的應(yīng)用

在施工階段，按照前期的規(guī)劃設(shè)計時已經(jīng)建立起的BIM模型提取出要用到的節(jié)點、特征點的三維坐標(biāo)，指揮施工，大致步驟有：第一步，按照設(shè)計的幕墻橋面中軸建立起平面控制軸網(wǎng)，根據(jù)在建筑附近的高程控制點，利用現(xiàn)代化的儀器測量出幕墻和0號塊的高程高差等數(shù)據(jù)，然后再進行工程中各個塊的引測，進行聯(lián)測和復(fù)測，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，將最后得到的數(shù)據(jù)綜合分析，聯(lián)測和付出的基準(zhǔn)點作為項目的高程控制點。第二步，根據(jù)基準(zhǔn)點設(shè)計布設(shè)方式，在0號塊上設(shè)置3個測量基準(zhǔn)點，3點分別設(shè)立在0塊的橫軸中心線交匯處、幕墻中軸線和腹板的中心上。并且每一個需要進行現(xiàn)澆混凝土的幕墻塊都要布設(shè)基準(zhǔn)點，置于腹板中心線外延10cm處。第三步，中軸線的線控，連續(xù)梁的中軸線在施工時要經(jīng)過多次的核查，保證邊緣墩柱和箱梁的連接。在懸臂段的核查結(jié)束后，還要再檢查澆段線的正確，密切監(jiān)控線路變化。第四步，控制連續(xù)梁標(biāo)高，從0號塊開始就需要進行標(biāo)高控制，在澆筑混凝土?xí)r，在每一個段塊的中心和邊翼都設(shè)置高程控制點，并隨著混凝土的澆筑，密切監(jiān)控高程控制點的數(shù)值變化，保證與預(yù)設(shè)拱高的統(tǒng)一，防止事故的發(fā)生。

（5）在古建筑測量方面的應(yīng)用

世界各國對古建筑的保護都是十分重視的，隨著時間的侵蝕，世界上很多具有很高研究價值的文物以及古建筑都受到不同程度的破壞。欲對其進行保護首先得對保護目標(biāo)進行測量從而確定破壞程度和保護的方案。以前的測量手段其測量過程本身就是一種破壞同時由于古建筑構(gòu)造通常比較復(fù)雜信息量很大，例如古建筑中存在很多雕刻文字、色彩及曲線構(gòu)造使得測量受限，同時具有很大危險性。所以傳統(tǒng)手段不能很好地進行古建筑測量。如今三維激光測量移動三維測量背包等測量手段可以用遙感的式采集測量目標(biāo)的包括位置、色彩、構(gòu)造等信息。同時， 數(shù)據(jù)量以每秒上百萬的點位信息來量度。所以能夠為復(fù)雜的大型的實體建立更加精細、精確、豐富的三維模型。同時還能為這樣的模型加入很多其他專業(yè)信息，便于對古建筑信息進行管理和設(shè)計保護及恢復(fù)方案。例如采用BIM技術(shù)測量成都武侯祠主要建筑僅需2h外業(yè)和3h內(nèi)業(yè)即可形成直觀形象的、可量測的三維模型。

結(jié)語：

BIM技術(shù)應(yīng)用于工程測量中未來是建筑行業(yè)信息化發(fā)展大勢所趨，也是建筑行業(yè)信息化的強烈需要。目前而言BIM技術(shù)將在工程測量中的應(yīng)用取得了不錯的效果，但是也面臨的巨大挑戰(zhàn)，主要是來自硬件、軟件和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)三個方面的問題。解決當(dāng)前BIM技術(shù)應(yīng)用于測量領(lǐng)域所遇到的問題，才能為BIM在測量學(xué)科中的應(yīng)用掃清障礙，讓工程測量向科技含量更高、自動化程度更強的大數(shù)據(jù)方向發(fā)展。

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