公路工程BIM應(yīng)用現(xiàn)狀及技術(shù)特點(diǎn)淺析

李輝

摘要：工程建設(shè)行業(yè)隨著整體經(jīng)濟(jì)潮流，從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型，面對(duì)多主體、多人員、多工種、多專(zhuān)業(yè)、多設(shè)備、多交叉、高技術(shù)的綜合而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要做好安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)安全文明施工，就需應(yīng)用系統(tǒng)、科學(xué)方法進(jìn)行管理。建立“安全信息化+BIM”的數(shù)字化安全管理模式，將人、機(jī)、料、法、環(huán)等生產(chǎn)要素結(jié)合物聯(lián)技術(shù)，融入BIM+GIS三維空間，構(gòu)建集成管理環(huán)境，有效提高企業(yè)管控效率;本文主要分析公路工程BIM應(yīng)用現(xiàn)狀及技術(shù)特點(diǎn)淺析

關(guān)鍵詞：公路BIM;應(yīng)用現(xiàn)狀;BIM技術(shù)特點(diǎn);BIM技術(shù)原理

引言：

利用BIM技術(shù)構(gòu)建仿真施工環(huán)境，進(jìn)行培訓(xùn)交底、風(fēng)險(xiǎn)辨控、應(yīng)急模擬演練，提高安全工作實(shí)效;將安全大數(shù)據(jù)與BIM模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)零距離的管理決策;提高企業(yè)自主管控效率的同時(shí)提升監(jiān)管效能，降低安全風(fēng)險(xiǎn)和減少事故隱患，全面推進(jìn)安全發(fā)展。

1、公路工程BIM應(yīng)用現(xiàn)狀

公路工程設(shè)計(jì)的目標(biāo)是正確且合理地確定工程物的所有參數(shù)值，并將方案通過(guò)圖形技術(shù)準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)。首先，由于公路工程規(guī)模大、參數(shù)多、參數(shù)間邏輯復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)者需具備大量的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，包括標(biāo)準(zhǔn)圖及各種強(qiáng)制性條文，將大量的工程參數(shù)從具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中剝離，大幅降低設(shè)計(jì)工作量。其次，需要充分利用以往的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)快速確定大量常規(guī)的參數(shù)，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(shù)，通過(guò)反復(fù)試算、分析以及專(zhuān)家咨詢(xún)研判等各種手段，確定剩余的疑難參數(shù)。由于團(tuán)隊(duì)分工，設(shè)計(jì)者之間還會(huì)存在相互依賴(lài)的參數(shù)，需要協(xié)商確定。另外，由于數(shù)據(jù)龐大，為確保工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，還需要大量的相互校核和上級(jí)審核工作，導(dǎo)致設(shè)計(jì)思想在人腦之間的反復(fù)傳遞。近年來(lái)，BIM技術(shù)應(yīng)用于公路工程設(shè)計(jì)時(shí)，大多數(shù)設(shè)計(jì)單位是在日常設(shè)計(jì)生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)之外設(shè)立一個(gè)BIM建模團(tuán)隊(duì)來(lái)配合“翻模”，即基于已設(shè)計(jì)完成的二維圖紙來(lái)創(chuàng)建三維BIM模型。這種工作模式下，三維軟件無(wú)法成為每個(gè)工程師的日常設(shè)計(jì)生產(chǎn)工具，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)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(lài)條件，兩者之間無(wú)法高效聯(lián)動(dòng);尤其公路工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案變更頻繁，在每次變更后都需要手動(dòng)修改BIM模型，重復(fù)工作量較大，效率低下。

2、公路工程BIM技術(shù)特點(diǎn)

公路工程BIM不僅是模型，而是具有數(shù)字化、信息化、協(xié)同性特點(diǎn)，可用于提高工程建設(shè)、管理水平的一項(xiàng)技術(shù)。公路工程BIM具有以下特點(diǎn)。（1）高速公路建設(shè)延綿幾十乃至上百公里，除公路對(duì)象本身外，還需對(duì)其影響范圍內(nèi)的地形、地貌、地質(zhì)信息進(jìn)行收集和處理，公路工程BIM涉及的對(duì)象體量龐大。（2）公路設(shè)計(jì)以平面方向?yàn)橹鳎捎闷健⒖v、橫等表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，相較建筑行業(yè)，專(zhuān)業(yè)間協(xié)作要求低，容錯(cuò)率相對(duì)較高。（3）公路工程雖然近年來(lái)隨標(biāo)準(zhǔn)化的普及推廣，少部分工程對(duì)象也具有類(lèi)似特征，但大部分對(duì)象兼具線性特點(diǎn)，幾何形狀從平、縱、橫三個(gè)方向分直線、曲線或緩和曲線，精確表達(dá)難度相對(duì)較大。（4）公路工程本身就是對(duì)地形地貌的改造活動(dòng)，此方面的BIM應(yīng)用，既是建筑行業(yè)所缺乏的，也是公路行業(yè)目前所面臨的技術(shù)難題。（5）由于BIM技術(shù)具有數(shù)字化信息化特征，且公路工程的組成專(zhuān)業(yè)具有復(fù)雜性和差異性特點(diǎn)，各階段的需求側(cè)重存在很大不同，因此公路工程BIM技術(shù)的實(shí)施對(duì)軟件工具的依賴(lài)性大，相比建筑領(lǐng)域，公路工程對(duì)能滿(mǎn)足BIM應(yīng)用的全專(zhuān)業(yè)、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(cè)量成果的合規(guī)性，常使用多個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，多專(zhuān)業(yè)模型組裝發(fā)布過(guò)程中的坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換是公路工程中特有的問(wèn)題。

3、BIM技術(shù)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1施工成本管理方面的應(yīng)用

施工管理人員可以利用BIM信息處理系統(tǒng)，從信息數(shù)據(jù)庫(kù)中提取關(guān)于施工成本的全部數(shù)據(jù)和資料，通過(guò)分析不同因素對(duì)施工造價(jià)成本的影響，對(duì)工程局部或整體進(jìn)行有效地把控，從施工工作的多方面有效控制工程造價(jià)，例如：模擬施工環(huán)節(jié)，可通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)來(lái)加深施工人員對(duì)于施工工藝及施工造價(jià)的認(rèn)知，防范安全及質(zhì)量問(wèn)題，減少工程索賠等事件的發(fā)生率，從而降低工程的額外開(kāi)支，優(yōu)化資金的配置。控制機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所花費(fèi)的費(fèi)用，避免無(wú)用功或者重復(fù)作業(yè)現(xiàn)象的出現(xiàn)，避免材料浪費(fèi)，確保工程資金支出的合理，使工程資金能夠發(fā)揮最大效益。

3.2施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、安全管理方面的應(yīng)用

公路工程施工是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，可能會(huì)受到各方面因素的影響。利用BIM技術(shù)，可以通過(guò)智能化的信息系統(tǒng)動(dòng)態(tài)控制施工進(jìn)度，實(shí)時(shí)跟蹤每一個(gè)施工進(jìn)度的變化，及時(shí)收集和更新數(shù)據(jù)。施工管理人員可以通過(guò)BIM技術(shù)隨時(shí)掌握施工的工程情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)與各部門(mén)溝通解決，這樣既可以實(shí)現(xiàn)本部門(mén)的實(shí)時(shí)溝通與交流，也可以有效發(fā)揮不同部門(mén)之間的協(xié)調(diào)作用，使各個(gè)部門(mén)之間的配合程度得到強(qiáng)化，從而確保施工進(jìn)度的正常進(jìn)行，不會(huì)造成工期上的延誤。BIM技術(shù)還可以服務(wù)于項(xiàng)目的生命周期，使管理朝著精細(xì)化管理方向發(fā)展，對(duì)施工材料、施工工藝、設(shè)備人工等進(jìn)行實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性地管理，從而提升質(zhì)量維護(hù)管理效率及監(jiān)督整改效率，提升工程管理的質(zhì)量。此外，BIM技術(shù)所構(gòu)建的可視化三維場(chǎng)景可以使管理人員直觀地觀察施工過(guò)程，對(duì)施工實(shí)施的安全性進(jìn)行全面檢驗(yàn)，通過(guò)構(gòu)建的3D模型，還可以細(xì)致地進(jìn)行安全檢查，對(duì)可能存在的安全隱患進(jìn)行全面排查，開(kāi)展預(yù)見(jiàn)性的安全管理。強(qiáng)化施工管理及安全管理工作，提升施工過(guò)程中整個(gè)施工隊(duì)伍的應(yīng)急處理能力，提前制定科學(xué)、合理的應(yīng)對(duì)措施，使整個(gè)施工過(guò)程中的管理水平得到顯著提升。

結(jié)束語(yǔ)：

施工管理工作貫穿于公路工程的全過(guò)程，在信息化背景下，BIM技術(shù)在公路工程施工管理中的應(yīng)用，可以有效提升施工的安全管理、成本管理、質(zhì)量管理水平，有效控制施工進(jìn)度及成本。推動(dòng)公路工程管理工作朝著信息化、現(xiàn)代化、可視化發(fā)展，該技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，將會(huì)進(jìn)一步提升我國(guó)公路工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

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