基于BIM 的路橋項目管理與協調應用研究

李婷 LI Ting

（北京市常青市政工程有限公司，北京 100036）

0 引言

隨著城市化進程的加快和交通需求的增加，路橋項目在基礎設施建設中起著重要作用。然而，傳統的路橋項目管理與協調存在諸多問題，如信息不對稱、溝通不暢等，導致項目進度延誤和成本超支。因此，引入BIM 技術以改進傳統項目管理方法已成為迫切需求[2]。本論文旨在研究BIM 在路橋項目管理與協調中的應用，解決實際問題，提高項目的效率和質量，為相關領域的實踐提供參考和指導。

1 BIM 在路橋項目管理中的應用

1.1 項目規劃與設計階段

在路橋項目中BIM 應用主要體現在以下三個方面：

①3D 模型的建立與可視化：在項目規劃與設計階段，利用BIM 技術可以建立精確的三維模型，并通過可視化呈現項目的整體結構和布局[3]，便于項目團隊的溝通和決策。

②碰撞檢測與沖突解決：通過BIM 模型的碰撞檢測功能，可以在設計階段及時發現并解決不同專業之間的沖突，避免施工階段的問題和變更。

③資源與進度管理：利用BIM 技術可以實現對項目資源和進度的管理，包括材料的數量和種類、工期計劃的制定和優化等，提高項目管理的效率和準確性。

1.2 施工階段

施工過程模擬與優化：通過BIM 模型的施工過程模擬功能，可以模擬施工過程中的各個環節，并進行優化，提高施工效率和質量。

材料與設備管理：利用BIM 技術可以對施工材料和設備進行管理，包括材料的采購、庫存和使用情況的追蹤，設備的安裝和維護等，降低資源浪費和成本。

施工現場安全管理：通過BIM 模型的安全分析功能，可以在施工階段識別潛在的安全風險，并采取相應的措施進行預防和控制，提高施工現場的安全性。

1.3 運營與維護階段

設備信息管理：利用BIM 技術可以對路橋項目的設備信息進行管理，包括設備的安裝、維護記錄和維修計劃等，實現設備信息的全生命周期管理。

維護計劃與預測：通過BIM 模型的維護管理功能，可以制定維護計劃，通過數據分析和預測技術，提前識別設備的故障風險，減少維護成本和停機時間[4]。

數據采集與分析：利用BIM 技術可以實現對路橋項目運營數據的采集和分析，包括交通流量、橋梁結構監測數據等，為運營決策提供科學依據和支持。

2 路橋項目管理流程設計

2.1 確定項目的目標和需求，明確BIM 在項目中的應用范圍和目標

①目標和需求確定：與項目相關的各方（業主、設計團隊、施工團隊等）共同確定項目的目標和需求，包括項目的質量要求、時間要求、成本要求和安全要求等。確保所有利益相關方對項目目標和需求的一致性和清晰性。

②BIM 應用范圍和目標：根據項目的特點和需求，明確BIM 在項目中的應用范圍和目標。例如，確定BIM 模型的層次和詳細程度，確定需要進行協同設計、沖突檢測、施工優化等方面的應用。

③制定BIM 實施計劃：確定BIM 的實施時間表，將BIM 的使用與項目的關鍵里程碑和時間節點對應起來。確定BIM 實施的階段和步驟，例如模型創建、協同設計、沖突檢測、施工優化等。資源分配，確定BIM 團隊成員和他們的職責，包括設計師、BIM 協調員、施工人員等[5]。

2.2 確定項目中需要使用的軟件和工具，并進行培訓和準備工作

①軟件和工具選擇：根據項目的需求和BIM 應用范圍，選擇適合的BIM 軟件和工具。常見的BIM 軟件包括Revit、Navisworks、AutoCAD Civil 3D 等。確保所選軟件和工具能夠滿足項目的要求。

②培訓和準備工作：為項目團隊成員提供相應的軟件培訓，確保他們具備使用所選軟件和工具的技能。同時，準備必要的硬件設備和網絡環境，確保項目團隊能夠順利使用BIM 軟件和工具進行工作。

③管理和協調：協同設計可以幫助設計師更好地管理和協調整個設計過程。通過協同設計平臺，設計師可以對整個設計過程進行跟蹤和監控，及時發現問題并進行解決。同時，協同設計還可以幫助設計師更好地協調不同模塊之間的關系，確保整個管線系統的設計和優化達到協同效應。

2.3 制定BIM 實施計劃，包括時間表、里程碑和資源分配

①時間表和里程碑：根據項目的時間要求和工期，制定BIM 實施的時間表和里程碑。將BIM 實施過程劃分為不同的階段，明確每個階段的工作內容和完成時間節點。

②資源分配：確定項目中需要參與BIM 實施的團隊成員和他們的職責。合理分配人力資源，確保每個團隊成員具備所需的技能和知識，并能夠按時完成各自的工作。

③BIM 實施計劃的溝通和審查：將制定的BIM 實施計劃與項目團隊和相關利益相關方進行溝通和審查，確保計劃符合項目需求和目標，并獲得相關方的支持和認可。

3 實例驗證

為驗證上述措施和方法的有效性，本文以某道路橋梁項目為案例進行實證研究。該項目概況包括總跨度、設計難度等，并詳細描述了設計階段、施工階段和運營階段所遇到的問題。通過采用上述措施和方法，項目團隊成功解決了設計沖突、施工困難和設施管理等方面的問題，并取得了顯著的成效[6]。實證研究結果表明，采用BIM 技術應用的措施和方法對于提高道路橋梁項目的效率和質量具有重要意義。本項目為某公路中的橋梁模型。

如圖1 所示，該段路全長14 公里，包含一座3 公里的橋梁，在項目的實施過程中設計團隊采用了協同設計平臺，并利用BIM 模型進行設計沖突檢測和協調。并且設計團隊使用BIM 模型進行結構分析和沖突檢測，在設計過程中發現了某些結構構件的沖突，通過協同設計平臺進行討論和解決，最終優化了設計方案并確保了施工可行性。

圖1 道路模型展示

圖2 道橋模型碰撞檢測

圖3 鋼筋做法指導施工

圖4 協同管理平臺構件屬性信息

施工團隊使用BIM 模型進行施工過程模擬和可視化指導。在BIM 模型中模擬了橋梁的施工過程，包括澆筑混凝土、安裝鋼筋等。通過可視化工具，施工團隊能夠更好地理解設計意圖和施工流程[7]，減少誤解和施工錯誤，提高施工效率和質量。

運營團隊建立了設施管理信息系統，將BIM 模型與運營數據集成。使用BIM 模型進行設施管理和維護。通過設施管理信息系統，運營團隊可以實時更新橋梁的運營數據，并利用BIM 模型進行設施維護和故障排除的可視化指導，提高設施管理的效率和準確性。

在該案例研究中，基于BIM 的高速公路拓寬工程取得了顯著的效果和優勢。通過BIM 模型，項目團隊能夠在規劃與設計階段進行方案比較和決策，減少了后期的變更和調整。施工過程模擬和優化提高了施工效率，減少了工期延誤和成本增加。材料和設備的精細管理降低了資源浪費，提高了資源利用效率。施工現場安全管理的改進提升了施工人員的安全意識，減少了安全事故的發生。把控整個設計過程，確保設計的準確性和可靠性。

然而，該案例研究也面臨一些挑戰。在BIM 技術應用過程中，數據集成和共享仍然是一個技術難題，需要確保各方能夠有效地共享和使用BIM 模型[8]。此外，人員培訓和溝通協調也是一個挑戰，需要項目團隊具備BIM 技術的專業知識，并能夠與各專業領域的參與方進行有效溝通和協調。

4 結論

本文通過探討道路橋梁項目中BIM 技術應用的重點和挑戰，并提出相應的措施、方法和實證研究案例，為解決這些問題提供了有效的解決方案。該研究對于相關專業人士在實際項目中的指導具有重要意義，同時也為學術界提供了關于BIM 技術在道路橋梁項目中應用的新見解。基于BIM 技術的道路橋梁項目協同設計和施工優化方法能夠有效解決傳統方式中存在的問題，并提高項目的效率和質量。然而，仍需進一步研究和實踐，以進一步完善BIM技術的應用，并在實際工程中推廣和應用。