探討B(tài)IM技術(shù)在黑龍江省公路建設(shè)施工管理中的應(yīng)用前景

計偉帥，李梓豐

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

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探討B(tài)IM技術(shù)在黑龍江省公路建設(shè)施工管理中的應(yīng)用前景

計偉帥，李梓豐

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

傳統(tǒng)公路建設(shè)施工過程中，工程進度基本都是以報表或是以圖標(biāo)的形式表現(xiàn)的，很難達到直觀的聯(lián)系和呈現(xiàn)。為了提高黑龍江省公路建設(shè)的管理水平，作為施工企業(yè)，龍建路橋股份有限公司首次引入BIM技術(shù)概念，旨在探討黑龍江省公路建設(shè)施工中BIM技術(shù)應(yīng)用的可行性。

BIM；公路建設(shè)；施工管理；應(yīng)用

1 BIM技術(shù)簡介

1.1 BIM技術(shù)優(yōu)勢

BIM是一種可以發(fā)展成信息化模式的科學(xué)研究成果，該技術(shù)不僅包含了部分可視化成果，還囊括了協(xié)調(diào)性、模擬性以及優(yōu)化性等方面的優(yōu)勢。該技術(shù)的優(yōu)點就是競爭能力比較強，而且還可以對信息進行整合。我國傳統(tǒng)工作理念的影響下，信息交換方式大多是信息傳遞的一種體制模式，所有參與到其中的工作人員都必須要對信息進行交換，才能保證信息傳遞工作環(huán)節(jié)的正常進行。而且在BIM當(dāng)中，所有的參與方都必須要將BIM信息融入到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，隨時在數(shù)據(jù)庫中獲取自己需要的信息，這種模式也從根本上優(yōu)化了當(dāng)前信息傳遞工作路徑，并全面提升了工作效率。

1.2 常用軟件

(1)BIM方案設(shè)計軟件

目前主要的BIM方案軟件有Onuma Planning System和Affinity等。

(2)BIM結(jié)構(gòu)分析軟件

BIM結(jié)構(gòu)軟件的種類比較多，目前比較常見的軟件結(jié)構(gòu)種類包含了ERABS、STAAD等多種模式，軟件的來源點也比較多，部分軟件來源于國內(nèi)，還有一部分軟件來源于國外。

(3)BIM可視化軟件

BIM的可視化軟件數(shù)量以及軟件的種類都比較多，囊括了3DS以及Msx等多種軟件形式。

(4)BIM模型綜合碰撞檢查軟件

常見的模型綜合碰撞檢查軟件有魯班軟件、Autodesk Navisworks、Bentley Projectwise Navigator和Solibri Model Checker等。

(5)BIM造價管理軟件

國外的BIM造價管理有Innovaya和Solibri，魯班軟件是國內(nèi)BIM造價管理軟件的代表。

(6)BIM運營軟件

美國運營管理軟件ArchiBUS是最有市場影響的軟件之一。

2 公路建設(shè)施工管理模型計劃及其特點

2.1 公路施工管理模型計劃

公路建設(shè)施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，計劃通過建立公路整體路線、工程標(biāo)段、和重點路段不同細(xì)度的施工模型，實現(xiàn)宏觀、中度和精細(xì)化管理相結(jié)合的多層次施工管理和可視化模擬。完美結(jié)合當(dāng)前先進的BIM技術(shù)和5D技術(shù)，將公路建設(shè)及其施工現(xiàn)場3D模型與施工進度、施工費用(成本)相結(jié)合，并與施工資源、成本、質(zhì)量和場地及其周邊信息融為一體，形成5D施工信息模型。該模型支持設(shè)計方案可施工性分析、施工過程的可視化模擬和優(yōu)化、施工資源和成本的分析和動態(tài)管理、施工質(zhì)量有效控制等工作。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用于公路施工中的優(yōu)勢

BIM技術(shù)具有以下五大優(yōu)勢：

(1)可視化：原本工作人員可以根據(jù)已經(jīng)獲取的圖紙來應(yīng)用BIM技術(shù)，并將BIM技術(shù)融入到工程項目建設(shè)中，利用不同的構(gòu)件信息以及不同軟件繪制線條內(nèi)容來表達設(shè)計理念，但真正的構(gòu)造物只能靠參加者自行想象了。BIM技術(shù)可使原本想象的構(gòu)造體呈現(xiàn)在人們的眼前，達到可視的、直觀的，便于施工企業(yè)測算成本、編制施工進度計劃、人員安排等工作。

(2)協(xié)調(diào)性：公路建筑施工是一項需要多方面共同合作的復(fù)雜工作，一旦項目實施過程中遇到這樣或那樣的問題，就需要組織各方面相關(guān)人員協(xié)調(diào)開會，查找問題發(fā)生的原因，以及解決辦法，甚至變更等相應(yīng)的補救措施。BIM協(xié)調(diào)性比較強，所以可以利用BIM的協(xié)調(diào)性來處理相關(guān)問題，提升BIM系統(tǒng)運行質(zhì)量。協(xié)調(diào)性是可以幫助BIM系統(tǒng)完成問題處理的，所以從整體情況上來看，BIM模型也可以在不同建筑物構(gòu)造中得到使用，雖然涉及到一些專業(yè)碰撞等問題，但是依然可以通過協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)等形式來提供專業(yè)化BIM內(nèi)容。

(3)模擬性：在模擬性方面，BIM不僅可以對建筑物模型進行設(shè)計，同時還可以模擬當(dāng)前人們?nèi)粘Ｊ澜缰薪佑|到的各種事物。工作人員可以在項目招投標(biāo)階段，利用4D技術(shù)的形式對其進行模擬，結(jié)合三維模型以及項目發(fā)展時間等方面的內(nèi)容，結(jié)合施工組織設(shè)計理念來模擬實際項目施工環(huán)節(jié)，進而優(yōu)化工程項目設(shè)計方案，通過優(yōu)化方案的形式來指導(dǎo)項目施工的正常進行。工作人員還可以根據(jù)5D模型的形式來節(jié)省成本。

(4)優(yōu)化性：實際上，公路建設(shè)施工是一個不斷優(yōu)化的過程。特別是大型項目中，施工難點和問題較多處，雖然所占路線比例不大，但是如果從投資比例方面來看，要比傳統(tǒng)工作模式更多、更大，所以相關(guān)工作人員必須要對設(shè)計的內(nèi)容以及設(shè)計方案進行優(yōu)化，以此來帶動建筑項目工程建設(shè)，減少不必要的建筑項目工程造價。

(5)可出圖性：BIM不同于平時所見的公路勘察設(shè)計院所出的設(shè)計圖紙，而是通過對構(gòu)造物進行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，所出的圖紙和改進方案。與此同時，BIM相關(guān)軟件也可以轉(zhuǎn)化成為二維CAD圖紙。

2.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于公路施工中的制約因素

BIM技術(shù)實現(xiàn)了對項目管理全方位控制，顛覆了傳統(tǒng)的制圖技術(shù)，但本土軟件不給力、國外軟件不落地、BIM技術(shù)人才嚴(yán)重缺乏等問題制約了BIM技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用。僅僅是應(yīng)用于公路施工之中，還存在以下幾點制約因素：

(1)公路路線設(shè)計呈線性形式，除了路線中遇到的平交道口、邊坡防護、橋梁、隧道、涵洞及建筑物外，縱向線性簡單，相對房屋建筑，容易想象，偏差較小，所以BIM技術(shù)的應(yīng)用對勘察、設(shè)計單位優(yōu)勢明顯大于施工企業(yè)。

(2)路面結(jié)構(gòu)層相對較少，以高速公路為例：2-3層瀝青混凝土面層，上基層、底基層，墊層以及粘層、透層、路基等。立體結(jié)構(gòu)簡單使得BIM技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮有限。

(3)施工工藝相對簡單，當(dāng)今公路建筑施工采用大量機械，施工質(zhì)量和難度大大降低，相對房屋建筑中基礎(chǔ)開挖、鋼筋混凝土施工、管線立體布置等項目，公路施工難度低，BIM技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)的不明顯。

(4)缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是BIM成功實施的關(guān)鍵，BIM技術(shù)在我國還處于起步階段，特別是在公路項目各個階段的應(yīng)用還缺乏有效的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此BIM的應(yīng)用效果也因此受到影響。

(5)公路項目施工中，BIM技術(shù)應(yīng)用效果目前來看較好是預(yù)制梁場，具有材料使用計量精確性、技術(shù)指導(dǎo)性、現(xiàn)代化管理、現(xiàn)場可控、成本控制等優(yōu)勢，特別是預(yù)制拼裝是未來構(gòu)造物的發(fā)展方向，管理中還需要引進互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等技術(shù)，通過信息數(shù)據(jù)的自動采集，避免人為因素造成的信息不準(zhǔn)，誤差過大等問題。比如在攪拌機工作質(zhì)量檢驗方面，利用檢驗攪拌的方式來提升攤鋪攪拌機工作質(zhì)量，優(yōu)化攪拌機參數(shù)。并且水泥路面不僅要按照規(guī)定頻率來檢測，同時還要將工程項目交工驗收質(zhì)量作為基本依據(jù)。路面攤鋪施工前，對板的厚度進行觀察，保證模板標(biāo)準(zhǔn)可以滿足當(dāng)前是設(shè)計需求。還要根據(jù)項目開展情況來控制其塌落程度

[1] 張明. 基于BIM的高速公路施工管理信息化研究[J]. 管理論壇，2015,4(33)：190-194.

[2] 張建平，余芳強，趙文忠，等. BIM技術(shù)在邢汾高速公路工程建設(shè)中的研究和應(yīng)用[J]. 施工技術(shù)，2014,43(18)：92-96.

2015-12-30

計偉帥(1982-)，男，工程師，研究方向：瀝青及瀝青混合料路面。

U415.1

C

1008-3383(2016)12-0197-02