BIM技術(shù)在公路工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用研究

金鋒

摘 要：公路項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是復(fù)雜而又系統(tǒng)工程，工程項(xiàng)目的管理需要更專(zhuān)業(yè)性和精確性的信息技術(shù)。采用BIM技術(shù)，以建立一個(gè)立體的工程項(xiàng)目信息模型，從而使人們能夠清楚地了解項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，并使項(xiàng)目參與方能夠使用數(shù)字自動(dòng)計(jì)算模型或獲得查詢(xún)所需的準(zhǔn)確信息。本文件概述了BIM技術(shù)的發(fā)展和演變，以及在公路項(xiàng)目管理方面的具體應(yīng)用，以便有效解決項(xiàng)目面臨的管理問(wèn)題，并為成功執(zhí)行項(xiàng)目奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；公路工程；項(xiàng)目管理；應(yīng)用分析

引言

公路建設(shè)已成為我國(guó)城市化發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，怎么能使公路工程更加適應(yīng)信息化發(fā)展的步伐已成為我國(guó)建筑業(yè)不可避免的問(wèn)題。根據(jù)有關(guān)建筑部門(mén)所公布的信息來(lái)看，我國(guó)建筑業(yè)信息化程度只有0.03%，與國(guó)際平均水平相差很大，建筑業(yè)的分銷(xiāo)商采取了同樣的做法，使建筑行業(yè)的信息化更加復(fù)雜，這是建筑工程的所造成的直接結(jié)果，信息協(xié)同性和利用率較低，在國(guó)家一帶一路大發(fā)展的整體戰(zhàn)略下，BIM技術(shù)肯定是提高建筑業(yè)信息化的最有效方法。

1、BIM 技術(shù)的定義

在過(guò)去十年里，BIM的信息技術(shù)模擬了處于發(fā)展中的建筑業(yè)。建立建筑項(xiàng)目，可通過(guò)建立多維計(jì)算機(jī)模型，讓各方都參與建筑方案，這不僅可以有效實(shí)現(xiàn)信息傳達(dá)和信息管理，而且BIM的建筑技術(shù)在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中讓一切環(huán)節(jié)具有充分的工作效率和生命周期質(zhì)量，減少工程風(fēng)險(xiǎn)，提前認(rèn)知各種負(fù)面影響因素，充分實(shí)現(xiàn)和發(fā)揚(yáng)了建筑業(yè)的特點(diǎn)，如可視性、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化利用和制圖能力等。

通過(guò)發(fā)展目前我國(guó)的BIM系統(tǒng)應(yīng)用情況分析，建筑行業(yè)的不同領(lǐng)域或多或少都應(yīng)用BIM系統(tǒng)技術(shù)，如地貌分析、景觀分析、葉路分析、風(fēng)力分析、規(guī)范驗(yàn)證、核查控制、能源模擬和碰撞測(cè)試等。通過(guò)分階段控制成本的預(yù)算模擬分析BIM工程師的結(jié)構(gòu)，以及預(yù)制安全管理設(shè)計(jì)。BIM 技術(shù)進(jìn)行的碰撞測(cè)試將減少項(xiàng)目的返工，并提高能效。

2、BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)的建筑部門(mén)信息管理、儲(chǔ)存信息，會(huì)通過(guò)各種不同的軟件，例如CAD軟件模型中保存設(shè)計(jì)圖紙，在比如預(yù)算有廣聯(lián)達(dá)軟件完成，但這些軟件“各自為政”，很難將不同的項(xiàng)目指標(biāo)和地物結(jié)合起來(lái)，而許多工程項(xiàng)目中，由于信息的流通也很困難。BIM技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)模型將整個(gè)大樓的系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，在同一大樓里，電力、結(jié)構(gòu)、建筑和加熱可以通過(guò)三維模型在一個(gè)圖形區(qū)域中合并合并各項(xiàng)目信息，避免施工期間發(fā)生沖突。

2.1 精確地整合信息

BIM技術(shù)的功能儲(chǔ)存所有方面資料。不同的數(shù)據(jù)通過(guò)BIM，可以連接不同的各種數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的總集成化。項(xiàng)目中使用的所有組成部分都可以用準(zhǔn)確的數(shù)字表示，如果項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，則可以直接在數(shù)據(jù)庫(kù)中生成信息，改變信息，分享信息和管理信息，從而在很大程度上確保信息的準(zhǔn)確性。

2.2 優(yōu)化信息管理

BIM技術(shù)集成化使得建筑商取得的高度的信息管理能力，無(wú)論是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)，還是主要建設(shè)進(jìn)程、各個(gè)組織，連接項(xiàng)目已經(jīng)不再局限于自己的相鄰項(xiàng)目，所有成員都可以通過(guò)BIM交流信息。傳統(tǒng)的建筑信息，因?yàn)槠鋸?fù)雜性、多邊形等等特點(diǎn)，所有信息都是小型封閉的空間內(nèi)進(jìn)行的。一直到BIM的出現(xiàn)之間，才可以在不同的小組之間交換數(shù)據(jù)，讓整個(gè)建筑項(xiàng)目的各個(gè)部分之間實(shí)現(xiàn)高程度的協(xié)同作用。

2.3 確保項(xiàng)目各單位間的協(xié)調(diào)

隨著項(xiàng)目的發(fā)展和深化，需要開(kāi)發(fā)、深化、更新和逐步修改BIM信息模塊，從而能夠?qū)φ麄€(gè)建設(shè)信息進(jìn)行組織和跟蹤，不僅為整個(gè)項(xiàng)目服務(wù)，而且也維護(hù)信息的完整性。例如，在建造道路的過(guò)程中，一旦發(fā)生技術(shù)性沖突，這些問(wèn)題可以通過(guò)BIM修改模型而立即畫(huà)出來(lái)的。并且通過(guò)與工人協(xié)調(diào)，糾正工地上的缺陷，在施工管理方面進(jìn)行協(xié)調(diào)。

2.4 增強(qiáng)各環(huán)節(jié)之間的交流

建筑業(yè)綜合信息管理減少了信息不對(duì)稱(chēng)造成的信息成本流失。與涉及最大信息管理協(xié)調(diào)的項(xiàng)目相比，長(zhǎng)期建設(shè)和項(xiàng)目耗時(shí)的資金比傳統(tǒng)上更難以取得進(jìn)展和利益，使關(guān)于不同參與者的相互矛盾的信息變得更加復(fù)雜。但是通過(guò)建設(shè)BIM，從項(xiàng)目的建設(shè)初期就將不同的矛盾化解掉，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的高效管理，使這些信息在項(xiàng)目的開(kāi)始就用于管理和調(diào)查。

3、基于BIM技術(shù)的公路工程項(xiàng)目管理

BIM并非瞬間就能參與信息管理，而是需要各領(lǐng)域的專(zhuān)家參與到土木工程的各個(gè)方面，從工程、建筑、計(jì)算機(jī)信息管理和控制，到BIM的多學(xué)科管理，這是一項(xiàng)非常復(fù)雜的任務(wù)，涉及下列領(lǐng)域的信息控制戰(zhàn)略。

3.1 建立立體的項(xiàng)目圖紙

公路是一個(gè)面積巨大的線狀的建筑體，實(shí)際上很難直接展示。在二維圖形設(shè)計(jì)圖形和相關(guān)技術(shù)信息的基礎(chǔ)上，使用了BIM技術(shù)開(kāi)發(fā)了公路的空間方面的精確模型。這將提供關(guān)于工程規(guī)模的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)數(shù)字，包括建造路基、建造包括橋梁在內(nèi)的結(jié)構(gòu)，以及對(duì)道路沿線塌方風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類(lèi)。以BIM為基礎(chǔ)的虛擬建筑技術(shù)將使施工過(guò)程可視化，這將大大促進(jìn)工程項(xiàng)目參與者之間的信息交流，特別是通過(guò)沒(méi)有工程經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行的工程模擬，從而增加他們對(duì)工程內(nèi)容和交付保證的了解。施工模擬不會(huì)占用施工資源，并預(yù)先應(yīng)對(duì)安保風(fēng)險(xiǎn)和施工困難方面進(jìn)行預(yù)警，從而使管理人員能夠提前預(yù)測(cè)和做好準(zhǔn)備；與此同時(shí)，管理人員可以看到施工過(guò)程及其結(jié)果，加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的控制，并減少項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 協(xié)調(diào)個(gè)單位間的管理

許多單位都將參與到道路項(xiàng)目的工作，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)督、建造和運(yùn)營(yíng)，甚至籌資，但在不同階段，每個(gè)單位的參與程度各不相同，需要所有人進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，這造成了所有者協(xié)調(diào)大量和不明確的工作量。通過(guò)BIM技術(shù)，可以建立一個(gè)共同的信息平臺(tái)，使參與各方有效地交流和交流信息，以實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理的目標(biāo)。關(guān)于高速公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)階段的信息逐漸積累到數(shù)據(jù)模型中，隨著工作的進(jìn)展，數(shù)據(jù)模型不斷不斷改進(jìn)和更新。根據(jù)數(shù)據(jù)模型，參與工程項(xiàng)目的各方不再孤立，發(fā)布的指導(dǎo)更有重點(diǎn)，更科學(xué)，管理更精確，更有效地發(fā)揮協(xié)同作用和協(xié)同作用。與此同時(shí)，在實(shí)施工程項(xiàng)目期間，正在建立一個(gè)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，為管理今后的業(yè)務(wù)維修提供基本數(shù)據(jù)。

3.3 綜合不同領(lǐng)域的信息

公路項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是復(fù)雜而又系統(tǒng)工程，也涉及自動(dòng)化民用和電氣工程、通信安全、綠化和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，目的是使參與設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)人員的設(shè)計(jì)多樣化，并使協(xié)同作用產(chǎn)生最大限度的完成度。由于高速公路項(xiàng)目的復(fù)雜性和設(shè)計(jì)的多學(xué)科性質(zhì)，設(shè)計(jì)圖紙上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)專(zhuān)業(yè)碰撞問(wèn)題，這可能導(dǎo)致工作流程轉(zhuǎn)向多余的階段，從而延長(zhǎng)施工時(shí)間并增加施工費(fèi)用。使用BIM技術(shù)將明確顯示在空間時(shí)間環(huán)境中不同職業(yè)之間的沖突，將改進(jìn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，加快施工速度，同時(shí)降低業(yè)主的建筑成本。

3.4 對(duì)整個(gè)工程細(xì)節(jié)精確控制

隨著項(xiàng)目的不斷推進(jìn)，加上參與單位的不斷增多，工作節(jié)奏將改變，有關(guān)項(xiàng)目的信息將增加。BIM技術(shù)開(kāi)發(fā)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型是一種智能系統(tǒng)，它根據(jù)工作進(jìn)展自動(dòng)積累和更新，使它能夠有效跟蹤項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)作的各個(gè)階段的進(jìn)展情況，并實(shí)現(xiàn)整個(gè)生命周期的最佳管理。數(shù)據(jù)模型在工程項(xiàng)目的每個(gè)階段以模擬方式進(jìn)行管理，項(xiàng)目參與者可直接獲取數(shù)據(jù)建模和編輯信息，每個(gè)參與者可實(shí)時(shí)獲得工程信息，以確保整個(gè)項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)控制管理。

結(jié)語(yǔ)

隨著道路工程項(xiàng)目的管理更加精確和專(zhuān)業(yè)，需要處理的信息數(shù)量以及參與該部分的工作人員工作量將越來(lái)越沉重。BIM技術(shù)能夠整合和使用在公路項(xiàng)目各個(gè)階段生成的各種數(shù)據(jù)，能夠有效解決項(xiàng)目面臨的管理問(wèn)題，確保對(duì)項(xiàng)目的目標(biāo)和科學(xué)執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并為項(xiàng)目的成功實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（作者單位：昆山軌道交通投資置業(yè)有限公司）