BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用研究

牛力維

摘 要：在我國(guó)高速公路機(jī)電工程中逐漸應(yīng)用了BIM技術(shù)，使得工程的相對(duì)穩(wěn)定性得到了顯著提升。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平迅速提升過(guò)程中，交通運(yùn)輸需求越來(lái)越高，對(duì)道路交通帶來(lái)了極大的壓力，公路建設(shè)環(huán)境也具有一定復(fù)雜性。就我國(guó)高速公路機(jī)電工程而言，針對(duì)具體施工方案，可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行的模擬分析，從而實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)性的模擬管理以及多層面的4D施工管理。本文就針對(duì)BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；高速公路機(jī)電工程；應(yīng)用研究

引言

高速公路的大局勢(shì)無(wú)法依靠傳統(tǒng)施工建設(shè)模式得以有效把控，各建設(shè)環(huán)節(jié)和部分之間存在一些問(wèn)題，施工存在一定的人員安全隱患。而高速公路機(jī)電工程施工單位也認(rèn)識(shí)到了這一問(wèn)題，并逐漸應(yīng)用了BIM技術(shù)，有效地保障了高速公路建設(shè)的質(zhì)量和安全性。下面就對(duì)高速公路機(jī)電工程中各方面工作對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探究，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行了分析。

1 BIM 技術(shù)的概括

在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，BIM技術(shù)逐漸出現(xiàn)在建筑行業(yè)中并得到了廣泛的應(yīng)用。而對(duì)于建筑行業(yè)而言，通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)也能夠促進(jìn)其信息技術(shù)發(fā)展得到進(jìn)一步的提升，并對(duì)工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和進(jìn)度予以有效地保障。BIM技術(shù)可以結(jié)合工程施工方案建立三維圖形模型，從而將整個(gè)工程情況直觀的展現(xiàn)到施工人員面前，從而對(duì)工程與變動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，對(duì)建筑工程各個(gè)環(huán)節(jié)施工進(jìn)行有效把控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工方案中的不合理設(shè)計(jì)，并及時(shí)分析原因并提出解決措施，確保工程項(xiàng)目保質(zhì)、按時(shí)的完成。

2 BIM 技術(shù)在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)所在

2.1 精確計(jì)算，節(jié)省支出

應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行公路設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過(guò)平均斷面算法對(duì)設(shè)計(jì)線和施工位置地面之間的土方量進(jìn)行精確、快速的計(jì)算。同時(shí)，通過(guò)搭建BIM技術(shù)平臺(tái)，還可以對(duì)土方調(diào)配圖表進(jìn)行自動(dòng)生成，從而對(duì)土方量移動(dòng)中缺土坑和棄土坑的位置進(jìn)行判斷。同時(shí)，在高速公路機(jī)電工程中，設(shè)計(jì)人員運(yùn)用BIM技術(shù)還可以對(duì)工程材料量進(jìn)行大致估算，從而對(duì)施工成本進(jìn)行有效控制，實(shí)現(xiàn)最大化的工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 清晰反映，立體展示

在高速公路機(jī)電工程中，通過(guò)建立BIM技術(shù)平臺(tái)，可以在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行圖像設(shè)計(jì)，從而能夠?qū)⒐废嚓P(guān)信息全面的展現(xiàn)給設(shè)計(jì)人員，比如的公路四周環(huán)境、高速公路線路等等。之后可以利用BIM技術(shù)結(jié)合這些信息進(jìn)行3D建模，將相關(guān)信息清晰的反映出來(lái)。相比于傳統(tǒng)的CAD設(shè)計(jì)圖紙，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行的施工設(shè)計(jì)具有立體性的特點(diǎn)，可以更為清晰、詳細(xì)的展示施工設(shè)計(jì)信息，便于設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行核對(duì)和分析，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、合理性更高，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效保障。

2.3 調(diào)整優(yōu)化，模擬施工

在高速公路機(jī)電工程設(shè)計(jì)階段，對(duì)已完成設(shè)計(jì)公路的周?chē)h(huán)境，設(shè)計(jì)人員要予以充分考慮，比如坡度是夠合適等情況，而這些內(nèi)容都清晰詳細(xì)的呈現(xiàn)在了計(jì)算機(jī)中。當(dāng)設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)之前的設(shè)計(jì)內(nèi)容中存在一些不合理設(shè)計(jì)時(shí)，只需要通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作就可以更改，極大簡(jiǎn)化了施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)變更的流程，工程設(shè)計(jì)質(zhì)量也得以保障。另外，設(shè)計(jì)人員還可以對(duì)整個(gè)施工方案進(jìn)行進(jìn)一步模擬，對(duì)相關(guān)工序進(jìn)行優(yōu)化完善，施工管理水平得到有效提升。

2.4 協(xié)調(diào)作業(yè)，數(shù)據(jù)共享

在以往建立公路設(shè)計(jì)模型的過(guò)程中，并沒(méi)充分考慮建立各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)工作之間的聯(lián)系，從而導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)了諸多設(shè)計(jì)矛盾現(xiàn)象。而在高速公路機(jī)電工程中應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，則充分協(xié)調(diào)了各施工環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，在BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)的支持下可以進(jìn)行協(xié)同作業(yè)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，避免由于設(shè)計(jì)矛盾而造成實(shí)際工程建設(shè)中出現(xiàn)問(wèn)題而影響施工的進(jìn)度，有效的控制了高速公路機(jī)電工程施工單位的成本。

3 BIM 技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用價(jià)值

BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程建設(shè)中的應(yīng)用，不僅僅局限于三維模型的建立，還能夠?qū)D像內(nèi)容清晰的反映，以及實(shí)現(xiàn)各部門(mén)和工作人員之間的信息共享和溝通，工作效率得到顯著提升。同時(shí)，高速公路機(jī)電工程中建立的BIM技術(shù)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)參與者之間的全方位的信息交流。基于BIM技術(shù)的工程模型中詳細(xì)的展現(xiàn)了公路周邊情況信息，設(shè)計(jì)內(nèi)容更為準(zhǔn)確減少了不必要的變更。在高速公路道路檢測(cè)和監(jiān)控中應(yīng)用BIM技術(shù)，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各環(huán)節(jié)中的不合理設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)也避免了設(shè)計(jì)誤差的存在，從而對(duì)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量予以了有效的保證。

4 BIM 技術(shù)應(yīng)用于高速公路機(jī)電工程建設(shè)中的具體構(gòu)建分析

4.1 施工模擬，確定位置

在高速公路機(jī)電工程建設(shè)中，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，可以提取預(yù)演施工方案以替代以往采用的方案編制工作，對(duì)平面圖標(biāo)無(wú)法明確的問(wèn)題予以了有效解決。設(shè)計(jì)人員通常會(huì)采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方案對(duì)施工方案進(jìn)行模擬，舉例來(lái)講，機(jī)電工程要進(jìn)行吊裝施工，需要充分考慮之前的設(shè)計(jì)內(nèi)容，并對(duì)吊裝機(jī)位進(jìn)行進(jìn)一步檢查，并通過(guò)靜態(tài)調(diào)整以確定最為合理的機(jī)位位置，首先排除在吊裝高度和工作半徑方面存在的不合理問(wèn)題，并對(duì)其他安全隱患進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并予以處理。

4.2 仿真建設(shè)，有效溝通

在高速公路機(jī)電工程建設(shè)中，管理人員應(yīng)對(duì)BIM技術(shù)構(gòu)建動(dòng)態(tài)的應(yīng)用予以重視，對(duì)工程地點(diǎn)的工程建設(shè)目標(biāo)方向、地面情況、地理位置等進(jìn)行考慮，對(duì)三維模型設(shè)計(jì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。在程序設(shè)計(jì)中，要首先設(shè)置一些缺陷到系統(tǒng)中，從而保護(hù)施工單位的重要數(shù)據(jù)內(nèi)容，并通過(guò)賬號(hào)密碼登錄的形式對(duì)重要數(shù)據(jù)和應(yīng)用進(jìn)行加密。再者，在機(jī)電工程應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，分析各方面設(shè)計(jì)參數(shù)后再進(jìn)行輸入，從而實(shí)現(xiàn)可視化三維模型的建立。最后，重視設(shè)計(jì)工作中對(duì)公共交流平臺(tái)的建立，在平臺(tái)的中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員、施工人員、管理人員之間的信息交流，鼓勵(lì)工作人員積極提出建議，從而對(duì)程序進(jìn)行不斷改進(jìn)。

4.3 監(jiān)測(cè)管理，確保質(zhì)量

在高速公路機(jī)電工程施工監(jiān)測(cè)管理工作中也可以應(yīng)用BIM技術(shù)。管理人員想要對(duì)整個(gè)高速公路機(jī)電工程當(dāng)前建設(shè)情況進(jìn)行隨時(shí)了解就需要應(yīng)用到BIM技術(shù)，通過(guò)測(cè)試工程施工空間的形態(tài)并評(píng)估工程的質(zhì)量，分析各個(gè)方面收集到的數(shù)據(jù)，從而全面的評(píng)估施工技術(shù)的操作工藝、科學(xué)性等內(nèi)容，充分掌握工程施工階段性的成果， 以便進(jìn)行下一步工作量的規(guī)劃與任務(wù)的部署。

4.4 結(jié)構(gòu)建設(shè)，數(shù)據(jù)檢測(cè)

還可以應(yīng)用BIM技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)環(huán)節(jié)對(duì)承載力、穩(wěn)定性、碰撞等因素進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量的檢測(cè)，避免由于穩(wěn)定性不足造成結(jié)構(gòu)性能出現(xiàn)問(wèn)題。舉例來(lái)講，在工程結(jié)構(gòu)建設(shè)的實(shí)際施工中，可以對(duì)BIM技術(shù)中的revit技術(shù)加以運(yùn)用，檢測(cè)工程結(jié)構(gòu)的可持久性和穩(wěn)定牢固性，并將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用到模型的構(gòu)建中，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)建設(shè)水平的有效提升。

4.5管理資源

在高速公路機(jī)電工程的建設(shè)階段，所用到設(shè)備種類(lèi)較多，并且具有不同的性能和復(fù)雜多樣的信號(hào)，管理起來(lái)難度較高。而這些設(shè)備信息內(nèi)容都可以在BIM模型中進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)注，從而有效的統(tǒng)計(jì)施工各項(xiàng)材料的種類(lèi)、數(shù)量等信息，統(tǒng)一各項(xiàng)參數(shù)內(nèi)容并向采購(gòu)部門(mén)提交，開(kāi)展后續(xù)的設(shè)備購(gòu)置工作，這些數(shù)據(jù)也會(huì)才后續(xù)材料管理工作中被再次調(diào)用。

結(jié)語(yǔ)

從上述分析可知，高速公路機(jī)電工程建設(shè)是高速公路建設(shè)工程建設(shè)的重要內(nèi)容，直接影響著我國(guó)的交通運(yùn)輸效率和水平。而隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了BIM技術(shù)這一新技術(shù)，在我國(guó)建筑行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)高速公路機(jī)電工程也因該對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用重視起來(lái)，該技術(shù)也尤為適合高速公路較大的建設(shè)規(guī)模和較長(zhǎng)的施工路徑，可以顯著地提升設(shè)計(jì)效率、準(zhǔn)確性、合理性，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)高速公路機(jī)電工程的建設(shè)水平。

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