BIM技術(shù)在道路橋梁施工管理中的應(yīng)用研究

向雪峰 中電建建筑集團(tuán)有限公司

1 前言

隨著我國交通運(yùn)輸領(lǐng)域的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國各地區(qū)都在實(shí)施道路橋梁建設(shè)施工，在此期間需要強(qiáng)化對于道路橋梁施工管理的力度，最大限度的減小在進(jìn)行道路橋梁施工期間發(fā)生問題的概率，保障道路橋梁施工可以符合我國交通運(yùn)輸領(lǐng)域的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)以及發(fā)展要求。除此之外，通過使用BIM技術(shù)實(shí)施道路橋梁施工的管理工作，可以在一定程度上減小進(jìn)行道路橋梁施工管理的困難程度。在給道路橋梁施工質(zhì)量提供保障的基礎(chǔ)上，推動我國交通運(yùn)輸領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

2 BIM技術(shù)的作用

為了盡可能的優(yōu)化在道路橋梁施工管理過程中使用BIM技術(shù)的效果，就需要對BIM技術(shù)實(shí)施相應(yīng)的分析，確定BIM技術(shù)的作用，充分利用BIM 技術(shù)在道路橋梁施工管理過程中具有的價值。對BIM 技術(shù)進(jìn)行分析可以明確其作用，要體現(xiàn)在下面幾點(diǎn)：首先，根據(jù)二維的圖紙來建立精細(xì)化的模型，可以展現(xiàn)出不同構(gòu)件之間的位置關(guān)系，這樣可以讓設(shè)計者找出在設(shè)計期間不容易發(fā)覺到的細(xì)節(jié)之處，同時通過碰撞檢測的方式，防止在施工過程中出現(xiàn)不必要的錯誤以及返工現(xiàn)象，在根本上提升施工的效率。其次，通過BIM 模型可以被施工方案進(jìn)行相應(yīng)的論證，對施工過程中的重要環(huán)節(jié)實(shí)施動態(tài)的模擬以及可視化的分析。對于關(guān)鍵的環(huán)節(jié)或者是使用新技術(shù)的地方實(shí)施分析以及動態(tài)模擬，可以對設(shè)計方案進(jìn)行不斷的改進(jìn)和提升，提高方案的可操作性，讓設(shè)計者可以更加清楚的掌握時間節(jié)點(diǎn)以及施工步驟，了解施工的重點(diǎn)以及難點(diǎn)，給方案的可行性提供保障。最后，工程量計算是BIM 技術(shù)非常典型的應(yīng)用，其在我國的發(fā)展相對來說已經(jīng)非常成熟。以前進(jìn)行工程量計算的時候，大多數(shù)都是把圖紙當(dāng)作關(guān)鍵，按照其包括的構(gòu)建信息，通過人工的方式進(jìn)行統(tǒng)計和計算。但是使用BIM技術(shù)可以把信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，而且都能夠被計算機(jī)提取，不需要通過人工來執(zhí)行很復(fù)雜的操作，這在很大程度上提升了計算的速度，同時也減小了施工出現(xiàn)錯誤的概率。

3 道路橋梁工程施工過程中存在的問題

3.1 涉及專業(yè)過多

一般情況下一個道路橋梁工程涉及到了多個專業(yè)領(lǐng)域，例如邊坡工程、水下工程以及隧道工程等等，同時道橋的結(jié)構(gòu)有很多種樣式，這導(dǎo)致材料以及施工人員與工作流程等方面很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，從而在很大程度上提升了道路橋梁施工管理的復(fù)雜度。

3.2 設(shè)計思想很難準(zhǔn)確傳達(dá)

在進(jìn)行設(shè)計期間，設(shè)計單位對可能存在的影響因素實(shí)施收集，通過協(xié)商以及決策之后，讓施工方將其落實(shí)到位，從而確保設(shè)計思想能夠準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)。但是設(shè)計方大部分都是通過二維圖紙的形式實(shí)施交底工作，有的只是部分圖紙或者是文字說明，這導(dǎo)致施工方?jīng)]有辦法得到準(zhǔn)確的設(shè)計意圖，這就會在一定程度上影響到工程的質(zhì)量以及工程的進(jìn)度，使得設(shè)計意圖很難得到準(zhǔn)確落實(shí)，從而導(dǎo)致人力物力出現(xiàn)損失。

3.3 施工組織不易

道路橋梁工程具有點(diǎn)多線長的特征，同時施工的條件比較復(fù)雜，隨著施工的不斷進(jìn)行，有可能會出現(xiàn)凍土以及軟基等不良地段，由于施工是在露天的環(huán)境下，因此還會受到降水以及溫度等外界環(huán)境的影響，這導(dǎo)致施工現(xiàn)場的環(huán)境難以掌控。不僅如此，對于路段不同的地方，就算工序一樣，使用的施工工藝以及機(jī)械裝置也會有所區(qū)別，因此施工組織不易。所以，道橋工程需要科學(xué)合理的設(shè)置施工模式以及施工工藝等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4 BIM技術(shù)在道路橋梁施工管理應(yīng)用中的優(yōu)勢

4.1 多角度的可視化

BIM 技術(shù)的一個顯著優(yōu)點(diǎn)在于其可以對沒有出現(xiàn)的情況進(jìn)行模擬，同時實(shí)施全面的分析，跟以前的各種信息進(jìn)行比較和甄別，這種處理信息的方式是很重要的，同時也可以在很大程度上促進(jìn)有關(guān)工程施工的順利實(shí)施。

4.2 多方面的協(xié)調(diào)合作

因為時代的不斷進(jìn)步，道路橋梁工程在結(jié)構(gòu)以及外形等方面都表現(xiàn)出了復(fù)雜化的發(fā)展趨勢，這導(dǎo)致在進(jìn)行工程施工過程中涉及到的各個專業(yè)都需要以最好的狀態(tài)操作，同時還需要保持合作的協(xié)調(diào)性。長此以往，形成了一個相對專業(yè)的技術(shù)協(xié)作平臺，提高了處理問題的高效性，同時也給針對性防范方面提供了相應(yīng)的信息參考。

4.3 多元模擬優(yōu)化

需要關(guān)注的是，對于BIM模型來說，其中所有的構(gòu)件不全都是靠視覺性能打造，比如時間以及功能等非幾何信息都可以采用這種高新技術(shù)進(jìn)行處理，把復(fù)雜的問題簡單化。

4.4 多處參數(shù)驅(qū)動

因為BIM 模型中各個圖元形成了統(tǒng)一的整體，所以如果調(diào)整其中的某一個部位，會導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)出現(xiàn)改變，根據(jù)以前的方式實(shí)施局部調(diào)整的話，過程相對來說比較繁瑣，而現(xiàn)階段采用這項技術(shù)來對各類信息進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了互相聯(lián)系、息息相關(guān)的效果。

5 BIM技術(shù)在道路橋梁施工管理中的具體應(yīng)用

5.1 BIM技術(shù)的實(shí)施流程

通常情況下，道路橋梁的施工都比較復(fù)雜，同時在施工過程中存在很多動態(tài)性的因素，這在很大程度上提高了施工管理的難度。使用BIM 技術(shù)能夠提高信息處理的效率，給后面的有關(guān)施工提供穩(wěn)固的邏輯程序參考。比如施工之前實(shí)施的碰撞檢驗以及深化設(shè)計等等，從而確保模擬能夠聯(lián)系實(shí)際的操作信息，從而給施工管理的科學(xué)合理性提供保障。

5.2 施工前BIM技術(shù)的應(yīng)用

在開展施工操作之前，道路橋梁工程需要通過三維模型以及可視化基礎(chǔ)，來將碰撞檢驗以及深化設(shè)計等內(nèi)容落實(shí)到位。跟以往圖像處理的形式相比較來說，這種施工方式更加嚴(yán)密，其包含了施工的參數(shù)以及模擬檢測等方面，而且具有很高的準(zhǔn)確性，所以不用擔(dān)心在處理信息以及處理構(gòu)件過程中發(fā)生問題。不僅如此，BIM技術(shù)的操作方式對于施工期間的機(jī)械操作以及結(jié)構(gòu)間的碰撞方面也有精密的檢測，同時在不斷的調(diào)整過程中，使得整體與細(xì)節(jié)之處都可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。在這種情況下，很大程度上提高了施工的便捷性，同時也給工程的順利實(shí)施提供了保障。

在道路橋梁施工過程中，施工材料多而且路線較長是一個非常嚴(yán)重的問題，在具體的施工過程中，各類施工材料經(jīng)常亂堆亂放，導(dǎo)致整體工程的進(jìn)度受到影響。因此針對于這種情況，相應(yīng)的施工人員必須加強(qiáng)對于施工現(xiàn)場的管理安排，通過采用BIM技術(shù)來對施工現(xiàn)場進(jìn)行測量，建立科學(xué)的模型，為后續(xù)施工提供更多的便利。

5.3 施工中BIM技術(shù)應(yīng)用

目前我國BIM技術(shù)在3D可視化-4D時間-5D成本等方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，因此對于施工過程中的各項內(nèi)容管理需要精細(xì)化。通過應(yīng)用BIM技術(shù)來對項目整體的信息進(jìn)行整理規(guī)劃，做出相應(yīng)的系統(tǒng)模擬分析。并在相應(yīng)的實(shí)時監(jiān)控與數(shù)字化管理的基礎(chǔ)上，對模擬項目的進(jìn)度以及項目消耗等數(shù)據(jù)信息能夠更加精細(xì)準(zhǔn)確，因此通過加強(qiáng)對于BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的提升工程項目的施工效率，強(qiáng)化整體工程施工進(jìn)度。

對于道路橋梁工程來說，由于其整體結(jié)構(gòu)形式較為特殊，因此通常情況下對于道路橋梁工程的施工進(jìn)度把控，是整體質(zhì)量與成本控制的主要根據(jù)?，F(xiàn)階段我國道路橋梁工程大多都是以甘特圖編制進(jìn)度計劃，然后再通過數(shù)字與輔助性的文字說明來對整體內(nèi)容進(jìn)行解釋說明，這樣對于施工進(jìn)度以及各類構(gòu)件之間的關(guān)系，說明解釋較少。通過應(yīng)用BIM 技術(shù)之后，能夠以BIM 模型為基礎(chǔ)來匯總整體工程施工中的各類信息數(shù)據(jù)，并能夠?qū)崿F(xiàn)即時存取的功能。但是其中需要注意的是，要根據(jù)施工的實(shí)際狀況來制定完善的模型，進(jìn)而強(qiáng)化對于整體工程施工的優(yōu)化改進(jìn)。在我國實(shí)際的道路橋梁施工過程中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)能夠起到非常重要的作用，將施工過程中的各類任務(wù)安排妥當(dāng)，并且可以通過利用數(shù)據(jù)信息共享平臺來為整體工程的施工安全提供保障，促進(jìn)我國道路橋梁工程施工的發(fā)展。

5.4 施工后的BIM技術(shù)應(yīng)用

在我國當(dāng)前的道路橋梁工程施工過程中，施工的重點(diǎn)一般都是對于施工進(jìn)度以及成本的把控，相關(guān)的管理人員對于施工質(zhì)量的管理工作重視程度不高，因此導(dǎo)致在具體的施工過程中出現(xiàn)安全隱患的風(fēng)險也越來越高。施工質(zhì)量是整體工程項目的基礎(chǔ)，在應(yīng)用BIM 技術(shù)的過程中以整體工程的質(zhì)量為核心，通過構(gòu)建完善的三維模型信息庫的方式，將工程所需的各類構(gòu)建信息共享到平臺中，從而強(qiáng)化對于整體工程的控制管理效果。對于平臺中每一件構(gòu)件來說，它都是獨(dú)立不同的，因此在驗收的過程中可以根據(jù)核心的數(shù)據(jù)信息來加強(qiáng)對于整體系統(tǒng)的檢測分析。

對于道路橋梁工程施工來說需要嚴(yán)格按照施工流程來進(jìn)行，如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)已經(jīng)建成的道路存在部分?jǐn)嗔鸦蛘咛默F(xiàn)象，那么在后續(xù)的施工處理過程中需要不斷強(qiáng)化整體修復(fù)的效果。另一方面，由于BIM 存儲的數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的空間特性，因此相關(guān)的數(shù)據(jù)儲存較為全面，在發(fā)現(xiàn)有災(zāi)害的時候，通過使用數(shù)據(jù)平臺能夠有效的起到處理災(zāi)害的輔助作用，并且能夠?qū)κ┕み^程中存在的潛在安全隱患做出及時的識別，為相應(yīng)的工作人員提供更多的信息數(shù)據(jù)支持。同時通過利用建筑信息模型，能夠?qū)磳l(fā)生的災(zāi)害進(jìn)行模擬預(yù)測，提前制定科學(xué)合理的災(zāi)害處理方式，并且在過后能夠?qū)Ξa(chǎn)生的影響進(jìn)行全面的評估，從而為我國道路橋梁工程施工提供更多的保障。

6 結(jié)束語

綜上所述，在道路橋梁工程中通過應(yīng)用BIM 虛擬建造技術(shù)，可以有效提升整體工程建設(shè)的高效性，從而加強(qiáng)對于工程施工各方面的精細(xì)化管理。目前我國道路橋梁工程施工對于質(zhì)量安全的要求越來越高，通過應(yīng)用BIM 技術(shù)能夠加強(qiáng)對于災(zāi)害與質(zhì)量問題的預(yù)測評估，因此要加強(qiáng)對于BIM 虛擬建造技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，從而全面提升我國道路橋梁工程的質(zhì)量。