高速公路工程建設(shè)中對BIM 技術(shù)的應(yīng)用實踐

佘君

（中交第四公路工程局有限公司，北京100022）

1 引言

高速公路工程是一個非常浩大的工程，它的每一步施工程序，都對最終的使用質(zhì)量有著非常關(guān)鍵的影響。因此，為了能夠保障高速公路在建設(shè)中的質(zhì)量，以及確保其安全性，本文對BIM 技術(shù)在整個工程建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。BIM 技術(shù)的作用，實際就是使建設(shè)項目的規(guī)劃、設(shè)計、運行和維護(hù)的整個過程信息，完全共享，從而使得所有參與者在項目整個生命周期中共同努力，從根本上改變過去依靠文字以及圖形和符號形式的表達(dá)方式，進(jìn)行工程建設(shè)和運營管理?；诖耍疚膶⒀芯客ㄟ^BIM 技術(shù)的應(yīng)用，對高速公路工程進(jìn)行有效管理，以此來降低建設(shè)成本，從而不斷地促進(jìn)高速公路工程建設(shè)科學(xué)性。

2 BIM 技術(shù)的相關(guān)概述

所謂BIM，主要指的是建筑信息模型。在建筑結(jié)構(gòu)及模型的建設(shè)中，以各項信息數(shù)據(jù)為參考基礎(chǔ)，在同一平臺上實現(xiàn)設(shè)計與施工等，將抽象變?yōu)榫唧w的信息模型方式。與此同時，正是因為BIM 技術(shù)是基于計算機(jī)的一種技術(shù)，所以，BIM 技術(shù)更符合新時代發(fā)展需求，甚至能夠有效改善傳統(tǒng)二維軟件應(yīng)用中存在的不足。BIM 技術(shù)作為新時代建筑設(shè)計中的一種先進(jìn)技術(shù)，雖然相對國外發(fā)達(dá)國家，我國BIM 技術(shù)研究發(fā)展略顯不足，但在我國的不斷努力下，BIM 技術(shù)已經(jīng)得到了不斷提升，我國政府人員也為該技術(shù)明確了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而且，它是將當(dāng)下最先進(jìn)的三維設(shè)計以及工程軟件作為基礎(chǔ)，利用這些基礎(chǔ)進(jìn)行“可視化”數(shù)字建筑模型的構(gòu)建。而BIM 技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)整合的方式，將工程的各類信息整合在一起，然后再進(jìn)行工程的設(shè)計，在運行和維護(hù)的過程周期中，發(fā)揮著信息傳遞和共享的作用，幫助施工技術(shù)管理人員對施工過程中一些比較復(fù)雜的過程信息，進(jìn)行正確的理解，對建筑運營管理相關(guān)部門的工作提供信息交流的渠道，它可以在提高建筑工程施工效率，降低成本以及縮減工期等方面發(fā)揮重要的作用。

3 BIM 技術(shù)應(yīng)用在高速公路工程建設(shè)中的主要意義

首先，能夠?qū)崿F(xiàn)施工管理的可視化。BIM 技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程的虛擬設(shè)計與后期管理等。就高速公路工程施工質(zhì)量而言，其質(zhì)量好壞，除了有關(guān)工程本身經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展外，其還關(guān)系著人們的生命安全。隨著新時代人們安全意識的逐漸加強，人們對高速公路工程施工本身的要求，隨之也變得越來越高。而BIM 技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用，則可在施工前，通過3D 模擬工程實體，并從中發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患，采取措施解決。這樣既能滿足人們對高速公路工程質(zhì)量的要求，又能避免后期返工問題[1]。

其次，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的工程設(shè)計。根據(jù)實踐證明可知，BIM 技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用，有著很大的技術(shù)價值。即BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)三維立體設(shè)計，幫助工程設(shè)計師，通過建立起的模型對各種圖形與文檔進(jìn)行自動生成。比如，在修改某個專業(yè)設(shè)計對象后，別的專業(yè)設(shè)計對象也將隨之發(fā)生相對應(yīng)的更改。

最后，能夠?qū)崿F(xiàn)信息化的項目管理。在高速公路工程建設(shè)施工管理中，施工單位若仍一味采用傳統(tǒng)紙質(zhì)方式，對施工過程中的信息進(jìn)行管理，不僅容易讓信息出現(xiàn)斷層，而且會出現(xiàn)信息孤島的現(xiàn)象。相反，BIM 技術(shù)在其中的應(yīng)用，可有效解決這一問題。因為BIM 技術(shù)能夠針對施工過程管理中的信息建立統(tǒng)一的工程數(shù)據(jù)源，保證各個項目參與信息的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)各項目信息之間的資源共享。

4 BIM 技術(shù)在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用策略分析

4.1 質(zhì)量管理

在傳統(tǒng)的現(xiàn)場質(zhì)量管理中，經(jīng)常出現(xiàn)監(jiān)管不力，發(fā)現(xiàn)之后處理不及時，反饋速度慢等情況，大大影響了施工品質(zhì)，增加了施工返工，無形中提高了成本。而通過BIM 技術(shù)進(jìn)行施工模擬及演示，對實際施工作業(yè)的結(jié)果進(jìn)行驗證及比較，可以大幅減少錯誤。同時，還可以通過豐富數(shù)據(jù)信息的整合、集成及分析，來完成后續(xù)的審核、歸檔、查找等。最后，通過對模型的瀏覽，可以及時發(fā)現(xiàn)問題所在，快速導(dǎo)出報表便于及時決策。這種方式相比傳統(tǒng)的文檔記錄，可以擺脫文字的抽象，促進(jìn)質(zhì)量問題協(xié)調(diào)工作的開展。同時，將BIM 技術(shù)與現(xiàn)代化新技術(shù)相結(jié)合，可以進(jìn)一步優(yōu)化質(zhì)量檢查和控制手段。

4.2 安全管理

現(xiàn)場安全一直是施工現(xiàn)場管理的重中之重，以往只能靠經(jīng)驗、談資歷來進(jìn)行?，F(xiàn)在可以借助BIM 技術(shù)在管理上提供更好的解決方案，從現(xiàn)場容貌到安全措施，從機(jī)械擺放到制定文明手冊，都可以通過BIM 來實現(xiàn)。將BIM 模型中納入場地、資源、設(shè)備、空間、人力分配等信息，讓施工管理人員，對施工中可能出現(xiàn)的問題做出提前預(yù)判，對危險工作區(qū)域進(jìn)行重點標(biāo)注并架設(shè)安全防護(hù)設(shè)施。同時，還可以通過BIM 技術(shù)將智能芯片植入項目現(xiàn)場勞務(wù)人員安全帽中，對其進(jìn)出場控制、工作面布置等方面進(jìn)行動態(tài)查詢和調(diào)整，有利于安全文明管理。

4.3 施工設(shè)計與總體布局管理

傳統(tǒng)高速公路工程建筑施工管理中，對于設(shè)計階段的管理，往往沒有能夠真正重視起來，即便開展了深化設(shè)計工作，也僅僅是將不同專業(yè)的平面圖，進(jìn)行簡單疊加，并依照一定原則，確定不同系統(tǒng)管線的相對位置和標(biāo)高，然后繪制關(guān)鍵部位剖面圖，并沒有能夠從根本上，對不同專業(yè)之間的設(shè)計碰撞問題進(jìn)行解決。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用，使得原本的二維設(shè)計被三維設(shè)計所取代，所有的專業(yè)都能夠被放在同一個建筑模型中，依照真實尺寸建模的方式，解決了二維圖紙在表達(dá)方面的局限性，配合碰撞檢查功能，還可以對各個專業(yè)的模型進(jìn)行整合，自動查找模型碰撞點，給出相應(yīng)的碰撞檢查報告，然后反饋給設(shè)計人員進(jìn)行調(diào)整，能夠顯著提升施工設(shè)計管理的效率新時期。其次，BIM 技術(shù)的應(yīng)用，還能夠為施工現(xiàn)場總體布局管理提供一個良好的平臺，在完成建筑模型及施工現(xiàn)場模型的構(gòu)建后，可以創(chuàng)建資源模型，對施工現(xiàn)場布局進(jìn)行模擬，從而為施工組織設(shè)計和場地布置提供可視化方案。另外，也可以將工程周邊及現(xiàn)場環(huán)境的實際情況，通過數(shù)據(jù)信息的形式輸入到模型中，構(gòu)建三維現(xiàn)場場地平面布置，依照施工進(jìn)度計劃，對現(xiàn)場在不同階段的具體情況進(jìn)行直觀模擬，保證現(xiàn)場總體布局的合理性。

5 BIM 技術(shù)應(yīng)用在高速公路工程建設(shè)中的優(yōu)勢

5.1 能夠?qū)こ探ㄔO(shè)過程進(jìn)行動態(tài)管理

由于高速公路工程的建設(shè)需求非常的大，且整個工程的工序還極其復(fù)雜，所以，在工程建設(shè)中，涉及的人員非常多。而且每一步的工序，也并不是都是固定某個人或者某個單位來完成的，只要項目有了進(jìn)一步的發(fā)展，那么與這個建設(shè)相關(guān)的單位或者是施工人員，就會發(fā)生一定的變化，這樣一來，工程的變化也會隨著其進(jìn)度來做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而就會使得最終的數(shù)據(jù)及相關(guān)的信息變得又多又雜。而應(yīng)用BIM 技術(shù)就不會那么繁雜，因為BIM 具有智能化和數(shù)據(jù)化這2 種模型，它能夠?qū)δＰ偷臄?shù)據(jù)信息自動進(jìn)行更新，非常有利于及時地跟蹤高速公路的項目規(guī)劃、施工情況等，同時，還能有利于實時地掌握工程建設(shè)的動態(tài)管理，從而不斷促進(jìn)項目管理水平能夠得到有效的提升[1]。

5.2 能夠?qū)κ┕ろ椖康脑O(shè)計方案進(jìn)行合理的規(guī)劃

高速公路施工，本身就是一項非常系統(tǒng)化和復(fù)雜化的工作，它的設(shè)計方案包含的內(nèi)容也是方方面面的。所以，對于參與施工建設(shè)的工作人員及單位的要求就會非常的高，比如，各專業(yè)人員之間對于每項工程都必須要進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)和配合，只有共同配合，并進(jìn)行及時的溝通，才能使得設(shè)計方案的水平得到有效的提升。利用BIM 技術(shù)能非常清晰地呈現(xiàn)出設(shè)計方案，使得各不同專業(yè)的設(shè)計人員更好地進(jìn)行配合，從而減少了設(shè)計的成本，還使得方案也得到了有效優(yōu)化，而且還能更好地確保整個施工項目的進(jìn)度。

5.3 能夠?qū)Ω咚俟肥┕がF(xiàn)場進(jìn)行安全管理

高速公路工程的安全性是國家及人民最擔(dān)心、最關(guān)注的一個問題。為了使高速公路的安全問題得到有效的保障，應(yīng)該在施工前應(yīng)用BIM 技術(shù)構(gòu)建可視化模型，來全面、準(zhǔn)確地預(yù)估施工中可能會出現(xiàn)的安全隱患，然后對其做出預(yù)控措施。與此同時，利用BIM 技術(shù)，還能識別施工現(xiàn)場風(fēng)險并對風(fēng)險進(jìn)行預(yù)控，避免安全事故的發(fā)生，從而有效地防止一些不必要的損失。

6 結(jié)語

總而言之，高速公路工程在施工過程中，一定要合理有效地應(yīng)用BIM 技術(shù)。因為BIM 技術(shù)能夠提高整個項目的施工效率，而且還能使高速公路工程得到可持續(xù)發(fā)展。所以說，施工單位必須要懂得合理應(yīng)用BIM 技術(shù)，從而才能有效地保障我國高速公路工程建設(shè)的安全性和實效性。