BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用分析

余紅玲

摘要：BIM技術(shù)應(yīng)用于土木工程施工中是當(dāng)前建筑市場創(chuàng)新發(fā)展和工程實現(xiàn)高效建設(shè)的重要趨勢之一。通過在土木工程中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠針對工程施工全過程實現(xiàn)監(jiān)測管理，針對實際存在問題，及時反饋交流，提升整個土木工程施工水平，滿足工程施工建設(shè)質(zhì)量。本文立足當(dāng)前BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用分析，旨在為實際工作實現(xiàn)創(chuàng)新建設(shè)發(fā)揮一定的借鑒意義。

Abstract： The application of BIM technology in civil engineering construction is one of the important trends for the current innovative development of the construction market and the realization of efficient construction in engineering. Through the application of BIM technology in civil engineering， monitoring and management can be implemented for the entire process of engineering construction. In response to actual problems， timely feedback and communication can be implemented to improve the overall civil engineering construction level and meet the quality of engineering construction. This article is based on the analysis of the current application of BIM technology in civil engineering construction， and aims to play a certain reference for the actual work to achieve innovative construction.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程;施工應(yīng)用

Key words： BIM technology;civil engineering;construction application

中圖分類號：TU17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）06-0280-02

0 ?引言

在建筑行業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化和信息化的發(fā)展中，BIM技術(shù)是重要代表之一。該技術(shù)的使用不但能夠促使土木工程管理向著科學(xué)化的方向落實，而且對于將土木工程施工技術(shù)實現(xiàn)量化管理和可視化管理起著非常重要的作用，對于滿足當(dāng)前土木工程管理團隊提升技術(shù)操作質(zhì)量起著重要的借鑒意義。BIM技術(shù)最開始使用是在上個世紀(jì)70年代，隨著后期的創(chuàng)新改進，該技術(shù)應(yīng)用到建筑工程項目中從準(zhǔn)備階段到施工建設(shè)階段再到后期的竣工等實現(xiàn)了全壽命周期的管理，改變了傳統(tǒng)的土木工程施工管理模式，將信息化技術(shù)的價值全面融入到工程項目管理中。

1 ?BIM技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用分析

在建筑工程項目使用BIM技術(shù)的最初階段，該技術(shù)主要應(yīng)用于施工工程項目框架構(gòu)建中。后期隨著一段時間的發(fā)展，BIM技術(shù)開始應(yīng)用于工程模型設(shè)計、項目決策和計劃形成、早期的寫作處理以及施工建設(shè)和后期竣工交接等各個階段。而在這些階段的操作重點落實在工程項目施工是否按照規(guī)劃方案落實，并沒有體現(xiàn)在效益提升層面上。緊接著隨著后期工程項目對BIM技術(shù)的創(chuàng)新使用，工程管理團隊開始將BIM技術(shù)開始應(yīng)用于費用計算和效益獲得層面上，也就是應(yīng)用于工程造價和成本管控中。如，工程團隊開始將BIM技術(shù)開始適用于工程設(shè)計階段費用造價計算、施工費用和成本核算中，這一時期構(gòu)建了與BIM技術(shù)相關(guān)的效益框架，并且促使管理過程和效益管理實現(xiàn)了有效的結(jié)合。

國外學(xué)者在后期的研究中，將集成射頻識別技術(shù)和BIM技術(shù)相結(jié)合，形成了全新的應(yīng)用技術(shù)框架。還有部分學(xué)者將COBie和BIM技術(shù)融合使用，并且形成了COBieBIM技術(shù)。這一技術(shù)體系的形成應(yīng)用到土木工程施工中，能夠促使相關(guān)利益主體人員實現(xiàn)直接的溝通交流，也就是促使工程單位和甲方業(yè)主代表人員能夠就實際管理數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)有效交換，面對土木工程施工存在問題實現(xiàn)溝通交流，促使信息傳輸效率極大提升。

相比國外BIM技術(shù)的使用，國內(nèi)BIM技術(shù)起步發(fā)展較晚，在技術(shù)應(yīng)用存在上存在著不成熟的現(xiàn)象。但是，我國頂層管理部門認(rèn)識到了BIM技術(shù)應(yīng)用到土木工程施工中的重要性，從政策和制度等方面鼓勵設(shè)計單位、建設(shè)單位和施工單位等相結(jié)合處理，并且能夠在工程項目中得到推廣使用。我國部分研究學(xué)者在研究中認(rèn)識到BIM技術(shù)有著可視化、直觀性和可協(xié)調(diào)性等特定，能夠全面應(yīng)用到土木施工全過程中，為工程項目投資管理和進度以及工程成本管理發(fā)揮了重要的促進作用。此外，還有部分研究學(xué)者針對Net API和COM API基礎(chǔ)上BIM技術(shù)的應(yīng)用進行了分析，分別應(yīng)用在工程進度和材料設(shè)備管控中。在我國各個學(xué)者認(rèn)識到BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢基礎(chǔ)上，進一步指出BIM技術(shù)在工程項目應(yīng)用中存在的不足，并且積極指出，為相關(guān)改進工作完成提供了有效的借鑒意義[1]。

整體上而言，當(dāng)前BIM技術(shù)在我國建筑工程項目中得到了極大的推廣使用，比較典型的有上海中心大廈。隨著現(xiàn)今BIM技術(shù)的推廣使用，該技術(shù)在工程項目中的應(yīng)用范圍在不斷提升，應(yīng)用水平在不斷提高，能夠有效解決現(xiàn)代化建筑工程項目在土木工程施工中的難點，促使工程項目按照工程質(zhì)量施工，提升整體的施工水平?？v觀當(dāng)前BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程項目管理中，主要體現(xiàn)在三維協(xié)同設(shè)計、管線碰撞檢查、虛擬漫游等方面，通過可視化、模擬化和直觀化管理，有效提升了工程施工建設(shè)質(zhì)量，促使土木工程項目能夠從安全管理、成本管控、質(zhì)量管理以及進度管理等方面實現(xiàn)有效的協(xié)調(diào)，提升整體的管理水平。

2 ?BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用體現(xiàn)

2.1 模型化建設(shè)和應(yīng)用

當(dāng)前面對建筑工程項目土木工程施工建設(shè)的復(fù)雜度，為了能夠有效應(yīng)對復(fù)雜的現(xiàn)狀，需要強化BIM技術(shù)在模型三維幾何構(gòu)建中的使用。通過BIM技術(shù)將初步形成的土木工程施工方案和施工規(guī)劃模擬操作建設(shè)起來，這樣工程施工人員不但能夠通過直觀化的模型直接發(fā)現(xiàn)關(guān)于土木工程施工的工藝和各個角度、各個方面落實重點，而且對于發(fā)現(xiàn)土木工程施工管控存在問題改進處理也起著非常重要的作用。在使用BIM技術(shù)針對土木工程施工模型構(gòu)建中，工程團隊需要使用最初的Revit軟件平臺，在BIM技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)自動化的編制和構(gòu)建。一切操作處理按照規(guī)定數(shù)量和標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)處理。這一方式在處理當(dāng)前部分建筑工程項目土木工程不規(guī)則的現(xiàn)狀中具有優(yōu)勢。[2]工程人員將復(fù)雜的土木工程形狀模擬出來，在三維建?；A(chǔ)上，通過碰撞檢測探究土木工程施工方案形成是否科學(xué)、合理，為工程項目施工建設(shè)提供相應(yīng)的參考價值。此外，在土木工程施工中，標(biāo)高處理和模板安裝也是非常重要的。工程人員通過使用Revit軟件所構(gòu)建的BIM三維模型，能夠?qū)⑹褂媚０宄叽绾屯搀w標(biāo)高標(biāo)注到位，同時能夠解決土木工程所使用筒體內(nèi)部螺栓支撐粗在的難點，提升支撐的穩(wěn)定性。

2.2 虛擬施工

當(dāng)前面對土木工程施工復(fù)雜度的提升，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用可以促使工程施工人員在模擬施工中明確土木工程施工工藝順序，掌握施工的難點和關(guān)鍵點，提升整體的施工操作水平。而通過BIM技術(shù)，方便土木工程施工人員進行虛擬施工操作。在虛擬施工操作處理中，工程單位施工人員可以通過時間參數(shù)的設(shè)置，將整個施工過程模擬展現(xiàn)出來。并且在模擬展現(xiàn)過程中，督促施工人員、設(shè)計人員和管理人員之間相互溝通交流，就施工需要改進方便及時指出，方便施工順利實現(xiàn)。整體上而言，在虛擬施工操作中，從最初的3D到4D再到現(xiàn)今部分土木工程施工所應(yīng)用的5D模型，促使虛擬施工能夠更加細(xì)致化的體現(xiàn)出來，為施工管理工作改進奠定了有效基礎(chǔ)[3]。

3 ?BIM技術(shù)在土木工程施工過程中的具體應(yīng)用分析

3.1 施工安全管理分析

將BIM技術(shù)應(yīng)用到土木工程施工過程管控中，重點體現(xiàn)在工程項目施工安全性管理層面上。基于上述分析，當(dāng)前土木工程施工比較復(fù)雜，對施工技術(shù)人員整體操作水平要求較高，且工程技術(shù)操作人員面臨的挑戰(zhàn)也是較大的。如果在土木工程項目施工中，相關(guān)的安全防護工作未能及時到位，那么很容易出現(xiàn)安全隱患，給施工人員和管理工作產(chǎn)生不良影響。那么，將BIM技術(shù)應(yīng)用于土木工程施工管理中，能夠在動態(tài)化監(jiān)測下，第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)土木工程施工中存在的安全性問題，以此提出相關(guān)的處理措施，提升整體的安全管控水平[4]。如，土木工程結(jié)構(gòu)施工操作中，在前期結(jié)構(gòu)搭建參數(shù)輸入基礎(chǔ)后。工程人員便開始進行正式的施工操作，正式施工操作進行中，后臺操作人員通過可視化平臺發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)搭建出現(xiàn)報警信息。如果未能及時處理，結(jié)構(gòu)則會出現(xiàn)斷裂和塌陷現(xiàn)象，給施工人員產(chǎn)生較大的安全損害，管理人員及時核查，明確結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損害的關(guān)鍵點，并及時向施工人員管理負(fù)責(zé)任溝通，停止下一個階段的施工操作，組織處理。在處理完成后，再次通過BIM技術(shù)進行核查驗證，直到符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和提前設(shè)定之后，才能夠進行后續(xù)的施工建設(shè)。

3.2 施工質(zhì)量管控

在土木工程施工建設(shè)中，秉持質(zhì)量建設(shè)第一的管理理念，能夠認(rèn)識到在管理工作進行中無論是哪一種管理模式的全新采用還是管理技術(shù)的引進很大層面上都是為提升工程項目施工建設(shè)質(zhì)量而服務(wù)的。那么，就以上分析而言，在土木工程管控工作進行中，通過BIM技術(shù)實現(xiàn)創(chuàng)新是使用，能夠極大提升工程建設(shè)質(zhì)量。如，通過使用BIM技術(shù)應(yīng)用于工程項目質(zhì)量管控中，工程項目施工人員能夠通過系統(tǒng)化的組織通過觀看虛擬操作施工過程，明確設(shè)計單位關(guān)于土木工程施工建設(shè)的意圖和各個施工操作點。而且在落實到施工操作中，工程施工人員能夠在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)關(guān)于工程項目施工操作存在的問題，就材料應(yīng)用是否科學(xué)合理和設(shè)備性能應(yīng)用是否完善等實現(xiàn)全過程的監(jiān)測，按照質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)科學(xué)化處理，從而提升整體的質(zhì)量管理水平。此外，就上述而言，BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在線動態(tài)化監(jiān)測，質(zhì)量管理人員深入到施工項目建設(shè)管理中，通過在線監(jiān)測能夠在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量建設(shè)問題，并且對于每個質(zhì)量問題能夠精確定位，對于質(zhì)量問題處理效率提升起著非常重要的作用。

3.3 施工成本管理

BIM技術(shù)在土木工程項目施工中的管理還體現(xiàn)在施工成本管控中。正如文中開頭所言，BIM技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用到土木工程項目管理中不單單體現(xiàn)在質(zhì)量管理層面上還體現(xiàn)在成本效益獲得層面上。實際成本效益管控工作進行中，工程管理團隊通過使用BIM技術(shù)能夠在初期成本估算、預(yù)算管理方案形成基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建專門化的管理數(shù)據(jù)庫，對施工建設(shè)過程中各個方面資金和成本的使用實現(xiàn)在線追蹤。這樣，方便成本管理人員及時將數(shù)據(jù)信息錄入到相關(guān)的數(shù)據(jù)庫中，BIM技術(shù)通過后臺操作實現(xiàn)對比，將成本管理出入較大的部分及時反饋。對于管理人員而言，能夠在定位成本差異性較大的層面上，追求相關(guān)責(zé)任人，對資金應(yīng)用實現(xiàn)全過程跟蹤，提升整體的成本管理水平[5]。此外，BIM技術(shù)應(yīng)用于成本管理中，直接簡化了成本預(yù)算和核算中間相聯(lián)系的環(huán)節(jié)，提升了成本核算精確性，促使成本核算工作順利完成。

4 ?小結(jié)

綜上所述，BIM技術(shù)在土木工程項目施工管理中的應(yīng)用具有非常必要的現(xiàn)實價值。實際BIM技術(shù)應(yīng)用管理工作進行中，土木工程管理團隊能夠在模型建設(shè)和虛擬化施工操作下，深入到施工成本管理、安全管理和質(zhì)量管理中，通過在線監(jiān)測和在線溝通管理，就施工管理存在問題及時核查，從而提升土木工程項目整體施工管理水平，滿足土木工程項目建設(shè)需求，實現(xiàn)效益的最優(yōu)化獲得。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅謙.論BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2019，17（5）.

[2]王莉，萬婷婷，李晨.淺析BIM技術(shù)在土木工程安全管理中的應(yīng)用[J].建筑安全，2017（08）：18-20.

[3]劉長玲.BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用分析[J].河南建材，2016（4）：173-174.

[4]李月紅.BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的運用分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（12）.

[5]趙晨菲.淺談BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用進展[J].建筑與裝飾，2019（8）.

[6]王俊平，陳英杰，魏敬徽，朱磊，董睿成.BIM技術(shù)在建筑工程成本控制中的應(yīng)用[J].價值工程，2019，38（35）：230-232.