土木工程施工技術(shù)中BIM 技術(shù)應(yīng)用的有效性探究

楊紀華

青島華洋旭日建設(shè)工程有限公司 山東青島 266100

現(xiàn)如今，在土木工程行業(yè)當(dāng)中，BIM 技術(shù)擁有了普遍的應(yīng)用，屬于土木工程當(dāng)中的一個資源庫與知識庫，能夠?qū)㈨椖恐械男畔⑼ㄟ^數(shù)字的形式進行表達，在土木工程施工中具有不可替代的作用。因此，針對BIM 技術(shù)的高效應(yīng)用策略展開探討，是促使土木工程施工變得更加高效、成本更加節(jié)約、工期適時完工的重要保障。

1 BIM 技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用特點

1.1 模型的可視化

模型的可視化具體表現(xiàn)在其可通過與工程相近的模型、縮小比例從而展現(xiàn)出完整的工程項目。由于中國的一些土木工程建設(shè)項目，現(xiàn)階段仍局限于通過傳統(tǒng)的施工圖紙展開工作，盡管施工工作可基于設(shè)計圖紙來具體開展，但傳統(tǒng)圖紙存在著很大的局限。而模型的可視化，主要是由構(gòu)建、模擬出和實際土木工程施工工作相同的情景從而模擬施工的效果。工程師可通過開發(fā)建筑模型軟件來建立出直觀立體的三維圖形，當(dāng)施工中存在潛在的問題時則可專門對其進行分析。

1.2 設(shè)計的協(xié)同化

現(xiàn)階段我國土木工程相關(guān)建設(shè)、施工及設(shè)計單位之間的工作相互獨立，由于信息的閉塞和缺乏溝通而形成信息孤島現(xiàn)象，使得監(jiān)理單位的監(jiān)理工作存在困難。實際工程施工時各單位間信息不對稱的情況嚴重，進而容易影響后續(xù)工作、引發(fā)項目施工的延誤。而BIM 技術(shù)可將與項目相關(guān)的重要數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在系統(tǒng)中，即使某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題也能立即被發(fā)現(xiàn)，再反饋、傳遞信息從而協(xié)調(diào)各方人力共同解決。

2 BIM 技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用價值

（1）BIM 技術(shù)的應(yīng)用為項目建立了4D 項目模型，實現(xiàn)了信息的實時查詢，提高了項目管理的效率。

（2）利用BIM 應(yīng)用系統(tǒng)的碰撞檢測和結(jié)構(gòu)分析，可以及時發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的隱患，以便及時糾正和優(yōu)化，有效減少實際施工過程中的各種問題，提高施工方案設(shè)計質(zhì)量。

（3）利用BIM 應(yīng)用系統(tǒng)的施工仿真功能，對施工現(xiàn)場的布置和資源配置進行模擬，對模擬過程中發(fā)現(xiàn)的設(shè)計問題進行改進，使現(xiàn)場設(shè)施設(shè)備布置和資源配置更加科學(xué)合理有利于工程造價的控制。

3 BIM 技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

3.1 項目的協(xié)調(diào)與設(shè)計應(yīng)用

在土木工程的項目施工開展前，需要對相關(guān)的設(shè)計方案進行嚴格細致的審核工作。結(jié)合現(xiàn)場勘測的情況，分析相關(guān)技術(shù)和設(shè)計的細節(jié)在施工后能否順利施行，是否存在阻礙后續(xù)工作的因素。通過審核設(shè)計方案，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而保障施工工作的有序、高效地進行。就以往對土木工程設(shè)計方案進行審核的經(jīng)驗而言，既需要工作人員對設(shè)計圖紙有足夠了解，還需工作人員和設(shè)計人員對各個環(huán)節(jié)的設(shè)計進行充分的溝通和協(xié)調(diào)，但傳統(tǒng)的審核方式往往存在著不足。而采用BIM 技術(shù)對設(shè)計方案進行檢查，可根據(jù)設(shè)計方案進行施工情況的模擬。其通過收集操作信息并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的建筑組件，建立出更具可視性、更加精準的空間設(shè)計，使得信息更加直觀，即使專業(yè)知識掌握不足的操作人員也能看懂。同時，BIM 技術(shù)還能通過對設(shè)計方案的模擬，檢查出設(shè)計方案可能存在的潛在缺陷和不足，從而制定高效、精準的檢測設(shè)計方案，降低設(shè)計方案的風(fēng)險性。

3.2 BIM 技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用

施工人員在利用BIM 技術(shù)搭建模型、模擬施工情況時，需建立接近實際建筑構(gòu)件的幾何組件，并利用BIM 圖元組件來排列工程內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，盡可能使搭建的模型尺寸、組件材質(zhì)和組件數(shù)量等均貼合實際情況。實際模擬施工情景時，施工人員需打造虛擬仿真的環(huán)境，設(shè)定施工會利用到的相關(guān)參數(shù)值，從而讓項目施工的模擬效果更直觀。BIM 技術(shù)模擬工程施工情況是可以動態(tài)控制的，從而利于深入追蹤項目施工可能出現(xiàn)的問題，及時發(fā)現(xiàn)問題、及時調(diào)整規(guī)劃方案。通過BIM 技術(shù)建立模型從而模擬施工情況，可讓施工工作人員在實際施工工作中了解可能出現(xiàn)問題的重點細節(jié)和工作環(huán)節(jié)，在遇到問題時心態(tài)更加從容、預(yù)先掌握解決方案，有助于提升整體施工工作的安全性、效率和質(zhì)量。

3.3 BIM 技術(shù)在施工監(jiān)控中的應(yīng)用

（1）建立監(jiān)控和審批流程體系。為施工作業(yè)過程自動化，并通過BIM 平臺對作業(yè)流程進行流程監(jiān)控。具體來說，可以引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將施工模型與虛擬現(xiàn)實相結(jié)合，在施工項目的后期施工階段進行虛擬施工作業(yè)，如材料信息、張拉信息、溫度控制、澆筑等，可以提前實現(xiàn)作業(yè)，然后進行投放提出了后期施工方案，節(jié)約了成本，提高了工程質(zhì)量。

（2）關(guān)鍵施工節(jié)點實時監(jiān)控。采用BIM 技術(shù)對施工作業(yè)全過程進行模擬，并對可能出現(xiàn)的風(fēng)險進行模擬。提出降低風(fēng)險的關(guān)鍵作業(yè)點，并應(yīng)用于施工關(guān)鍵節(jié)點，進一步優(yōu)化關(guān)鍵施工節(jié)點的作業(yè)流程和作業(yè)規(guī)范。

（3）構(gòu)建“建養(yǎng)一體化”信息管理平臺。充分利用BIM 技術(shù)的信息存儲和“智能工程”功能，構(gòu)建從施工質(zhì)量檢測到后期運維的信息管理平臺。具體來說，施工質(zhì)量檢查主要是對溫度檢測、結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測、安全系數(shù)檢測和施工誤差質(zhì)量檢測與預(yù)警；在建設(shè)項目的維護管理中，是為了進一步完善和補充建設(shè)項目的信息，建立施工項目檔案，并在此基礎(chǔ)上，介紹了傳統(tǒng)的現(xiàn)場檢測和測量手段GPS 定位，以便于運維中的實時監(jiān)控，即對實時反饋的現(xiàn)場照片數(shù)據(jù)進行分析，找出運維中存在或潛在的風(fēng)險，及時對建設(shè)項目進行維護保養(yǎng)，提高建設(shè)項目的使用壽命。

4 結(jié)論

隨著土木工程項目的增多，傳統(tǒng)設(shè)計和管理方式難以在成本、質(zhì)量及管理等方面保證很好的效果，BIM 技術(shù)能夠很好地解決這一問題。施工相關(guān)工作人員需了解BIM 的概念、特點及應(yīng)用技巧，根據(jù)工程信息構(gòu)建三維模型，從而對施工設(shè)計方案進行模擬，提高施工工作的質(zhì)量、效率和安全性。