高速公路項目施工階段管理中BIM技術應用實踐

張帆

摘 要：隨著社會的發(fā)展，科技的進步，高速公路建設中也涌現(xiàn)出不少新材料與新施工工藝，我國的高速公路項目建設的管理，大都仍采用傳統(tǒng)的管理模式，行業(yè)內 也面臨著質量安全管控難度大、項目成本控制難、進度把控不力等種種問題。 而 BIM 技術的出現(xiàn)不僅為項目建設提供了新的技術手段，其應用管理也是一種 全新的項目管理模式和理念。

關鍵詞：高速公路;項目管理;BIM

1 BIM技術的特點

1.1 可視化

BIM技術與計算機技術結合在一起，可以讓建筑項目在建設過程中實現(xiàn)可視化，就此可以讓工程項目當中的各參建方相關信息通過三維模型與動畫形式更加形象直觀的展示出來。

（1）BIM技術應用在技術交底與圖紙會審時，可以直接將建筑的信息以三維模型形式展示出來，這樣一來，所有參建施工方都可以通過BIM模型充分了解項目當中的相關信息和數(shù)據(jù)。不僅可以讓各參建方能夠對建筑項目形成一個生動直觀的印象，同時還保證了信息傳遞過程當中的實時性，一致性，準確性以及聯(lián)動性。

（2）BIM技術可以將虛擬技術與現(xiàn)實結合起來，通過虛擬模型對建筑的真實場景進行可視化模擬，還可以在模型中實現(xiàn)三維虛擬漫游， 采用這種方式可以檢查施工組織以及設計方案是否合理。

1.2 碰撞檢測與參數(shù)優(yōu)化

場地設計、技術設計是施工組織設計的重要內容。

（1）總承包方通過對BIM技術的應用，可以在計算機當中模擬出一個三維模型，據(jù)此對施工方式，設計方案，施工過程等進行碰撞檢測，通過這種方式施工設計當中的錯漏缺碰以及各項參數(shù)中的問題都能更容易被發(fā)現(xiàn);利用模型還可以從全方位、多角度展開分析，可以讓設計方案更加合理，更加準確。

（2）項目管理人員通過合理利用綜合性的BIM模型，可參照構件及設備等的進出施工現(xiàn)場時間、具體幾何參數(shù)對工程施工情況展開綜合分析，并對施工場地與施工工序做出合理的布置與安排。

1.3 采用三維模型形式出圖

以往的出圖大多借助于軟件CAD，輸出的圖紙也大多是二維平面的、靜態(tài)的，使得設計方在向各參建方傳遞相關信息時，往往達不到預期效果;BIM技術的應用，可以在三維模型當中包含項目的所有相關信息，然后采用立體動態(tài)的三維模型方式，向各參建方傳遞相關信息，這樣一來就可以確保各參建方能夠獲取完整的項目信息，而且也確保了各方所獲取的項目信息保持一致;引入BIM模型之后，仍然可以向各參建方傳送不同視角的平面圖紙，這樣一來就可以實現(xiàn)其與CAD軟件之間的互聯(lián)互通。

2 BIM的應用實例

2.1 高速公路項目的綜合管理

在高速公路項目當中，BIM技術的應用主要集中于四個方面：其一是項目成本管理;其二是施工進度推進;其三是建設質量管控;其四是生產安全管理。

首先，結合項目中的工、料、機以及各方面相關信息，將BIM模型搭建起來;再運用5D技術，針對項目成本進行動態(tài)化管理;然后在BIM模型當中加入一個時間進度軸，將其與工作計劃安排結合起來，通過4D BIM技術對工程建設進行模擬，實現(xiàn)對施工進度的動態(tài)化管理;采用3D BIM模型，展開施工前的技術交底以及施工技術培訓;將施工現(xiàn)場的視頻監(jiān)控系統(tǒng)與BIM管理平臺互聯(lián)互通，搭建起一個對項目全方位進行管控的BIM一站式管理平臺;借助BIM技術，在各個施工階段，對設計圖紙進行碰撞檢測，對于發(fā)現(xiàn)的設計沖突，可以通過在線會審的方式予以解決;利用BIM三維模型，可以對生產安全做出模擬，從而為材料機械確定一個合理的安置場所，為施工現(xiàn)場合理的劃分存儲、生產位置，為安全生產的實現(xiàn)提供保障。

2.2 構建模型

在高速公路項目當中，為了準確計算工程量，首先需要運用BIM技術，結合全面的項目信息，構建出完整的地形模型。同時，設計標高，以及原始地形都是需要關注的關鍵性參數(shù)。在獲取項目的地形信息相關數(shù)據(jù)時，可借助于3D技術進行分段掃描，然后對數(shù)據(jù)進行相應處理，構建出高精度的模型，并在Civil3D軟件里面產生對應等高線曲面。先用BIM軟件依據(jù)設計圖將橫斷面模型繪制出來，將向等高線曲面導入模型產生道路的分段模型，再然后加寬超高部分。在Infra works等軟件中，還支持以某種場景模型或者是小飾品等對輸出效果圖做適當?shù)难b飾、渲染處理。

2.3 布局管理

在對公路項目的建設施工現(xiàn)場進行布置時，運用BIM技術可以實現(xiàn)對施工現(xiàn)場總體布局的合理性管理與可預見性管理。只要將資源模型導入到施工現(xiàn)場模型以及公路構件參數(shù)模型中，就可以對施工場地進行布局模擬，由于BIM模型具有可視化性能，可以用于對施工現(xiàn)場布局，預制廠設置以及拌合站的設置進行優(yōu)化。將高速公路附近的具體環(huán)境以及工程的實際進展做參數(shù)化處理后，逐一導入到信息化模型當中，就可以把施工段落的三維模型構建出來。如此一來，不僅可以對施工段落進行動態(tài)模擬;同時還可以結合著計劃工期，對施工進行實現(xiàn)動態(tài)化管理;利用BIM模型的動態(tài)模擬檢測功能，將施工組織當中存在的各種不合理、不安全因素消除。

2.4 碰撞檢查與優(yōu)化

基于CAD圖紙的管理模式中，在設計階段從未關注過方案中各專業(yè)是否存在碰撞沖突，在深化設計階段雖然展開相關工作，但是由于不同專業(yè)相互間溝通效率不高，彼此缺乏了解，往往達不到預期的協(xié)調效果。通常只是參照各個平面圖中給出的標高或者是位置節(jié)點，在不同專業(yè)間做一次沖突檢查，并對其中的關鍵部位繪制出相應的細部圖，無法全面解決不同各專業(yè)在設計方案中存在的沖突。

運用BIM技術之后，原本平面設計變成了三維可視化設計，各個專業(yè)的所有信息都能通過同一個參數(shù)化模型體現(xiàn)出來，而且以三維形式直觀展示出來。各專業(yè)之間甚至不需要相互了解，只要建立一個真實尺寸模型，就可以讓各專業(yè)的設計，打破CAD圖紙的二維局限性。通過BIM技術做一個碰撞檢測，能夠將所有專業(yè)的模型信息整合起來，將模型中的沖突點顯示出來，便于各專業(yè)的優(yōu)化調整。

2.5 進度管理

在建設項目的推進過程中，其建設狀態(tài)、資源消耗狀態(tài)都在變化，且會隨時向BIM信息平臺錄入。因此，項目的各參建方均能通過該平臺達成各自不同的管理目標;尤其是4D BIM技術的運用，可以確保分項控制得以實現(xiàn)，隨時可以將實際進度與計劃進度進行對比;BIM參數(shù)模型中加入時間軸后就能夠實現(xiàn)動態(tài)可視化，只要做一次事先模擬，就能基于當前進度狀態(tài)，對項目施工展開遠期預測，需要制定進度糾偏方案時，可以此為決策依據(jù)。

2.6 交底與質量管理

在以往對項目質量實施管理時，難免會存在交底效果不佳、監(jiān)管力度不夠、反饋不及時、處理機制不健全等問題。在施工交底中運用BIM模型，做VR虛擬漫游、動畫演示，可以讓施工人員更直觀的了解設計意圖，有助于其技術能力的提升，使高速公路項目的建設質量得以提升;現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡以及BIM信息平臺的搭建，讓每一個參建方均可實時進行監(jiān)督管理，強化了質控與檢查工作的效果。

3 結語

BIM技術在高速公路項目設計中的運用，有助于提升項目的建設效率，能為其創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。對BIM技術的可視化優(yōu)勢加以合理利用，通過碰撞檢查、目標協(xié)同、模型出圖等功能，將項目的規(guī)劃設計、建設施工、后期運營等所有環(huán)節(jié)與BIM技術緊密結合在一起，對項目實施全壽命周期內的全面、精確的信息化管理，爭取將高速公路的整體價值發(fā)揮到最大。

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