BIM技術(shù)在路橋施工全過程中的應(yīng)用

張華

山東恒建工程監(jiān)理咨詢有限公司 山東濰坊 261000

1 BIM技術(shù)的含義

BIM技術(shù)的基礎(chǔ)是建筑項目中的各類數(shù)據(jù)，并利用三維虛擬仿真建筑物的真實信息來描述工程項目全過程的邏輯關(guān)系，它是一種技術(shù)創(chuàng)新，也是信息化技術(shù)在建筑業(yè)的直接應(yīng)用。具體來說，BIM技術(shù)是一種對工程項目物理特性和功能特性的數(shù)字化表達，并且可以為建筑全生命周期里的決策提供可靠的信息共享知識數(shù)據(jù)庫，為路橋施工提供更為準確的數(shù)據(jù)，提高了路橋施工的質(zhì)量和安全穩(wěn)定性。BIM技術(shù)最初由美國研究，后來在澳大利亞、英國等國家進行推廣，當前，此技術(shù)在亞洲的研究最為廣泛[1]。

2 BIM技術(shù)的功能

2.1 BIM技術(shù)支持數(shù)據(jù)融合

BIM技術(shù)能夠?qū)⒉煌N類的信息技術(shù)進行融合并處理，為了將其作用發(fā)揮到最大，可以以BIM技術(shù)的模型作為中心，對路橋施工項目進行精細化管理，同時，使用當前最先進的信息技術(shù)予以配合。這樣，就可以對路橋施工項目的全過程進行管理和控制。當前信息技術(shù)發(fā)展迅速，如云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，建立以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的幾何模型，使建造過程中的業(yè)務(wù)信息不斷增加。

2.2 BIM技術(shù)集成建模

作為可以集合各類模型的平臺，BIM軟件能夠綜合各類信息，形成一個可視化的集成模型。在此模型中，存在不同利益的合作方，而BIM軟件對相關(guān)信息進行更新和提取，并對其進行修改，然后再將修改后的信息重新輸入到模型中，從而實現(xiàn)各類信息的交流和共享。

2.3 BIM技術(shù)支持數(shù)據(jù)庫分析

BIM技術(shù)對分析型數(shù)據(jù)庫給予支持，實現(xiàn)模型的可視化。BIM技術(shù)主要是對工程項目各類信息和功能特性進行表述，包括工程項目的材料，施工過程，工程信息等，從而更加清晰的了解工程整體狀況。

3 BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟技術(shù)快速發(fā)展，綜合國力和人們生活水平的不斷提升，車輛的使用率日漸增加，而道路和橋梁的承載力度也不斷加大。對各種類型路橋施工的要求越來越高，不僅要增加路橋的數(shù)量，同時，在路橋的質(zhì)量、承載力和成本控制方面提出了更高的要求。在路橋的施工過程中，常常面臨復(fù)雜的地理環(huán)境，需要多種專業(yè)技術(shù)。但是，在當前的路橋施工中，仍然采用比較傳統(tǒng)的二維圖紙，信息需要層層傳遞，程序繁雜，既延長了施工時間，也不能及時發(fā)現(xiàn)施工過程中出現(xiàn)的問題，從而增加了工程施工成本。所以，必須加大先進科學(xué)技術(shù)的投入，并采用科學(xué)的管理方法，才能對路橋項目工程的各個階段進行更好的管控，使得路橋施工質(zhì)量得以保證，為國家經(jīng)濟發(fā)展和保障人民財產(chǎn)安全提供有利的保障。但是，我國當前雖然經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)得以快速發(fā)展，但受到傳統(tǒng)路橋施工模式和相關(guān)人才匱乏的影響，BIM技術(shù)在當前路橋工程施工中的應(yīng)用并不廣泛，大大降低了路橋工程施工的速度與質(zhì)量[2]。

4 BIM技術(shù)在路橋施工過程中的應(yīng)用

4.1 BIM技術(shù)在路橋設(shè)計中的應(yīng)用

4.1.1路橋施工位置的分析

在路橋設(shè)計階段，必須對施工場地的實際情況進行勘察、分析和設(shè)計。設(shè)計中，需要將設(shè)計師的思想轉(zhuǎn)化成實際物體，這就需要對建筑施工場地的環(huán)境分析。而將BIM技術(shù)投入到施工中的工作是一項基礎(chǔ)性的工作，在分析過程中，可以與當前先進的地理信息系統(tǒng)進行充分的結(jié)合，利用施工場地的相關(guān)數(shù)據(jù)信息綜合建模，以此對路橋項目施工設(shè)計階段全面掌握、合理評估施工場地的條件和特點得以確保，為路橋施工場地后期的科學(xué)分析和合理規(guī)劃奠定良好基礎(chǔ)，使得規(guī)劃思路更加貼合實際，從而防止后期施工過程中出現(xiàn)問題和阻礙。

4.1.2施工設(shè)計規(guī)劃

在路橋項目施工規(guī)劃的設(shè)計過程中，必須熟知建筑文件與法律法規(guī)，嚴格分析空間標準。當應(yīng)用BIM技術(shù)后，相關(guān)設(shè)計人員可以利用幾何空間方法對規(guī)劃階段進行設(shè)計，確保施工方案的科學(xué)性和合理性，以此能夠大大縮短設(shè)計時間，提高設(shè)計效率，節(jié)約成本投入，從而創(chuàng)造更大的社會效益和經(jīng)濟效益。

4.1.3方案的可行性論證

由于BIM技術(shù)專業(yè)性較強，當將其用于路橋項目施工中時，需要較為專業(yè)的技術(shù)人員與之相匹配。在使用過程中，利用BIM技術(shù)進行三維建模，同時開展多種程序工作，在此過程中，如果發(fā)現(xiàn)問題，能夠及時的進行修改，防止出現(xiàn)更多的后續(xù)問題。路橋的設(shè)計規(guī)劃需要通過多個相關(guān)部門的審批，其中，會涉及到各方面的問題和意見，就可以通過BIM技術(shù)的三維展示功能對其進行修改，為相關(guān)部門的審批提供了更加有利的方法，確保路橋施工設(shè)計階段工作的順利進行。

4.2 BIM技術(shù)在路橋工程項目投標報價中的應(yīng)用

通常情況下，路橋工程項目的投標時間一般為20至30天。在此情況下，項目投標人不可能在短期時間內(nèi)精準地完成項目工程量的計算復(fù)核，所以，施工企業(yè)或者省略此程序直接進行工程量組價，或者利用更多的時間進行工程量的計算和復(fù)核，這樣，就會使路橋項目施工的相關(guān)數(shù)據(jù)缺乏一定的準確性，加大了后續(xù)施工難度。隨著路橋項目結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，對施工技術(shù)的要求越來越高，傳統(tǒng)的手工計算工程量的方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代路橋項目建設(shè)的要求。而BIM技術(shù)的應(yīng)用為路橋項目投標報價提供了更加便利的條件，通過三維建模，組合各類數(shù)據(jù)，并及時進行優(yōu)化處理，多方合作，共同進行工程量的計算與復(fù)核，不僅提高了工作效率，節(jié)約時間成本，同時為工程預(yù)算的準確性提供保證[3]。

4.3 BIM技術(shù)在路橋項目施工中的具體應(yīng)用

BIM技術(shù)在路橋項目施工應(yīng)用過程中，對BIM模型整合過的工程預(yù)算、進度和工程量與物料、圖紙、合同等信息進行關(guān)聯(lián)并加以綜合，然后對施工過程和現(xiàn)場進行模擬，實時監(jiān)控模擬項目進度，建筑材料消耗等，并對其進行數(shù)字化管理，對路橋項目施工過程中的各個階段進行精準的管控，為后續(xù)工程施工提供科學(xué)、準確的數(shù)據(jù)，從而提高施工過程中的管理效率。通常來說，路橋工程的整體結(jié)構(gòu)與一般建筑不同，對工程的整體進度、質(zhì)量、成本、安全等要求嚴格。而我國現(xiàn)有的路橋項目有大部分都是采用甘特圖編制施工計劃，并利用文字和數(shù)字加以說明，根據(jù)這些信息，施工人員不能完全清晰地了解和掌握工程各方面的復(fù)雜關(guān)系。但如果將BIM技術(shù)應(yīng)用其中，就可以調(diào)取BIM整合的各類信息進行路橋項目施工各個階段的虛擬構(gòu)建，模擬施工進度，進行成本預(yù)算，材料運輸?shù)龋⑴c實際需求進行對比，得出兩者的偏差，從而對后續(xù)計劃進行合理的調(diào)整，優(yōu)化施工過程。在實際的施工中，利用BIM技術(shù)進行管理，及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題，并對下一階段可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)判，避免施工故障的發(fā)生。同時，BIM技術(shù)的應(yīng)用，加強了施工現(xiàn)場人員的管理，節(jié)約了人力成本，避免資源浪費。

4.4 BIM技術(shù)在路橋施工后的應(yīng)用

在我國傳統(tǒng)的路橋建設(shè)中，項目施工企業(yè)對于路橋項目施工的成本和進度的重視度要高于其本身的質(zhì)量，甚至在竣工后的驗收階段也沒有給予應(yīng)有的重視，為后續(xù)路橋的使用留下安全隱患，這種管理方式是不負責(zé)任的表現(xiàn)。對于路橋項目而言，質(zhì)量安全是管理中的重中之重，所以，我們必須改變傳統(tǒng)的管理模式，而BIM技術(shù)在路橋項目施工中應(yīng)用后，可以利用三維模型數(shù)據(jù)庫，將施工各階段的數(shù)據(jù)信息輸入到共享平臺中，及時反饋相關(guān)信息和問題，實現(xiàn)規(guī)范化管理，并對各個階段進行嚴格驗收，防止出現(xiàn)質(zhì)檢人員主觀判斷錯誤而帶來的檢測偏差。同時，可以利用BIM技術(shù)的空間性質(zhì)實時獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，一旦發(fā)生斷裂、坍塌等災(zāi)害，可以及時定位相關(guān)人員，并為其提供準確的信息，以便于災(zāi)害的及時控制。另外，BIM技術(shù)中的三維模型可以對可能發(fā)生的災(zāi)害進行模擬，并制定科學(xué)的解決方案，從而將災(zāi)害帶來的危險性降到最低[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國經(jīng)濟技術(shù)快速發(fā)展的今天，作為我國基礎(chǔ)建設(shè)之一的路橋項目是提高綜合國力和人民生活水平、發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟的關(guān)鍵所在，創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)的投入和使用是社會發(fā)展的必然，也是提高路橋項目施工進度和質(zhì)量重要途徑。而BIM技術(shù)在路橋項目施工中的應(yīng)用，能夠?qū)⒏鞣N數(shù)據(jù)和信息進行綜合，并結(jié)合當代先進的信息技術(shù)，對路橋項目施工過程中的各個階段全面管控，及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，使得路橋建設(shè)的經(jīng)濟效益和社會效益最大化。