BIM技術(shù)在鐵路工程建設(shè)中的應(yīng)用

王靜靜

摘要：隨著鐵路智能化建設(shè)的深化，以 BIM 技術(shù)為代表的智能化技術(shù)在鐵路工程建設(shè)中得到了有效運(yùn)用，而從其運(yùn)用實(shí)際情況來看，取得了理想預(yù)期。我國鐵路事業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)應(yīng)的鐵路工程建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，數(shù)據(jù)越來越多，傳統(tǒng)的管理模式局限越來越明顯。而BIM技術(shù)作為創(chuàng)新的基于工程數(shù)據(jù)分析的技術(shù)，其帶來鐵路工程建設(shè)的高效化。

關(guān)鍵詞：鐵路 ：BIM 技術(shù)：智能化：建設(shè)應(yīng)用

現(xiàn)代鐵路工程施工由于施工線路長、施工工期緊張、地質(zhì)復(fù)雜，采取 傳統(tǒng)的組織管理方式已不能達(dá)到多維信息準(zhǔn)確高效傳遞及信息集成管理，需采用建筑信息模型 （BIM） 技術(shù)來指導(dǎo)鐵路工程項(xiàng)目施工周期所涉及的生產(chǎn)組織、技術(shù)支持和成本管控，以進(jìn)行有效的組織管理。傳統(tǒng)的信息模型 僅僅是對(duì)工程的客觀實(shí)際描述，實(shí)現(xiàn)不了對(duì)信息的共享與承載，基于施工技術(shù)圖紙所構(gòu)建的建筑信息模型 （BIM） 實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工流程的可視化和信息化管理，實(shí)現(xiàn)各階段的信息共享，可提高施工效率和質(zhì)量，降低施工成本。

1鐵路工程建設(shè)中的 B1M 技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

BIM 技術(shù)是信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)物，是工程智能化建設(shè)的支撐技術(shù)之一。其以工程建設(shè)對(duì)象為核心，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代管理技術(shù)、信息技術(shù)與建造技術(shù)等的融合，打造了一體化的信息平臺(tái)，以創(chuàng)新協(xié)同管理帶來鐵路工程 建設(shè)的規(guī)范化與精細(xì)化。其帶來工程建設(shè)中各要素的統(tǒng)一，帶來資源的優(yōu)化配置，打造一流的管理與高效化的鐵路工程運(yùn)作格局。主要是提供鐵路工程信息模型，特別是鐵路建設(shè)規(guī)劃底層模型和工程設(shè)計(jì)信息底層模型，融合建設(shè)中的各種信息，形成鐵路工程竣工模型，奠定鐵路工程建設(shè)及 運(yùn)維的信息基礎(chǔ)，也實(shí)現(xiàn)了鐵路工程建設(shè)各階段信息的全囊括。著眼于未來，BIM 技術(shù)的應(yīng)用是大趨勢，不僅僅是在鐵路工程建設(shè)中應(yīng)用。而其作用于鐵路工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了鐵路工程建設(shè)中各數(shù)據(jù)的真實(shí)記錄與系統(tǒng)集成，基于信息維度、過程維度、價(jià)值維度推動(dòng)鐵路工程的信息化建設(shè)與智能化建設(shè)[3]。

2BIM 技術(shù)在鐵路領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

鐵路建設(shè)項(xiàng)目是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要各階段相互銜接、各 專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)。目前，在鐵路建設(shè)中基本上都是采用平面設(shè)計(jì)，以技術(shù)交底或設(shè)計(jì)交底會(huì)議的方式傳遞圖紙的設(shè)計(jì)情況及技術(shù)要求。在信息溝通、資源調(diào)配、進(jìn)度控制、安全質(zhì)量管理、標(biāo)準(zhǔn)化要求等方面統(tǒng)一性不強(qiáng)，效 率低下;各部門、專業(yè)間信息溝通不及時(shí)、不順暢;設(shè)計(jì)意圖的表達(dá)和理解不明確、不完整;設(shè)計(jì)及施工成果對(duì)于鐵路運(yùn)營、維護(hù)和管理的服務(wù)效 果不明顯。鑒于現(xiàn)代高速鐵路的技術(shù)要求更加復(fù)雜，設(shè)計(jì)及施工周期較短，在鐵路建設(shè)的各階段需要較多的人員頻繁交換信息[2]。

3BIM 技術(shù)在鐵路工程項(xiàng)目施工中應(yīng)用

3.1施工組織管理

使用 BIM 技術(shù)的施工組織流程可以看出通過建立建筑信息模型 （BIM）較傳統(tǒng)的施工流程優(yōu)勢明顯。傳統(tǒng)的施工組織流程需結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際編制施工方案，具體的施工進(jìn)度和工序安排，會(huì)受到施工線路、復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、技術(shù)難點(diǎn)影響，從而改變設(shè)計(jì)方案、施工工序，甚至延遲施工周期進(jìn)度。 而采用 BIM 技術(shù)后，在完成設(shè)計(jì)圖紙后第一時(shí)間可構(gòu)建和施工現(xiàn)場相匹配的三維模型，并通過數(shù)據(jù)檢測、工程量統(tǒng)計(jì)對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。選定最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，指導(dǎo)實(shí)際施工[1]。

3.2設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

3.2.1工程量計(jì)算及概算分析

目前，各設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)概預(yù)算編制工作是由員工進(jìn)行工程量計(jì)算并編制預(yù)算，但隨著項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大、復(fù)雜程度的不斷提高，且工程量 計(jì)算是一項(xiàng)即復(fù)雜、又繁瑣的工作，經(jīng)常會(huì)有"差錯(cuò)漏碰"的現(xiàn)象發(fā)生。 而在 BIM 模型中含有工程量計(jì)算所需的全部信息，可以通過編程的方式很方便地完成工程量的計(jì)算并生成既有概算軟件需要的數(shù)據(jù)，自動(dòng)完成概預(yù)算的編制工作，可以大幅度提高工作效率，有效避免錯(cuò)誤的發(fā)生[2]。

3.2.2設(shè)計(jì)圖紙的碰撞檢查

目前，設(shè)計(jì)院各專冊都是獨(dú)立完成相關(guān)的工作，隨著鐵路建設(shè)項(xiàng)目工程規(guī)模和復(fù)雜程度不斷提高，使得在建設(shè)管理中的接口管理工作變成了一 項(xiàng)即重要又繁瑣的工作，經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種構(gòu)造物、管線和設(shè)備的碰撞問題，甚至?xí)l(fā)生廢棄工程及返工的現(xiàn)象。而在 BIM 模型中含有構(gòu)筑物的幾何及空間信息，可以方便地檢查出各種構(gòu)造物、設(shè)備、管線的空間位置關(guān)系，從而有效地避免碰撞的發(fā)生、降低工程成本、加快施工進(jìn)度。該應(yīng)用在施工階段同樣適用。在施工圖審查期間，可以提前精確地發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的問題，提前進(jìn)行應(yīng)對(duì)處理，確保施工過程順暢[4]。

3.2.3施工圖紙自動(dòng)生成

BIM 模型是可視化的立體模型，包含構(gòu)筑物的幾何及空間信息，可以方便地將立體模型轉(zhuǎn)化為工程實(shí)施所需的平面、立面、剖面等各種視圖和詳圖。將設(shè)計(jì)人員從繁重的繪圖工作中解脫出來，把設(shè)計(jì)的重點(diǎn)從繪圖轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)方案研究及各專業(yè)的協(xié)同工作，進(jìn)而有效地提高工作效率，避免錯(cuò) 誤的發(fā)生[1]。

3.3BIM 技術(shù)在施工中的應(yīng)用管理

3.3.1傳統(tǒng)的施工技術(shù)圖紙通常采用二維平面圖紙進(jìn)行表達(dá)，二維平面圖紙很難立體、直觀的反映出設(shè)計(jì)中存在的問題，鐵路工程項(xiàng)目涉及的領(lǐng)域廣、專業(yè)要求高、施工環(huán)節(jié)繁雜 ; 使用建筑信息模型 （BIM） 技術(shù)，通過構(gòu)建三維可視化模型的可以可視化、直觀的展示，節(jié)約識(shí)圖時(shí)間[1]。

3.3.2三維可視化交底。鐵路工程項(xiàng)目在組織施工初，將工程設(shè)計(jì)方案 和技術(shù)圖紙傳遞給施工單位。采用傳統(tǒng)的技術(shù)圖紙很難充分表達(dá)設(shè)計(jì)要求，特別是施工線路長、機(jī)械設(shè)備配置和場地限制 ; 同時(shí)，施工人員的專業(yè)技術(shù)水平參差不齊，無形中增加施工難度[2]。為了解決這些問題，當(dāng)前鐵路工程項(xiàng)目在施工時(shí)采用建筑信息模型 （BIM） 具有三維可視化的優(yōu)點(diǎn)，使二維化的技術(shù)圖紙直接轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型，將施工中的技術(shù)難點(diǎn)、施工節(jié)點(diǎn)清晰化，更能直觀地反映鐵路施工線路、站點(diǎn)的配置，提高識(shí)圖效率。

3.3.3模型數(shù)據(jù)信息的共享管理。建立 BIM 模型數(shù)據(jù)庫可實(shí)現(xiàn)對(duì)施工技術(shù)數(shù)據(jù)的共享管理，對(duì)涉及到施工的構(gòu)件的幾何尺寸、材料與設(shè)備選型、施工量、施工周期建立一體化的解決方案，并將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)人網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的資源共享，技術(shù)人員可在網(wǎng)絡(luò)客戶端查詢數(shù)據(jù)。在需要對(duì) 施工工序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整時(shí)，可建立具體圖元和在施工計(jì)劃 / 施工任務(wù)數(shù)據(jù)庫中與之相對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系，極大的方便了施工方案的修改和調(diào)整，提升施工效率與質(zhì)量[3]。

4結(jié)束語

建筑信息模型（BIM）是一個(gè)完備的信息模型，通過其在鐵路建設(shè)行業(yè)中的應(yīng)用，以包含多層信息的三維模型為基礎(chǔ)，將工程項(xiàng)目在各個(gè)不同階段（設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營）的工程信息、施工過程和資源集成在一個(gè)模型中，將傳統(tǒng)枯燥的文字、數(shù)據(jù)及平面進(jìn)度轉(zhuǎn)化為更形像、更方便的模型，通過 三維數(shù)字技術(shù)模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，為工程設(shè)計(jì)和施工提供相互 協(xié)調(diào)、內(nèi)部一致的信息模型，使該模型達(dá)到設(shè)計(jì)和施工管理的一體化，通過模型與相關(guān)人員的信息交流實(shí)現(xiàn)協(xié)同統(tǒng)一，各專業(yè)協(xié)同工作，將大幅節(jié)約項(xiàng)目投人，降低工程成本，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)多專業(yè)、多單位項(xiàng)目信息的一致性，進(jìn)而達(dá)到加快項(xiàng)目進(jìn)度，提高工程質(zhì)量，推動(dòng)鐵路行業(yè)更加穩(wěn)步向前發(fā)展的目的。

參考文獻(xiàn)

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[3]王志軍.信息化技術(shù)在鐵路工程建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用研究[J]. 科技風(fēng)，2019，32（31）：89，107.

[4]劉顯軍，冉鵬.BIM 技術(shù)在鐵路工程建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].四川水力發(fā)電，2019，38（5）：1_3，18.