BIM技術(shù)在公路工程施工階段的應(yīng)用分析

李 盛

山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司 山西 太原 030006

隨著我國(guó)公路工程建設(shè)水平的發(fā)展，新技術(shù)和工藝材料也在不斷的應(yīng)用到各種建設(shè)工程中，有效的提高了工程質(zhì)量和施工進(jìn)度。因?yàn)锽IM技術(shù)在工程中的應(yīng)為范圍十分的廣，所以在工程預(yù)算、施工管理、資料分析、檔案管理等方面都有完善的管理系統(tǒng)[1]。除此之外，在公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)中的監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理等方面，都已經(jīng)有了新的突破，并取得了很好的效果。近幾年，BIM技術(shù)在公路工程施工階段的應(yīng)用，已經(jīng)逐漸邁入成熟階段，這在一定程度上緩解了工程模型中的問(wèn)題，也對(duì)公路工程施工順利發(fā)展起到了積極作用。

1 BIM技術(shù)具備的特點(diǎn)

1.1 數(shù)據(jù)信息化

BIM技術(shù)具有非常全面的數(shù)據(jù)信息化，基本上將所有與工程施工相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)細(xì)致的錄入計(jì)算機(jī)設(shè)備中，進(jìn)而行程具有真實(shí)性和嚴(yán)謹(jǐn)性的工程模型，同時(shí)也構(gòu)建出數(shù)據(jù)信息化的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的工程建設(shè)中，對(duì)于工程的全部信息都是在設(shè)計(jì)圖紙中展現(xiàn)出來(lái)，而如今，在BIM技術(shù)的支持下，三維模型的構(gòu)建非常有利的使整個(gè)公路工程建設(shè)更加具備全面和多元化，同時(shí)，對(duì)于工程的施工設(shè)計(jì)有了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。因此，在有效的借助BIM技術(shù)的應(yīng)用，在公路工程中的具體參數(shù)和信息技術(shù)在三維模型中得到直觀且全面的體現(xiàn)，在這樣條件下，將高效的推進(jìn)公路工程設(shè)計(jì)、施工管理等方面的工作順利開(kāi)展。

1.2 工程智能信息化

隨著B(niǎo)IM技術(shù)在公路工程中應(yīng)用廣泛，尤其是工程施工在智能化方面更為突出。對(duì)于公路工程的設(shè)計(jì)以及施工推算來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)的應(yīng)用[3]，有效的提高了工程智能信息技術(shù)的應(yīng)用，在具體施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)分析更準(zhǔn)確更方便，進(jìn)而能夠達(dá)到理想的施工效果。由此可見(jiàn)，BIM技術(shù)下的可視化模擬等技術(shù)的應(yīng)用（如圖1所示）數(shù)字化施工管理，使公路工程施工的精細(xì)化水平得到提升，并且促進(jìn)整個(gè)公路工程各方面經(jīng)濟(jì)效益都得到持續(xù)發(fā)展。

圖1 公路數(shù)字化施工管理

1.3 資源信息共享化

BIM技術(shù)在公路工程施工階段中的應(yīng)用，能夠?qū)⑸婕暗降氖┕⑴c方整合在一起，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)施工資源信息共享。在傳統(tǒng)工程施工建設(shè)中，需要施工企業(yè)將各個(gè)部門(mén)組織起來(lái)進(jìn)行研究協(xié)調(diào)施工方案，從而才能保證具體施工效果的穩(wěn)定性和高效性。但是，就目前的情況來(lái)看，很多的施工部門(mén)基本上都是獨(dú)立進(jìn)行的，并且在實(shí)際施工過(guò)程中，再進(jìn)行溝通的話(huà)，這樣的情況很不現(xiàn)實(shí)，還會(huì)影響到整個(gè)公路工程施工的質(zhì)量和施工進(jìn)度，不利于工程順利展開(kāi)[4]。因此，BIM技術(shù)的應(yīng)用就能很好的規(guī)避這些問(wèn)題，將工程具體資源信息進(jìn)行全方位的共享，相關(guān)部門(mén)和人員根據(jù)部門(mén)所需的信息，就可以進(jìn)行自主性的實(shí)際操作。

2 公路工程施工階段的現(xiàn)狀分析

2.1 公路工程施工受環(huán)境影響

公路工程的施工建設(shè)，一般情況下會(huì)受到施工環(huán)境的影響，施工現(xiàn)場(chǎng)布置的空間比較窄小，會(huì)比較容易受到各種外界因素的干擾[5]。比如對(duì)于臨近合同段或施工隊(duì)來(lái)說(shuō)，一般情況是會(huì)受到施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)外的約束，道路會(huì)受到一定阻礙，在施工材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程中，會(huì)直接影響公路施工進(jìn)度。除此之外，由于現(xiàn)有的公路段難以承受運(yùn)輸材料的承載量，導(dǎo)致交通道路的損傷嚴(yán)重，也會(huì)在一定程度上影響運(yùn)輸安全。對(duì)于公路工程臨時(shí)征地的情況，會(huì)影響施工的順利開(kāi)展，并且也會(huì)因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)的周?chē)h(huán)境影響，尤其是施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)外的布置條件，也是會(huì)受到場(chǎng)地選取的限制影響，因此，工程項(xiàng)目的施工單位要確保公路工程的建設(shè)環(huán)境良好，進(jìn)而避免其中的影響移速對(duì)公路正式施工帶來(lái)的困擾。在公路工程項(xiàng)目建設(shè)的時(shí)候，無(wú)疑擁有較大的占地面積，基于此種情況，建設(shè)地點(diǎn)的選擇就先的至關(guān)重要。除此之外，還需要加強(qiáng)對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的周?chē)h(huán)境進(jìn)行有效的控制，盡可能的減少對(duì)自然環(huán)境水資源的污染。公路工程建設(shè)施工階段大多數(shù)都是在戶(hù)外進(jìn)行施工作業(yè)，會(huì)受到周?chē)h(huán)境中各種因素的影響，無(wú)論實(shí)在室內(nèi)施工，還是在室外施工，相應(yīng)的環(huán)境條件對(duì)工程的建設(shè)的影響都是十分的大的，尤其是公路施工階段中，如果工程的施工遭受到了環(huán)境中因素的負(fù)面影響，那么就很有可能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)造成一定的剖愛(ài)，同時(shí)，還會(huì)引發(fā)各種自然災(zāi)害的發(fā)生，甚至?xí)斐蓢?yán)重的安全事故，基于此，需要相關(guān)的部門(mén)以及人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而確保施工的安全程度，科學(xué)合理的制定可行的工程施工設(shè)計(jì)方案，并制定施工安全應(yīng)急措施的預(yù)案，將公路工程的施工建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)降到最低。如果各方面施工方案和措施考慮不周全，這些影響因素得不到妥善的分析處理，直接會(huì)給公路工程的施工帶來(lái)非常大的損失[6]。

2.2 公路工程施工階段的管理模式有待提高

近幾年，公路施工項(xiàng)目的發(fā)展速度非常快，雖然管理水平也在不斷提高，但是依然存在一些不完善的管理問(wèn)題。首先，建筑企業(yè)還是采用傳統(tǒng)的管理方式，還不能完全的接受現(xiàn)代信息化管理的應(yīng)用。尤其是施工企業(yè)的管理者比較固守傳統(tǒng)管理理念，認(rèn)為傳統(tǒng)理念下的管理也很有效果，對(duì)于新管理模式不是十分的提倡[7]，因此，在一些先進(jìn)新理念和管理模式中，很難在工程建設(shè)中得到充分應(yīng)用，并且有些工程往往過(guò)于形式化，所以管理水平?jīng)]有得到有效的提升。其次，在公路工程施工過(guò)程中，管理者沒(méi)有重視制度的規(guī)范的重要性，人員在沒(méi)有完整的制度進(jìn)行約束，就不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，導(dǎo)致人為因素直接影響公路工程的建設(shè)質(zhì)量和進(jìn)度，對(duì)于成本控制也非常不利。因此，就需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，對(duì)于整個(gè)施工階段的管理過(guò)程，加強(qiáng)管理效果的監(jiān)管力度，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，通過(guò)BIM技術(shù)的支持，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理控制的目標(biāo)。

2.3 公路工程施工過(guò)程存在問(wèn)題

在公路工程的施工階段中，雖然施工現(xiàn)場(chǎng)有相關(guān)的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，但是實(shí)際施工的還是現(xiàn)場(chǎng)施工人員，并且施工人員的技術(shù)水準(zhǔn)就會(huì)決定實(shí)際的施工質(zhì)量，以及最后的施工效果能不能達(dá)到預(yù)期的效果。比如：鋼筋加工、腳手架建設(shè)，模板塔設(shè)、防護(hù)工程等施工，都彰顯著施工人員的職業(yè)素養(yǎng)。在一些具體施工的過(guò)程中，有些施工人員工人會(huì)存在施工怠慢的情況，不會(huì)關(guān)注工程的質(zhì)量，所以相關(guān)管理人員就需要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理。除此之外，在公路工程現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的布置以及材料存放等，都會(huì)對(duì)工程項(xiàng)目產(chǎn)生影響，對(duì)于施工材料存放保管、日常維護(hù)和保養(yǎng)工作等都要及時(shí)的做好處理。在開(kāi)展公路工程的施工工作時(shí)，為了使施工工序能夠達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，在工程項(xiàng)目中，尤其是公路工程的施工項(xiàng)目中，要排除萬(wàn)難的做好相應(yīng)的管理工作。

3 BIM技術(shù)在公路工程施工階段的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)和工程量審核中應(yīng)用

公路工程的施工方在進(jìn)行施工之前，要根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行前期的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和復(fù)審設(shè)計(jì)工程量等相關(guān)施工前的工作?；旧蟼鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙會(huì)有非常多的頁(yè)面，對(duì)于圖紙的熟悉需要很長(zhǎng)的時(shí)間，并且能夠讀懂圖紙的技術(shù)人員需要具備非常專(zhuān)業(yè)的水平和施工經(jīng)驗(yàn)，但是對(duì)于沒(méi)有施工經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)水平的施工人員來(lái)說(shuō)，對(duì)于施工圖紙的認(rèn)知理解還比較困難。因此，將BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的預(yù)覽，相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作人員通過(guò)完成的工程整體三維模型，從整體上直觀的了解整個(gè)工程的施工情況。同時(shí)，在面對(duì)較為復(fù)雜的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的時(shí)候，完全可以通過(guò)建立相應(yīng)的三維模型來(lái)觀察這個(gè)工程的具體結(jié)構(gòu)。在對(duì)工程進(jìn)行檢查的時(shí)候，以往的檢查方式通常都是應(yīng)用平面設(shè)計(jì)圖來(lái)設(shè)計(jì)工程的整體結(jié)構(gòu)，由于公路工程的建設(shè)與普通的建筑工程具有較大的不同，因此，通過(guò)人工單一的方式對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的方式，在一定程度上具有不確定性，如果通過(guò)借助圖形設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)工作，那么，就可以獲得較為精準(zhǔn)的計(jì)算結(jié)果。在BIM信息系統(tǒng)中，工程中的所有信息都已經(jīng)進(jìn)行了有效的標(biāo)識(shí)工作，以此，在系統(tǒng)中就可以將所有的工作量按照一定的分組進(jìn)行匯總，除此之外，通過(guò)匯總的信息還是可以在系統(tǒng)中進(jìn)行查找的，在這樣的系統(tǒng)中進(jìn)行工程信息的匯總與查詢(xún)，在很大程度上可以減少工程的工作量，提高工作的效率，有效的減輕了工程技術(shù)人員的工作量，節(jié)省了施工周期，從而提升對(duì)公路工程的實(shí)體認(rèn)知效果。

3.2 公路工程施工模擬應(yīng)用

公路工程施工會(huì)受到外部因素的影響，就需要根據(jù)公路工程的施工進(jìn)度進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)劃，將數(shù)據(jù)錄入到BIM技術(shù)信息系統(tǒng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程施工動(dòng)態(tài)模擬，然后根據(jù)施工的結(jié)構(gòu)，在時(shí)間和空間方面進(jìn)行合理安排，對(duì)于深度施工方案進(jìn)行模擬，就能實(shí)現(xiàn)度施工現(xiàn)場(chǎng)的全過(guò)程進(jìn)行控制。對(duì)于一些外部環(huán)境和惡劣天氣等影響施工的因素，能夠及時(shí)的制定施工方案，從而將可能發(fā)生的施工方案中的問(wèn)題，例如，在工程的施工場(chǎng)地中的機(jī)械設(shè)備的管理以及布置問(wèn)題等。通過(guò)公路共產(chǎn)的施工模擬來(lái)合理的調(diào)整工程的具體方案，對(duì)其中的細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行一定程度的完善。（如圖2所示）BIM技術(shù)應(yīng)用于施工模擬里，需要通過(guò)將施工的具體時(shí)間、工程機(jī)械設(shè)備的具體規(guī)格進(jìn)行進(jìn)一步的確定，讓后再對(duì)工程的施工方案進(jìn)行驗(yàn)證，及時(shí)優(yōu)化方案。在工程的進(jìn)度管理方面，要對(duì)相應(yīng)的施工人員進(jìn)行合理的配置，同時(shí)對(duì)于施工材料以及施工設(shè)備的投入方面，要盡可能的做到科學(xué)合理，有效的節(jié)約工程成本，加快施工的進(jìn)度，從而為公路工程施工提供優(yōu)質(zhì)的施工方案。在公路工程施工階段中，有效的運(yùn)用BIM技術(shù)，可以對(duì)公路工程中建設(shè)的重要路段的施工進(jìn)行提前的預(yù)演，切實(shí)的觀察施工的具體情況，為工程的建設(shè)提供先前展示的功能，并且能夠在觀察的時(shí)候發(fā)現(xiàn)工程中的問(wèn)題，進(jìn)而有效的避免其中可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題，強(qiáng)化工程的施工安全，提升工程的施工管理水平。

圖2 BIM施工現(xiàn)場(chǎng)模擬

3.3 BIM技術(shù)對(duì)整個(gè)施工階段數(shù)據(jù)管理應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)公路工程的質(zhì)量和施工進(jìn)度以及成本管理等方面的影響非常關(guān)鍵。BIM技術(shù)中的建立模型的功能，在一定程度上可以為工程的整體工程量進(jìn)行提前的計(jì)算，并且是較為精準(zhǔn)的計(jì)算。這樣就可以通過(guò)計(jì)算的工程量來(lái)記性工程施工的設(shè)計(jì)、安排。對(duì)工程中用到的施工材料制定相應(yīng)的采購(gòu)計(jì)劃，將工程中的資源合理進(jìn)行利用，通過(guò)這樣的方式能夠大大的降低相應(yīng)工作人員的工作量，減輕工作人員的勞動(dòng)量，并對(duì)工程的管理工作有一定的積極作用。通過(guò)BIM技術(shù)模型實(shí)現(xiàn)工程的動(dòng)態(tài)管理，通過(guò)對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)行有效的指導(dǎo)，切實(shí)的做到對(duì)工程施工階段的控制管理工作，提前規(guī)避工程施工中可能會(huì)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，大大的縮短工程施工的工期。有效的應(yīng)用BIM技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助之下，對(duì)工程的具體情況進(jìn)線(xiàn)柜監(jiān)管，（如圖3所示）進(jìn)而提高工程的施工整體質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)于工程的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理的管控與優(yōu)化，例如，安裝遙感裝置等，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)工程的高質(zhì)量施工。除此之外，對(duì)于工程施工過(guò)程中形成的所有數(shù)據(jù)，可以在后臺(tái)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，完成對(duì)工程質(zhì)量的保證，對(duì)于資料工程涉及到的質(zhì)量評(píng)定資料，施工影像資料等，通過(guò)部門(mén)之間的數(shù)據(jù)交換，有效的避免工程中存在假數(shù)據(jù)和假資料現(xiàn)象，在數(shù)據(jù)的記錄方面，會(huì)有專(zhuān)門(mén)的工作人員進(jìn)行，之后嚴(yán)格的按照相應(yīng)的審批流程對(duì)工程的各個(gè)方面進(jìn)行檢查，進(jìn)而確保相關(guān)工程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，切絲的做到對(duì)工程的高效管理。

圖3 BIM技術(shù)在公路建設(shè)中的應(yīng)用

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在公路工程的施工階段，BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高施工質(zhì)量和效率，對(duì)于各部門(mén)的協(xié)同工作起到非常好的促進(jìn)作用。針對(duì)公路施工的問(wèn)題，進(jìn)行BIM技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用，將整個(gè)施工階段進(jìn)行全面的管理，從而促進(jìn)公路工程施工的順利發(fā)展。