高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目管理中的BIM技術(shù)應(yīng)用研究

王超

（北京瑞拓電子技術(shù)發(fā)展有限公司，北京 100043）

0 引言

BIM 技術(shù)(Building Information Molding)中文意思：建筑信息模型。這是一種數(shù)據(jù)信息模型，經(jīng)研究表明，此種技術(shù)可以將建筑項(xiàng)目不同階段的數(shù)據(jù)、資源以及過程有效連接起來，完整描繪出工程整體形態(tài)；是一種將工程項(xiàng)目的功能特性與實(shí)體轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化的表達(dá)方式；是將CIMS 理念、CAD 軟件以及CAM技術(shù)等各項(xiàng)高科技技術(shù)集于一體的現(xiàn)代化工程管理方式；簡單來說，便是一種借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成項(xiàng)目工程數(shù)字化模型的過程。在BIM 技術(shù)建立出的模型中，參與建設(shè)負(fù)責(zé)人可以實(shí)時(shí)傳遞、分享工程中所涉及的建設(shè)方式與數(shù)據(jù)信息，并通過不斷的探討與更改優(yōu)化整個(gè)建筑項(xiàng)目，提高建筑項(xiàng)目的管理能力與科學(xué)性、合理性。

在高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目中融入BIM 技術(shù)可以從多方面、多角度提高工程項(xiàng)目整體管理方式，比如工程資金投入、公路設(shè)計(jì)、工程交付等等，都可以準(zhǔn)確地表現(xiàn)在高速公路三維模型基礎(chǔ)之上，并利用其精準(zhǔn)的計(jì)算方式與詳細(xì)的工程規(guī)劃，提高高速公路機(jī)電項(xiàng)目整體質(zhì)量，為建設(shè)單位帶來更可觀的經(jīng)濟(jì)收益，為國內(nèi)高速公路發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

1 高速公路機(jī)電工程中BIM 技術(shù)對項(xiàng)目成本管理的應(yīng)用

高速公路機(jī)電工程在施工時(shí)，管控投資成本是一項(xiàng)極為重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是一項(xiàng)極為復(fù)雜的環(huán)節(jié)，而隨著BIM 技術(shù)逐漸融入，建設(shè)單位可以順利將工程成本控制在合理范圍內(nèi)。其中，BIM 技術(shù)中相對特殊的特點(diǎn)之一是可視化，在高速公路機(jī)電工程施工時(shí)可充分利用這一特點(diǎn)記錄、分析項(xiàng)目數(shù)據(jù)資料與現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，以此來提升高速公路機(jī)電工程中所得數(shù)據(jù)信息的科學(xué)性與合理性。同時(shí)，BIM 技術(shù)還可以有數(shù)據(jù)分析功能，可以利用此項(xiàng)功能將所得信息進(jìn)行詳細(xì)對比，使BIM 技術(shù)所得數(shù)據(jù)結(jié)果更具科學(xué)依據(jù)，從而對投資成本進(jìn)一步管控。管理人員在正式實(shí)行高速公路機(jī)電工程管理過程中，要重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面：

其一，管理人員與各環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人要對工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)參數(shù)有一個(gè)大致了解。

其二，在此數(shù)據(jù)信息支撐的前提下，管理人員需要對當(dāng)前最新、最優(yōu)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行掌控。

其三，在BIM 技術(shù)系統(tǒng)中導(dǎo)入高速公路機(jī)電工程數(shù)據(jù)信息，并按照操作標(biāo)準(zhǔn)完成數(shù)據(jù)智能化分析，以此來控制施工成本的投入。而隨著BIM 技術(shù)的應(yīng)用，高速公路機(jī)電工程在施工過程中有了進(jìn)一步的監(jiān)控，且可以將資金投入控制在合理范圍之內(nèi)，以此種方式促進(jìn)項(xiàng)目整體的經(jīng)濟(jì)收益，大大減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象的產(chǎn)生[1]。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)可知，高速公路機(jī)電工程在投資建設(shè)時(shí)所涉及的成本管理大致內(nèi)容有：材料管理費(fèi)、方案設(shè)計(jì)費(fèi)、設(shè)備購置管理費(fèi)、員工基礎(chǔ)工資等等。管理人員在實(shí)施高速公路機(jī)電工程施工管理過程中，需要將這些內(nèi)容進(jìn)一步細(xì)化、分類，并登記造冊。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用，可以將每項(xiàng)項(xiàng)目工程各環(huán)節(jié)的成本支出動態(tài)化，使其更具有實(shí)效性、準(zhǔn)確性，基于此，項(xiàng)目管理人員對高速公路機(jī)電項(xiàng)目工程的成本預(yù)測與成本控制管理才可更加精細(xì)、更加得心應(yīng)手，并且也在一定程度上提高管理人員在項(xiàng)目資金核算、支出、核對等工作中的效率。

除此之外，BIM 技術(shù)還可以借助計(jì)算機(jī)等通信技術(shù)，加之高速公路機(jī)電工程實(shí)際情況作為依據(jù)，將施工現(xiàn)場中所需要的原材料、施工設(shè)備以及聘請人才等進(jìn)行分析與對比，以此來保障管理人員實(shí)施成本管理工作時(shí)更加順利，工作過程也更為智能。另外，在實(shí)施高速公路機(jī)電工程成本管控工作中，管理人員還可以快速從項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫中提取到相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并借助BIM 技術(shù)將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行智能統(tǒng)計(jì)與處理，以便管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)獲取最為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，以此來加強(qiáng)高速公路機(jī)電工程中成本投資的管理與控制。

2 高速公路機(jī)電工程中BIM 技術(shù)對施工管理的應(yīng)用

在高速公路機(jī)電工程施工時(shí)，極有可能被很多外界因素影響施工整體進(jìn)度，例如：項(xiàng)目變更、材料不足、天氣惡劣、出現(xiàn)紕漏、意外等情況。在除去不可控因素之后，高速公路機(jī)電工程所采用的建造技術(shù)與工期規(guī)劃等方面都可借助BIM 技術(shù)中的3D 協(xié)同技術(shù)以及預(yù)制技術(shù)縮短工期。3D 協(xié)同技術(shù)與預(yù)制功能可以補(bǔ)齊高速公路機(jī)電工程設(shè)計(jì)方案中的漏洞，縮短工期，以此來促進(jìn)高速公路機(jī)電工程規(guī)劃的合理化、減少出現(xiàn)紕漏的概率，提高機(jī)電工程效率。建設(shè)高速公路機(jī)電工程所需成本較大、工期相對漫長，BIM 技術(shù)中的各項(xiàng)功能可以有效提升公路設(shè)計(jì)方案、道路規(guī)劃以及現(xiàn)場施工的效率情況，減少施工現(xiàn)場返工概率，縮短機(jī)電工程施工期限。尤其是BIM 技術(shù)中所包含的4D 協(xié)同模式，可以模擬出因各種原因、各種不可預(yù)知的問題給高速公路機(jī)電工程造成的影響，并根據(jù)其影響程度制訂出應(yīng)對方案。在機(jī)電工程施工過程中，發(fā)生突發(fā)情況的事件比比皆是，而BIM 技術(shù)中所包含的4D 協(xié)同模式可以使得施工人員有效掌握突發(fā)狀況，也可以根據(jù)事態(tài)模擬及時(shí)了解項(xiàng)目情況，并分析出最有利的補(bǔ)救措施，以此來控制高速公路機(jī)電工程施工進(jìn)度，幫助其嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行，保障施工進(jìn)度在合理范圍內(nèi)。

與此同時(shí)，應(yīng)用BIM 技術(shù)時(shí)，還可以借助BIM 技術(shù)制作出相應(yīng)模型，并根據(jù)模型與項(xiàng)目資料尋找、修正不合理數(shù)據(jù)參數(shù)，使所有數(shù)據(jù)信息都在科學(xué)且合理的范圍內(nèi)，并根據(jù)所得數(shù)據(jù)得出最終模型，再以模型為樣本進(jìn)行施工，促進(jìn)高速公路機(jī)電工程順利實(shí)施。

除此之外，BIM 模型所構(gòu)建出的數(shù)據(jù)參數(shù)，可以提前規(guī)劃、準(zhǔn)備工程變更、預(yù)制加工以及工程擴(kuò)建等工作，從而大幅度縮短施工計(jì)劃與審核直至工期追趕或是超越項(xiàng)目所計(jì)劃的進(jìn)度，與此同時(shí)，BIM 技術(shù)還可以自動更新項(xiàng)目數(shù)據(jù)文檔，管理人員進(jìn)行作業(yè)時(shí)更為簡便[2]。

3 高速公路機(jī)電工程中BIM 技術(shù)對質(zhì)量管理的應(yīng)用

施工質(zhì)量問題是高速公路機(jī)電工程中必須高度重視的環(huán)節(jié)，而影響施工質(zhì)量的主要因素分別有：施工器械的選用、選用材料的質(zhì)量、建造方式方法與建造技術(shù)等。采用BIM 技術(shù)進(jìn)行施工質(zhì)量管理，可以讓高速公路機(jī)電工程監(jiān)控動態(tài)化，使當(dāng)前項(xiàng)目質(zhì)量情況以及相應(yīng)影響因素更加明確。

高速公路機(jī)電工程中所聘請的工程師、技術(shù)師、水電以及其他專業(yè)的管理人員，都可以利用移動設(shè)備查看各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)規(guī)范、施工要點(diǎn)以及檢測標(biāo)準(zhǔn)等方面，同時(shí)可以借助BIM 技術(shù)中的云平臺功能搜索當(dāng)前項(xiàng)目所創(chuàng)建的可視化模型，有權(quán)限的人員還可以進(jìn)行信息輸入以及數(shù)據(jù)存儲等操作。而每次BIM 模型更新后，管理人員都可以進(jìn)入移動終端查看更新完畢的模型，以此保障高速公路機(jī)電工程施工與管理同步進(jìn)行。

在施工現(xiàn)場中，施工工頭、質(zhì)檢人員以及其他建設(shè)人員若是發(fā)現(xiàn)任何問題，都可以通過自身攜帶的移動設(shè)備對有問題的地點(diǎn)進(jìn)行取證，并及時(shí)向上級匯報(bào)情況。大多情況下采用的是現(xiàn)場拍照、錄像或錄音等方式，上傳施工現(xiàn)場錯(cuò)誤所在，且施工人員還可以通過查詢移動設(shè)備型號以及安全資料等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，及時(shí)修正發(fā)生錯(cuò)誤的環(huán)節(jié)，并將已修正的信息傳送回分包公司或部門中，以此種方式促進(jìn)高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場管理水平的提升。

除此之外，管理人員還要重點(diǎn)注意在模型建立完畢后的碰撞檢查，正常情況下，高速公路機(jī)電工程管理人員會對所有圖紙的設(shè)計(jì)與匯總進(jìn)行詳細(xì)檢查，之后通過人工會審查找并解決不協(xié)調(diào)問題。但此過程實(shí)施較為漫長，效率也相對較低，并且無法完全保障沒有失誤的可能性，若在施工時(shí)出現(xiàn)未曾發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，將會使得工程出現(xiàn)不必要的拆裝與返工，從而產(chǎn)生人力、物力、財(cái)力等多方面的浪費(fèi)，增加不必要的成本投入。管理人員也要對優(yōu)化后的方案進(jìn)行施工交底與模擬管理，以此來提高每個(gè)建造部門的溝通效率，保障高速公路機(jī)電工程的整體施工質(zhì)量[3]。

4 高速公路機(jī)電工程中BIM 技術(shù)對資料管理的應(yīng)用

高速公路機(jī)電工程在施工時(shí)所需要管理的資料較多，管理工作也相對復(fù)雜、繁瑣。雖然只是管理高速公路機(jī)電工程施工現(xiàn)場中所產(chǎn)生的資料，并不需要收集、整理所有資料，而是選擇性地管理、存儲一些施工中有利用價(jià)值的資料，也是需要管理人員有著辨識能力強(qiáng)大、資料篩選速度以及有效分辨存儲價(jià)值高的資料信息。管理人員在進(jìn)行資料篩選的過程中，需要有明確的篩選標(biāo)準(zhǔn)，以便順利分析資料的存儲價(jià)值與利用價(jià)值；在管理資料時(shí)，管理人員要重點(diǎn)關(guān)注各項(xiàng)環(huán)節(jié)的施工圖紙、檢驗(yàn)報(bào)告以及變更通知等資料的收集與整理，同時(shí)還要根據(jù)高速公路機(jī)電工程中的特點(diǎn)、建造要求等方面收集、整理出存儲價(jià)值較高的資料，其中不只包括文字形式的資料，還包括錄音、影像等各項(xiàng)資料都需要進(jìn)行篩選與整理。而這些工作對于一個(gè)人或幾個(gè)人來說難度系數(shù)較大，為順利完成資料管理工作，提高管理水平，在工程需要時(shí)可以快速找到并利用起來，管理人員可以適當(dāng)利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)行管理工作。而BIM 技術(shù)中所包含的資料分析管理功能更有效完成此項(xiàng)任務(wù)，BIM 技術(shù)主要采用的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將工程數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分類、整理，確?？梢栽谛枰獣r(shí)高效、便捷地調(diào)取資料內(nèi)容，并快速定位資料所存位置，大大縮短找尋資料的時(shí)間[4]。

5 高速公路機(jī)電工程中BIM 技術(shù)對現(xiàn)場安全管理的應(yīng)用

高速公路機(jī)電工程施工中最為特殊且不可缺少的一項(xiàng)便是施工現(xiàn)場的安全問題，并且管理人員與建筑單位要將現(xiàn)場安全管理與安全措施排在首位。安全管理工作可以利用BIM 技術(shù)制定出完善且適合本項(xiàng)目的安全管理制度，盡可能從根源上消除施工中存在的安全隱患，以期順利完成高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目。管理人員可以借助BIM 技術(shù)創(chuàng)建出機(jī)電項(xiàng)目的安全模型，在利用其可視化特點(diǎn)對所有施工現(xiàn)場人員進(jìn)行崗前安全培訓(xùn)，務(wù)必使所有施工人員看到項(xiàng)目施工現(xiàn)場在建設(shè)時(shí)發(fā)生的變化以及危險(xiǎn)區(qū)域，以此來強(qiáng)化施工人員安全意識，促使施工人員在作業(yè)時(shí)更加標(biāo)準(zhǔn)、更加規(guī)范，降低發(fā)生安全事故的概率。除此之外，相關(guān)管理人員也可以實(shí)時(shí)更新BIM 平臺中的安全數(shù)據(jù)，利用BIM 模型覆蓋整個(gè)高速公路機(jī)電工程施工現(xiàn)場，并對其進(jìn)行全面安全檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的安全隱患，從而提高施工現(xiàn)場整體安全的管理與現(xiàn)場人員的安全系數(shù)，確保高速公路機(jī)電工程順利實(shí)施。

6 高速公路機(jī)電工程中BIM 技術(shù)對建設(shè)思路管理的應(yīng)用

管理工作的進(jìn)行程度重點(diǎn)不在管理人員，而在高速公路機(jī)電工程施工現(xiàn)場管理階段，要想提升整體管理體系與管理水平，施工單位必須對所有管理人員以及管理機(jī)制進(jìn)行培訓(xùn)與優(yōu)化。施工單位及管理人員上崗前要有明確的安全操作準(zhǔn)則，再根據(jù)高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目實(shí)際情況，與設(shè)計(jì)方案、施工現(xiàn)場實(shí)際情況相結(jié)合，以科學(xué)、實(shí)用、合理、安全等態(tài)度為準(zhǔn)則，有目的性地開展相應(yīng)的機(jī)電工程項(xiàng)目管理工作，完善高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場管理機(jī)制，確保資源合理配置。除此之外，施工單位還可以借鑒其他工程中效果良好的安全管理經(jīng)驗(yàn)，再與該項(xiàng)目實(shí)際情況相結(jié)合，不斷創(chuàng)新、完善管理人員的工作思想，有目的地制定機(jī)電工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理?xiàng)l例，以此來確保高速公路機(jī)電工程在施工時(shí)的安全管理、質(zhì)量管理以及成本管理等一系列的管理體系更加完善，確保各環(huán)節(jié)的管理效果都可以達(dá)到預(yù)期，從而推進(jìn)高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目管理工作效率與管理水平都有所提升[5]。

7 結(jié)語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與社會的建設(shè)，高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目管理工作難度也在逐漸提升，所涉及的技術(shù)、內(nèi)容、工藝等各方面較多，工作開展較為復(fù)雜。但所能使用的科學(xué)技術(shù)也越來越多，其中BIM 技術(shù)便是高速公路機(jī)電工程管理中常見的技術(shù)之一，相關(guān)管理人員需要明確認(rèn)知BIM 技術(shù)的優(yōu)勢，與高速公路機(jī)電項(xiàng)目實(shí)際情況相結(jié)合，從設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)以及維護(hù)等多個(gè)方面入手，提高項(xiàng)目管理效率，降低工程難度，確保施工人員安全，降低工程建造成本，縮短工程建設(shè)周期，使高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目管理工作順利實(shí)施，推動國內(nèi)高速公路建設(shè)發(fā)展。