BIM技術(shù)在市政道路施工中的實(shí)踐應(yīng)用探討

魏寶峰

（單縣城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化服務(wù)中心）

1 引言

在我國(guó)市政道路工程建設(shè)中，BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用前景較好，值得廣大設(shè)計(jì)人員深入探索。為了有效應(yīng)用BIM技術(shù)，在設(shè)計(jì)市政道路建設(shè)方案前，相關(guān)技術(shù)人員必須提前了解BIM技術(shù)的概念，同時(shí)在應(yīng)用中積極學(xué)習(xí)，加深對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的掌握，以堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)助推研究、設(shè)計(jì)工作的高效開展。作為大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，市政道路工程具有覆蓋面廣、設(shè)計(jì)專業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)分布較為復(fù)雜、施工時(shí)間跨度大、施工周期長(zhǎng)、施工規(guī)模大等特點(diǎn)。智能化時(shí)代，市政道路建設(shè)必須積極創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)方案的過程中，要注重創(chuàng)新相關(guān)技術(shù)，促進(jìn)施工工藝水平，使工程質(zhì)量得到保證。運(yùn)用BIM技術(shù)，為升級(jí)各項(xiàng)市政道路工程建設(shè)提供了重要保證，可以使方案設(shè)計(jì)的復(fù)雜度顯著減少，使現(xiàn)代化城市建設(shè)的需求得到滿足。

2 BIM技術(shù)的基本概念

BIM是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，其在建筑工程施工中的適用范圍非常廣，并通過一系列有效手段完成對(duì)建筑工程的各項(xiàng)內(nèi)容的信息化、三維模型、數(shù)據(jù)庫(kù)等，從而可以為建筑設(shè)計(jì)與施工運(yùn)行提供支持，幫助設(shè)計(jì)、施工單位更好地開展工作[1]。

BIM技術(shù)主要具有幾個(gè)方面的特征：①BIM技術(shù)適用于整個(gè)施工階段，對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)尤為有利；②數(shù)據(jù)庫(kù)的支持是BIM技術(shù)得以順利使用的一項(xiàng)重要保障，但其具有較大的變化。簡(jiǎn)言之，BIM技術(shù)本身所具有的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容尤為豐富和充實(shí)。由此可見，從本質(zhì)上而言，BIM技術(shù)就是一個(gè)工作平臺(tái)，適合應(yīng)用于建筑工程開發(fā)與建設(shè)中，可以為建筑施工提供幫助。

3 BIM技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 優(yōu)化性

運(yùn)用BIM技術(shù)開展市政道路施工，可以促進(jìn)整體項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益提升，同時(shí)還能優(yōu)化工程中的其他施工工作。其主要是因?yàn)锽IM技術(shù)具有很強(qiáng)的計(jì)算能力，能夠快速收集數(shù)據(jù)，可以促進(jìn)施工方案的計(jì)算與規(guī)劃速度加快，防止施工中出現(xiàn)問題，確保施工過程最優(yōu)化[2]。

3.2 可視化

BIM技術(shù)具有很強(qiáng)的信息整合能力以及建模能力，可以把二維圖紙信息轉(zhuǎn)變成三維模型信息，為施工設(shè)計(jì)人員了解市政道路工程信息提供方便。同時(shí)在工程的不斷開展中，此技術(shù)可以第一時(shí)間更新工程信息數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中存在的問題，對(duì)施工方法進(jìn)行優(yōu)化。

3.3 模擬性

BIM技術(shù)可以市政道路工程的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在三維模型中進(jìn)行模擬，同時(shí)還可以模擬技術(shù)與工序的應(yīng)用情況，可以加深相關(guān)人員對(duì)施工情況的掌握，幫助其更好地進(jìn)行施工。與此同時(shí)，BIM技術(shù)具有豐富的數(shù)據(jù)支持，可以對(duì)切實(shí)可行的應(yīng)急措施進(jìn)行制定，一旦發(fā)生意外可以及時(shí)采取有效應(yīng)對(duì)措施。

3.4 協(xié)作性

借助BIM技術(shù)，工程中涉及的各方可以保持密切聯(lián)系，借助有效溝通與交流確保施工更加科學(xué)與全面，使施工中存在的問題得到有效解決，這對(duì)實(shí)時(shí)優(yōu)化與調(diào)整施工方案，有效節(jié)省施工成本尤為有利。

4 BIM技術(shù)在市政道路施工中的實(shí)踐應(yīng)用

在市政道路施工中運(yùn)用BIM技術(shù)，可以為施工管理提供幫助，所以，本節(jié)將以某市政道路工程實(shí)例為基礎(chǔ)，對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入探討。

4.1 工程概況

本項(xiàng)目位于武漢市洪山區(qū)青菱地區(qū)，是城市快速路，道路紅線寬40m～60m，雙向六車道，道路設(shè)計(jì)總長(zhǎng)2949m，其中高架橋段總長(zhǎng)2461.4m。輔道青菱湖西路為城市次干道，道路紅線寬60m，雙向六車道，道路設(shè)計(jì)總長(zhǎng)1288.818m。青菱湖西路是現(xiàn)狀道路，路基35m寬，展開拓寬改造。工程內(nèi)容包括照明工程、交通工程、景觀綠化工程、橋梁工程、排水工程、道路工程等。

4.2 BIM技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用

4.2.1 圖紙會(huì)審、方案比選、可視化交底

BIM技術(shù)可以對(duì)施工圖紙進(jìn)行審核，同時(shí)開展技術(shù)交底工作。在對(duì)工程圖紙進(jìn)行審核的過程中，因?yàn)槭姓缆饭ぷ骶哂幸欢ǖ膹?fù)雜性，囊括了多種多樣的專業(yè)知識(shí)，工程圖紙內(nèi)容繁多且復(fù)雜，施工人員難以從中掌握對(duì)施工有幫助的信息。通常施工人員都很難看懂工程圖紙。在以往的圖紙會(huì)審中，一般都是以施工經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)展開判斷的，誤差出現(xiàn)率較高，從而對(duì)施工效率與質(zhì)量造成影響。但是當(dāng)前可以借助BIM技術(shù)構(gòu)建一個(gè)施工模型，同時(shí)還能為順利開展工程提供保障[3]。就方案比選和可視化不高的工作而言，在施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)更應(yīng)借助BIM技術(shù)構(gòu)建一個(gè)圖紙模型，在此模型中找出工程中存在的安全隱患，借助比較后可以對(duì)施工檔案的可行性做出判斷，同時(shí)可以選擇最佳的施工方案。將施工方案確定好后，便需要對(duì)施工人員開展技術(shù)交底工作，防止施工中出現(xiàn)安全問題，這既對(duì)有序開展工程有利，同時(shí)還能節(jié)省諸多的施工成本，促進(jìn)工程經(jīng)濟(jì)效益提升。為施工人員正確操作提供幫助，有利于工程按時(shí)竣工。

4.2.2 優(yōu)化交通組織方案

以本項(xiàng)目為例，城區(qū)中心的道路施工，必定會(huì)影響附近交通，除此之外，城區(qū)中心人口密集，在施工中要確保行人以及附近居民的安全。城區(qū)中心道路縱橫交錯(cuò)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)路橋施工的正常進(jìn)行造成了嚴(yán)重影響，要求工作人員在較為狹窄的空間中進(jìn)行施工，安裝指示牌、遮蔽物以及支架，在確保道路暢通的基礎(chǔ)上，開展路橋項(xiàng)目施工[4]。運(yùn)用BIM技術(shù)后，施工人員可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，立足于施工數(shù)據(jù)構(gòu)建信息模型，在大數(shù)據(jù)背景下確定施工過程，并就施工中的一些細(xì)節(jié)問題，分階段進(jìn)行討論，而路橋施工主要分為搭設(shè)門洞支架、箱梁施工、拆除門洞支架三個(gè)階段，立足于此，可以模擬三個(gè)階段的細(xì)節(jié)。由此可知，BIM技術(shù)可以對(duì)施工過程進(jìn)行優(yōu)化，模擬路橋施工的整個(gè)過程。

4.2.3 模擬鋼拱肋安裝施工

可以借助BIM技術(shù)安裝鋼拱肋，此過程對(duì)操作技術(shù)和環(huán)境的要求較高。受各因素的影響，在安裝過程中通常存在一些無法避免的問題，造成安裝效果差強(qiáng)人意[5]。首先，鋼拱肋在安裝方面具有較高要求；其次，鋼拱肋自身的體積和重量較大，對(duì)設(shè)備提出了較高的要求，同時(shí)在其安裝中會(huì)影響周圍的環(huán)境。因?yàn)槭姓缆肥┕ぽ^為特殊，很容易為施工現(xiàn)場(chǎng)與周邊埋下諸多安全隱患，所以必須對(duì)鋼拱肋的安裝施工進(jìn)行嚴(yán)格控制。BIM技術(shù)可以自身數(shù)據(jù)以及模擬方面的特性為基礎(chǔ)，全面模擬整個(gè)安裝過程，從而對(duì)安裝鋼拱肋的工序以及安裝后的效果進(jìn)行演示。借助此方法，可以給予施工人員幫助，讓其能夠更好地分析在實(shí)際環(huán)境中，如何運(yùn)用最佳方式安裝鋼拱肋。與此同時(shí)，借助BIM技術(shù)模擬安裝過程，還可以事先對(duì)可能存在的隱患與問題進(jìn)行判斷，進(jìn)而更好地運(yùn)用有效應(yīng)對(duì)手段，確保鋼拱肋安裝施工更安全、可靠。

4.2.4 在異型構(gòu)件制作中的應(yīng)用

在制作異型構(gòu)件時(shí)也可有效應(yīng)用BIM技術(shù)。異型構(gòu)件是市政道路施工中不可或缺的一部分，其加工、生產(chǎn)質(zhì)量直接影響市政道路的施工效果，其中又以拱肋部件最為重要。其作為骨架，主要起承重作用，不論是設(shè)計(jì)和加工均對(duì)精準(zhǔn)度有很高要求。針對(duì)異型構(gòu)件的制作和加工，要想使加工質(zhì)量和精度得到保證，就要將BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來。具體來說，將BIM技術(shù)應(yīng)用于構(gòu)件加工過程中，能夠?qū)こ添?xiàng)目的圖紙進(jìn)行分析，并優(yōu)化各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，以此提高構(gòu)件質(zhì)量和設(shè)計(jì)效果，以便生產(chǎn)的異型構(gòu)件能夠達(dá)到數(shù)據(jù)要求，符合使用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而從根本上保證市政路橋工程的建設(shè)質(zhì)量。

4.2.5 在瀝青施工信息管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)還可應(yīng)用到瀝青材料施工的信息管理中。通過BIM的信息模型能夠準(zhǔn)確地記錄瀝青鋪放過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，包括變形程度、溫度、配比度、厚度，同時(shí)便于相關(guān)人員掌握瀝青混拌時(shí)的進(jìn)展、動(dòng)態(tài)模量等，如此就可實(shí)時(shí)監(jiān)控瀝青施工進(jìn)展。同時(shí)，還可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)、解決問題，進(jìn)而不斷提升施工效率。完成施工后，借助BIM技術(shù)模型能夠?qū)κ┕ゎA(yù)期和情況進(jìn)行檢驗(yàn)。把所有道路數(shù)據(jù)錄到模型中，并展開匯總，如此，便有助于市政道路工程之后的維修和養(yǎng)護(hù)工作，使檢修工作的精確性和快速性得到保證。

4.2.6 在施工協(xié)調(diào)管理中運(yùn)用

在市政道路施工過程中，還可以在施工協(xié)調(diào)管理中運(yùn)用BIM技術(shù)。施工協(xié)調(diào)管理工作發(fā)揮著關(guān)鍵作用。首先，借助施工協(xié)調(diào)管理，可以有效防止工程出現(xiàn)施工問題，有效提高施工質(zhì)量，其可以有效保障建筑工程的施工。其次，借助施工協(xié)調(diào)管理，還能夠把施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)、部門聯(lián)系起來，確保施工工作的整體化和全面化。但由于現(xiàn)階段，市政道路施工在技術(shù)方面具有較高要求，且規(guī)模越來越大，施工要求越來越嚴(yán)格。因此，通常情況下，在市政道路施工中需要運(yùn)用諸多施工技術(shù)，涉及的施工單位也較多，存在跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的情況。對(duì)此，就應(yīng)在管理工作中靈活應(yīng)用BIM技術(shù)，借助此技術(shù)，便于施工單位更好地開展施工管理工作，對(duì)各方進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，讓其積極投入市政道路施工過程中。同時(shí)，運(yùn)用BIM技術(shù)后，相關(guān)單位與部門還能夠?qū)κ┕ぶ械囊恍┬∪蝿?wù)、小問題進(jìn)行匯總，展開統(tǒng)一處理與管理，高效管控市政道路施工。此外，由于BIM技術(shù)的使用相對(duì)簡(jiǎn)單，建模與數(shù)據(jù)處理效果較好，因此，運(yùn)用BIM技術(shù)，還能夠完成對(duì)各施工部門、環(huán)節(jié)的科學(xué)組織，控制效果顯著，進(jìn)而防止出現(xiàn)施工沖突的現(xiàn)象[6]。

5 結(jié)語

總而言之，BIM技術(shù)除了是一種先進(jìn)手段與技術(shù)之外，同時(shí)還是一種思維，其具有高效性、迅速性、精確性和直觀性，為道路工程建設(shè)提供了重要保障。在市政道路施工管理過程中，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決問題，促進(jìn)施工質(zhì)量與效率提升，保證按時(shí)完成施工工作，最大化提高工程效益。相關(guān)技術(shù)人員要充分認(rèn)識(shí)到市政道路施工中運(yùn)用BIM技術(shù)的作用，基于此，做好圖紙會(huì)審、方案比選、可視化交底工作，借助此技術(shù)優(yōu)化交通組織方案、模擬鋼拱肋安裝施工、開展異型構(gòu)件制作工作、瀝青施工信息管理工作、施工協(xié)調(diào)管理工作。只有對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用，才可以充分發(fā)揮出其在市政道路施工中的作用，促進(jìn)我國(guó)市政道路施工的良好發(fā)展。