水利水電工程建設(shè)施工難點(diǎn)及BIM技術(shù)應(yīng)用

【摘要】隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施體系的發(fā)展，水利水電工程在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源管控中發(fā)揮的作用越來(lái)越重要。但是，現(xiàn)階段水利工程規(guī)模越來(lái)越大，功能要求更加復(fù)雜，導(dǎo)致其施工難度增加，一定程度上給水利工程建設(shè)施工造成了阻礙。為此，文章針對(duì)水利工程建設(shè)施工難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探討，并且基于BIM技術(shù)對(duì)存在的問(wèn)題難點(diǎn)進(jìn)行解決，為水利水電工程項(xiàng)目的建設(shè)施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；施工難點(diǎn)；BIM技術(shù)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TV52" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號(hào)】1673-6028（2024）02-0022-03

0 引言

現(xiàn)階段，工程領(lǐng)域逐漸朝著信息化方向發(fā)展，BIM技術(shù)作為代表技術(shù)形式之一，將其應(yīng)用于水利水電工程中，不僅能夠?yàn)楣こ淌┕ぶ械碾y點(diǎn)問(wèn)題提供新的解決思路和方法，同時(shí)還能夠提升施工質(zhì)量與效率，推動(dòng)水利水電工程的信息化、智能化建設(shè)與發(fā)展。在BIM技術(shù)應(yīng)用，不僅需要重點(diǎn)針對(duì)施工難點(diǎn)進(jìn)行處理和解決，同時(shí)還需要形成科學(xué)的應(yīng)用機(jī)制，確保BIM技術(shù)最大限度發(fā)揮作用。

1 水利水電工程施工與BIM技術(shù)應(yīng)用概述

BIM技術(shù)作為目前工程領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)，在水利水電工程施工中具有非常大的應(yīng)用空間。在設(shè)計(jì)階段可以針對(duì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行輔助，在施工階段能夠模擬施工，是一個(gè)整合工程技術(shù)與信息技術(shù)的先進(jìn)技術(shù)形式。尤其是傳統(tǒng)施工中存在的一些難點(diǎn)問(wèn)題和大量重復(fù)性工作，都可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行高效處理，全面提升水利水電工程的建設(shè)水平。尤其是針對(duì)施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)，可以進(jìn)行預(yù)控和快速響應(yīng)，提升項(xiàng)目管理水平，提升水利水電工程的經(jīng)濟(jì)效益。

2 水利水電工程建設(shè)施工難點(diǎn)問(wèn)題

在水利水電工程建設(shè)施工中，難點(diǎn)問(wèn)題會(huì)對(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量等造成影響。為此需要針對(duì)難點(diǎn)問(wèn)題就西寧剖析，為其處理和解決提供幫助。

2.1 技術(shù)圖紙缺乏規(guī)范性

水利水電工程建設(shè)施工，圖紙是重要的基礎(chǔ)，也是工程設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù)，因此，必須提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的規(guī)范性。然而在當(dāng)前實(shí)際的水利水電工程建設(shè)施工過(guò)程中，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)缺乏規(guī)范性的問(wèn)題仍然存在。例如，一些圖紙的表達(dá)方式不規(guī)范，設(shè)計(jì)單位提供的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是按照“先下后上”的順序進(jìn)行表達(dá)，這種表達(dá)方式并不符合水利水電工程建設(shè)施工特點(diǎn)。同時(shí)，還有一些施工單位沒(méi)有按照施工要求來(lái)進(jìn)行圖紙表達(dá)，如在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，只是簡(jiǎn)單地標(biāo)注了梁、柱、板等結(jié)構(gòu)形式，沒(méi)有按照設(shè)計(jì)圖紙來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。這樣就會(huì)導(dǎo)致工程施工人員無(wú)法明確了解施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，從而在施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。水利水電工程建設(shè)施工會(huì)涉及許多不同類(lèi)型的材料和構(gòu)件，如果沒(méi)有按照工程要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和表達(dá)，就會(huì)導(dǎo)致材料和構(gòu)件出現(xiàn)問(wèn)題[2]。針對(duì)這一問(wèn)題，基于BIM技術(shù)解決具有一定的可行性。

2.2 技術(shù)人員缺乏專業(yè)性

水利水電工程建設(shè)需要運(yùn)用到多種先進(jìn)施工技術(shù)，尤其是BIM技術(shù)，其在水利水電工程中的應(yīng)用，對(duì)技術(shù)人員的要求比較高，如果沒(méi)有良好的專業(yè)素養(yǎng)，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)施工難點(diǎn)的分析，也就難以完成BIM技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用。水利水電工程施工，需要專業(yè)技術(shù)人員對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行處理與分析，但目前專業(yè)技術(shù)人員不足問(wèn)題較為突出。在一些情況下，由于水利水電工程建設(shè)是跨行業(yè)的項(xiàng)目，因此需要跨專業(yè)人員來(lái)完成相關(guān)工作，但在實(shí)際工作中，并不是所有專業(yè)技術(shù)人員都具備相應(yīng)的能力。另外，在一些情況下，由于缺乏相應(yīng)的溝通和交流，會(huì)出現(xiàn)專業(yè)技術(shù)人員之間缺乏的配合問(wèn)題。

2.3 施工過(guò)程管理缺乏組織性

水利水電工程建設(shè)施工管理是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，需要相關(guān)管理人員具備良好的綜合素質(zhì)和較高的專業(yè)技術(shù)水平。由于受到工程管理人員和相關(guān)工作人員綜合素質(zhì)的影響，施工過(guò)程中存在很多問(wèn)題，使得工程建設(shè)施工管理缺乏組織性。這就需要做好管理組織工作，明確各項(xiàng)工作的具體內(nèi)容和要求，并在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，從而提高水利水電工程建設(shè)施工管理的組織性。由于水利水電工程施工過(guò)程涉及的環(huán)節(jié)較多，需要各環(huán)節(jié)之間保持配合，所以在具體施工過(guò)程中，必須做好各環(huán)節(jié)之間的組織工作。

2.4 檢驗(yàn)設(shè)備缺乏先進(jìn)性

目前，很多水利水電工程都需要建設(shè)大量設(shè)備，這些設(shè)備在實(shí)際使用中存在著一定的問(wèn)題。一些檢驗(yàn)設(shè)備由于技術(shù)方面的限制，無(wú)法充分發(fā)揮出應(yīng)有的作用，造成了資源浪費(fèi)。同時(shí)，由于檢驗(yàn)設(shè)備缺乏先進(jìn)性，會(huì)對(duì)水利水電工程的安全造成一定影響。BIM技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，能夠從多個(gè)角度對(duì)水利水電工程進(jìn)行分析，因此，可以通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行施工難點(diǎn)的分析和解決。

3 基于BIM技術(shù)解決水利水電工程難點(diǎn)的思路

水利水電工程施工涉及多個(gè)環(huán)節(jié)、多種類(lèi)型問(wèn)題，為了保證施工質(zhì)量，必須做好各環(huán)節(jié)、各類(lèi)型施工技術(shù)方法分析工作。為此，需要基于問(wèn)題考量采用BIM技術(shù)解決問(wèn)題的途徑和方法，為水利水電工程施工難點(diǎn)解決提供幫助[3]。

3.1 利用BIM技術(shù)進(jìn)行圖紙優(yōu)化

BIM技術(shù)作為綜合性能強(qiáng)大的技術(shù)，不僅可以在設(shè)計(jì)階段完成圖紙的優(yōu)化，同時(shí)在施工階段也能夠利用BIM技術(shù)進(jìn)行圖紙的模擬和檢驗(yàn)，對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)存在的問(wèn)題以及實(shí)際應(yīng)用中不合理問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化?；贐IM技術(shù)進(jìn)行圖紙優(yōu)化時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)三維圖形的創(chuàng)建，進(jìn)行模型的生成，實(shí)現(xiàn)建筑信息模型的創(chuàng)建。在建筑信息模型創(chuàng)建的過(guò)程中，需要對(duì)項(xiàng)目相關(guān)信息進(jìn)行有效整合，將其應(yīng)用到水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)中。

3.2 利用BIM技術(shù)進(jìn)行人員培訓(xùn)

人員專業(yè)技能是影響水利水電工程施工的重要因素，大部分施工難點(diǎn)均需要采用技術(shù)措施和手段進(jìn)行處理。基于BIM技術(shù)進(jìn)行人員專業(yè)培訓(xùn)，不僅可以提高培訓(xùn)的效率，同時(shí)還能夠根據(jù)施工進(jìn)度和技術(shù)應(yīng)用需求，合理地進(jìn)行階段性培訓(xùn)。尤其是在重難點(diǎn)項(xiàng)目施工前，可以利用BIM技術(shù)三維模擬功能，對(duì)項(xiàng)目施工進(jìn)行模擬，做好過(guò)程技術(shù)指導(dǎo)，為水利水電工程建設(shè)施工提供技術(shù)保障。

3.3 利用BIM技術(shù)開(kāi)展施工管理

在施工階段，水利水電工程的管理是難點(diǎn)。由于項(xiàng)目規(guī)模大、內(nèi)容復(fù)雜，傳統(tǒng)的管理模式時(shí)效性不高?；贐IM技術(shù)進(jìn)行水利水電工程管理，可以通過(guò)搭建數(shù)據(jù)庫(kù)，建立線上管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息管理，并且通過(guò)信息的查詢和管理，提高工作效率[4]。同時(shí)，還可以將水利水電工程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行收集和整理，并進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理，有效提高水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)效率。

3.4 利用BIM技術(shù)建立智能檢測(cè)體系

工程項(xiàng)目的檢測(cè)是施工質(zhì)量的重要保障，傳統(tǒng)檢測(cè)方法需要不同的專業(yè)設(shè)備輔助，管理難度大，檢測(cè)數(shù)據(jù)和質(zhì)量控制要求高?；贐IM技術(shù)建立智能監(jiān)測(cè)體系，可以大幅度提高檢測(cè)效率，并且針對(duì)不同的建立需求，搭建系統(tǒng)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)體系，提高檢測(cè)精準(zhǔn)度，為水利水電工程檢測(cè)工作的科學(xué)開(kāi)展提供技術(shù)支持。

4 BIM技術(shù)在水利水電工程中的實(shí)踐應(yīng)用

BIM技術(shù)在水利水電工程建設(shè)施工中有很好地應(yīng)用效果，能夠?qū)Ω鞣N信息進(jìn)行有效處理?？梢岳肂IM技術(shù)進(jìn)行施工方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)管理，利用BIM技術(shù)可以將施工過(guò)程中所涉及的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定出合理有效的施工方案[5]，進(jìn)而可以提高水利水電工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。通過(guò)結(jié)合實(shí)際工程案例分析BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)槠浣鉀Q實(shí)際問(wèn)題提供幫助。

4.1工程概況

本工程為水庫(kù)項(xiàng)目，總庫(kù)容79.2億m3。電站裝機(jī)18萬(wàn)kW，壩基巖石為砂礫巖。本項(xiàng)目受到自然條件限制，施工難度較大，工期長(zhǎng)。工程建設(shè)目標(biāo)以防洪（防凌）、減淤為主，兼顧供水、灌溉和發(fā)電，蓄清排渾，除害興利，綜合利用。

4.2 施工難點(diǎn)

本工程施工過(guò)程中主要難點(diǎn)在于三個(gè)方面 ：首先，在項(xiàng)目建設(shè)前期，由于項(xiàng)目的復(fù)雜性，使其方案比選難度較大，如何確保方案的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性、適用性是關(guān)鍵。其次，在項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施過(guò)程中，施工管理工作開(kāi)展、質(zhì)量保障體系的建設(shè)極其重要，是保障項(xiàng)目使用功能與經(jīng)濟(jì)效益的核心。傳統(tǒng)的管理方法與模式難以確保管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，基于BIM開(kāi)展信息化管理是關(guān)鍵。最后，由于項(xiàng)目施工條件復(fù)雜，項(xiàng)目施工階段的安全管理任務(wù)重，傳統(tǒng)安全管理方式投入大、收益低。為此，需要尋求高效、精準(zhǔn)、科學(xué)的安全管理模式，采用BIM技術(shù)的水利水電工程安全管理模式應(yīng)用具有必要性。

4.2 工程施工前期BIM技術(shù)應(yīng)用

在水利水電工程前期階段，主要是對(duì)工程方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)BIM技術(shù)，可以將整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬，通過(guò)模型的建立和分析，對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬和評(píng)估，對(duì)各種方案進(jìn)行分析和比較，選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。在確定設(shè)計(jì)方案以后，需要對(duì)工程的施工方法進(jìn)行合理選擇和確定。在確定施工方法以后，還需要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。在此階段，BIM技術(shù)主要是通過(guò)協(xié)同設(shè)計(jì)功能、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、仿真技術(shù)等多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程中各施工環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)共享。

4.2 施工期間BIM技術(shù)應(yīng)用

水利水電工程建設(shè)施工期間，利用BIM技術(shù)可以有效地進(jìn)行施工管理，保證施工質(zhì)量，提高施工效率。例如，利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行三維建模，通過(guò)對(duì)模型的分析和模擬，可以提前發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，從而制定出合理的解決方案。這樣就可以避免施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。另外，通過(guò)BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)工程施工的可視化管理，可以將工程建設(shè)中各個(gè)部分的信息都表現(xiàn)出來(lái)，這樣就能夠讓管理人員清楚地了解到各個(gè)部分的施工情況[6]。另外，利用BIM技術(shù)還能對(duì)工程建設(shè)進(jìn)行模擬，對(duì)工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，從而避免這些問(wèn)題對(duì)整個(gè)工程建設(shè)產(chǎn)生影響。

4.6 施工安全管理中BIM技術(shù)應(yīng)用

水利水電工程建設(shè)施工涉及很多危險(xiǎn)源，如果沒(méi)有進(jìn)行有效控制和管理，就會(huì)導(dǎo)致安全事故發(fā)生。在實(shí)際施工中，因?yàn)楦鞣N因素的影響，會(huì)出現(xiàn)一些不確定因素。所以，施工單位必須進(jìn)行及時(shí)有效地監(jiān)測(cè)和管理。而在實(shí)際施工過(guò)程中，這些監(jiān)測(cè)和管理都是在一個(gè)比較封閉的環(huán)境中進(jìn)行，如果沒(méi)有對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和管理，就會(huì)導(dǎo)致工作出現(xiàn)偏差。而B(niǎo)IM技術(shù)應(yīng)用之后，就可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）施工安全建筑模型的建立。水利水電工程建設(shè)過(guò)程中，安全建筑模型的建立非常重要。在建立施工安全建筑模型的過(guò)程中，必須保證建筑模型的精確度。如果建筑模型存在誤差，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)施工過(guò)程存在安全隱患。首先，需要對(duì)整個(gè)水利水電工程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行了解，并結(jié)合整個(gè)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況來(lái)制定出最合適的施工安全建筑模型。然后，再根據(jù)建筑模型來(lái)制定出施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的解決方案[7]。只有這樣才能保證水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)安全事故。

（2）建立安全評(píng)估指標(biāo)。通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)水利水電工程建設(shè)施工過(guò)程進(jìn)行安全評(píng)估，主要是為了分析項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素，從而采取有效措施，提高項(xiàng)目建設(shè)施工的安全性。通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行安全評(píng)估，能夠建立一套完善的安全評(píng)估指標(biāo)，通過(guò)這種方法，可以有效提高工程建設(shè)施工的安全性。

（3）施工評(píng)估算法應(yīng)用。水利水電工程建設(shè)往往涉及多個(gè)施工工序，并且各個(gè)工序之間存在著密切的關(guān)系?？梢岳肂IM技術(shù)對(duì)每個(gè)施工工序的施工成本進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，這樣可以在很大程度上降低工程成本。還可以利用BIM技術(shù)對(duì)工程量進(jìn)行計(jì)算，并計(jì)算出每一個(gè)施工工序所需要的工程量和工程總工程量[8]。這樣可以有效降低水利水電工程建設(shè)中的各項(xiàng)成本投入，提高水利水電工程建設(shè)效率。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，會(huì)受到多種因素的影響，導(dǎo)致施工質(zhì)量難以得到有效保障。而通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)λ姽こ添?xiàng)目進(jìn)行有效分析，提供重要的參考依據(jù)。此外，BIM技術(shù)與水利水電工程項(xiàng)目具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，將BIM技術(shù)應(yīng)用到項(xiàng)目建設(shè)中，能夠提高整個(gè)項(xiàng)目施工效率，為項(xiàng)目順利開(kāi)展提供重要保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 駱玉峰.BIM技術(shù)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].水

電水利，2022，6（6）：173-175.

[2] 張甲.水利水電工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].中文科

技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（全文版）工程技術(shù)，2021（8）：2.

[3] 奉石山.水利水電工程施工安全管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

芻議[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（全文版）工程技術(shù)，

2021（8）：2.

[4] 徐大利，黃勇，王艷玲，等.水利水電工程中BIM技術(shù)的

應(yīng)用及拓展[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（文摘版）工程技

術(shù)，2021（3）：2.

[5] 楊小翠.淺談BIM技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].

中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（全文版）工程技術(shù)，2021（12） ：3.

[6] 杜洪偉.BIM技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用分析[J].

商情，2022（16）：116-118.

[7] 張琳琳.BIM技術(shù)在水利水電工程施工安全管理中的實(shí)踐

應(yīng)用研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2022（3）：4.

[8] 吳林.水利水電工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用探析[J].中

文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（文摘版）工程技術(shù)，2021（12）：3.

[作者簡(jiǎn)介]張亞偉（1985—），女，天津人，本科，研究方向：水利水電。