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BIM技术在路桥施工全过程中的应用研究张索燕

发表时间：2020/4/30 来源：《基层建设》2019年第33期作者：张索燕

[导读] 摘要：BIM技术的应用，可以辅助施工单位进行更快地信息采集工作，同时依托于互联网技术可以对信息进行科学分析，结合分析结果对现阶段施工情况进行科学评价，针对发现的问题及时调整施工方案，对提升路桥工程施工质量有着积极地意义。

        山东通泰路桥工程有限公司山东滨州 251800
        摘要：BIM技术的应用，可以辅助施工单位进行更快地信息采集工作，同时依托于互联网技术可以对信息进行科学分析，结合分析结果对现阶段施工情况进行科学评价，针对发现的问题及时调整施工方案，对提升路桥工程施工质量有着积极地意义。
        关键词：BIM技术；路桥施工全过程；应用
        1.BIM技术的特点以及在路桥工程中的应用优势
        1.1 BIM技术的特点
        (1）可视化：BIM技术代替传统二维CAD图纸抽象地进行线条勾勒，直观具体地将整个工程的三维模型展示出来，一目了然。
        (2）协调性：道路桥梁的设计不是一个设计师完成的，不同专业不同设计师的分工合作中难免会出现冲突，通过BIM建模可以实现碰撞检查，针对检查结果分析并提出解决方案。
        (3）模拟性：可以赋予3D模型时间规划，进行具体的施工模拟。施工模拟可以根据需要，导入部分自己需要的模型，也可以导入整个模型对其施工模拟，还可以关联材料、成本数据，对材料和成本进行控制。
        (4）优化性：现代工程的复杂程度高，工期紧张，在短时间内对一个复杂工程庞大的信息进行处理，不断地优化设计、施工、运营的过程越来越离不开BIM技术的帮助，借助BIM技术及其相对应的工具可以实现对复杂项目的优化。
        1.2 BIM技术在路桥施工中的应用优势
        BIM技术是工程领域的信息革命，其通过一个信息平台促进了项目相关方的信息共享与互动。BIM技术带来的不仅仅是从抽象到具体、从二维到三维设计表达方式的变化，其改变的是在整个项目周期里，所有建设参与方参与建设的方式。设计变得更加贴合实际，施工管理变得更加简便有效，业主和监理可以实时掌控全局。
        2.BIM技术在路桥施工全过程中的应用
        2.1施工材料准备阶段
        施工材料在路桥工程施工成本中，占比超过了50%，尤其是大体积混凝土技术体系不断成熟的背景下，单次浇筑的材料总量较大，若不能对施工原材料进行合理地质量控制，势必会增加施工问题的发生概率，提高路桥工程的施工成本投入。BIM技术在该环节可以借助以往施工过程整理所得资料，构建基础类型的施工材料模型，模型中会标注材料的具体参数，如级配、强度、尺寸等，同时委派相关人员进行市场调研，确定现阶段材料单价，对未来发展趋势进行合理预估，在工程造价允许范围内，整理最恰当的施工材料采购体系。在施工材料进场之前需要做好材料的复检与抽检工作，确保材料的合规性，为后续施工工作的顺利进行奠定基础。
        2.2施工合同管理阶段
        在招投标模式背景下，很多工程项目都会选择EPC模式对项目施工进行管理，其中为了保护承包方与发包方的合法权益，需要签订相应的施工合同。BIM技术的应用，可以帮助承包方梳理合同内的相关性内容，并且能够借助数据处理系统，对采集到的相应数据信息进行科学分析，结合分析结果来客观评价施工合同内的相关内容，及时补充遗漏的合同内容，从而确保合同的合规性，避免合同履行过程中产生不必要的责任纠纷，增加施工单位额外的成本投入。
        2.3施工进度管理阶段
        市场经济体制的改革，压缩了企业可获得的经济利润空间，企业想要获取到更多地经济利润，需要做好施工进度的控制工作。在具体操作过程中，施工单位可以借助BIM技术构建4D工程模型，根据4D模型呈现出的相关内容，对施工进度计划进行科学制定，将整个施工过程分为不同的施工阶段，同时对施工阶段的应用难度进行科学分析，匹配相应的施工工期，同时还可以制定日进度计划、周进度计划和月进度计划，借助相互包含的关系进行施工进度调整，从而提升整个施工活动开展的有序性，确保路桥工程可以在既定工期内完成施工。

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        2.4施工成本管理阶段
        在传统工程施工成本控制过程中，施工单位进行管理和计算的过程主要依靠设计图纸、施工图纸、计价清单等材料，依靠人力对其进行计算，所计算的结果容错率相对较高，并且随着路桥工程规模的不断扩大，以及交叉作业施工模式的应用，增加了成本计算的工作总量和计算难度，BIM技术的应用，可以对数据进行自动整理，在构建三维模型时，可以借助自动算量技术对各环节的施工应用成本进行科学计算，将计算所得结果与前期预算结果进行比对，确定现阶段成本投入的偏移量，以此为基础进行下阶段的施工成本管控，将施工成本控制在合理范围内，确保施工单位成本的合规性[1]。
        2.5实现工程建设动态化管理
        路桥建设工程期间，随着工程难易度的改变，施工人员也会发生相应的调整，对于复杂的施工项目需要增加人员，反之则需要减少人员。另外，在工程推进中，项目需要使用的信息数据也会发生相应的改变，由此通过BIM技术动态化管理工程项目具有重要意义。
        动态化管理能够保障工程的管理质量，促进工程的顺利开展，同时能够缩短工期，节约成本。与此同时，激发施工人员的工作热情，有助于提升工作效率。
        2.6设计阶段的应用
        (1）道路建模。通过BIM软件内置的结构，如行车道、人行道、沟渠和复杂的车道，有助于高效地设计道路。例如高速公路工程中交互式平面交叉路口模型这类复杂的模型，设计阶段的模型是不断更新的，避免了反复修改二维图纸，节省了设计师的精力。
        (2）工程量计算与分析。利用BIM模型可以快速地得出需要开采和回填的土方量，自动生成土方调配图表，同时还可以在道路模型中提取工程材料数量，分析项目成本。
        (3）自动生成施工平面图。BIM技术可以根据所建立的模型实现快速出图，如标注完整的横断面图、纵断面图和土方施工图等，BIM出图的准确性高，不存在因为图纸繁杂、人工画图而导致的各种错误。当模型更改后，可以快速地更新所有图纸。
        (4）多领域协作。BIM技术有利于不同专业设计时的信息交流，结构工程师可以全面地掌握道路设计师传递的信息，以便其完成结构设计，避免因为信息传递时的缺失导致设计冲突而误工。
        2.7施工阶段的应用
        (1）通过BIM平台可以缩短参与建设的业主、设计、监理、施工四方信息交流的距离，重要信息和重要文件可以即时传递，也便于工作的协调与管理。
        (2）构件加工时，直接通过BIM平台将信息交付给构件厂，不仅提高了信息传递的速度，还可以通过查看三维模型指导构件的生产与加工。
        (3）通过BIM施工模拟的功能，科学合理地调配资源、优化施工方案以达到质量和效益共赢的目的。还可以根据施工模拟制定或修正进度管理计划，使得工程进度管理更为科学合理。
        (4）材料贴上二维码标签，进场时扫码过磅、录入信息上传至BIM物料管理系统后才能入场，材料管理人员通过扫描二维码可以得到材料的具体信息和管理注意事项，有利用材料的管理。
        (5）通过BIM平台第一时间提出并跟进质量和安全隐患，问题没有解决之前，BIM质量和安全管理系统会一直亮红点进行警示提醒，督促相关人员及时整改。
        2.4运营养护阶段的应用
        路桥的线性跨度大，因此工程的运营和养护的难度较大。为保证路桥的养护质量，提高管理水平，在运营养护阶段采用BIM技术与GIS技术的结合方式来实现管理。GIS是GeographicInformationSystem的缩写，即地理信息系统，通过GIS采集和分析的环境信息，结合BIM模型里各段路桥的养护条件，为路桥的养护提供信息和数据支持。
        总之，BIM技术拥有强大的功能，就路桥建设方面的应用深入探索，联系实际施工情况，强化路桥建设过程中BIM技术的应用探索，促使BIM技术能够在该方面发挥显著的效应，从而推动工程的顺利开展。
        参考文献
        [1]王亮.基于BIM的斜拉桥设计应用与信息管理研究[D].成都:西南交通大学，2016.
        [2]程建华，王辉.项目管理中BIM技术的应用与推广[J].施工技术，2012，41(16):18-21，60.