《BIM技术在公路隧道施工管理中的应用》

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年第7期   作者:徐雷
[导读] 随着国民经济的快速发展,公路隧道工程的规模和数量不断扩大和增加,
        摘要:随着国民经济的快速发展,公路隧道工程的规模和数量不断扩大和增加,为满足现行的使用标准,对公路隧道的施工管理质量提出了更高的要求。BIM技术可以有效提高公路隧道的施工管理质量。
        关键词:BIM技术;公路隧道;施工管理;应用
        引言
        公路工程施工管理是一项比较艰巨的工作,仔细研究过去的不少工程项目可以发现,传统的管理模式难以实施全面化、细致化的管理,容易出现很多管理漏洞导致各种质量和安全问题,无法保证公路工程建设效益,这主要是因为施工管理技术性不高,对工程的监管不够,而融入BIM技术后,可实现多角度可视化管理和多元化模拟操作,借用以工程信息参数建立的三维模型可以对施工的方方面面开展集中化和针对化、精细化的管理,从而有效把控施工现场,保证公路工程建设高产高效、科学合理,为公路工程的发展奠定坚实的基础。
        1BIM技术在公路工程施工管理中应用的特点
        1.1精确整合信息
        BIM有数据存储和处理功能,不管工程信息量有多少都可以全部有效存储, 不同施工工序的各种资料经数字化处理后可以形成全面的数据库,按需进行分类存储,并且如果实际施工情况有所变动,相应地数据库参数改变,变动信息可以及时被分享传递,从而在很大程度上确保信息时效性和准确性、完整性。
        1.2优化信息管理
        BIM技术集成化使得施工管理人员可以有效掌控管理所需信息,所有成员都可以通过BIM交流信息,各工作人员经不局限于对自己部门和建设内容的了解,信息空间极大的扩展,不同部门和工作人员之间可以实现信息交换共享,有助于增进各施工管理内容之间的联系,从而提高管理效率和水平。
        1.3增强施工现场的协调性
        施工过程是循序渐进的,在这个过程中施工信息会不断累积更新,BIM信息模块可以跟踪记录完整的建设情况,从而可以更好地为施工管理工作服务,例如施工现场出现任何问题都可以修改BIM模型进行模拟,从而可以找出问题原因和合理的解决办法,并及时联合各部门协调整修。
        1.4减少各环节的不利影响
        施工前期的矛盾和问题会影响后期的工程造价和建设进展,同时也会加大施工管理难度,而利用BIM技术可以在从施工准备阶段就建立综合信息管理系统,并据此展开管理和调查,及时发现问题,化解难题,且在施工持续过程中继续发挥此作用,从而实现高效管理。
        2BIM技术在公路隧道施工管理中的应用
        2.1公路隧道主体
        对公路隧道施工管理工作,首要工作就是充分掌握公路速隧道主体情况,大量搜集隧道数据进行汇总,便于后期的设计工作开展。而BIM技术能够将数据进行分析,然后进行搭建BIM参数模型,其能够将公路隧道施工工程量和三维坐标数据直观的展现给设计人员。在后期应用中,其还能够结合公路隧道路径和参数化数据等信息进行全面公路隧道施工仿真工作,通过仿真公路隧道施工过程,及时发现其中存在的施工问题,避免实际施工中出现同样的问题。在建设公路隧道BIM参数模型时,每个元素都代表着其特有的含义。例如施工范围、尺寸、材料、类型等参数。而所使用的参数化库能够便于后期公路隧道施工的再次调用,提高施工管理效率。对于BIM参数模型,设计人员还能结合实际施工情况来统计所需要的施工材料量、设备使用量等,有效降低施工成本,提高公路隧道施工质量。


        2.2BIM设计图审报告
        根据所要建设的公路隧道施工情况,并结合隧道坐标高程能够建立完善的公路隧道BIM参数模型,对全过程公路隧道施工情况进行实时模拟。这种模拟过程,不仅能够解决传统二维图纸中不能显示出的问题,还能提高设计效率并提前发现施工中存在的问题,由此制定合理的解决措施,降低后期出现返工的概率,提高施工效率和缩短施工周期。
        2.3模拟三维地质构造
        在公路隧道施工过程中,还会经过地形复杂的区域,因此在施工前,还需要全面的勘察施工区域的地质情况,并结合实际勘察数据,对地质形态、围岩等情况进行模拟,将其直观的呈现给设计人员,避免施工过程中遭受地质问题,降低施工质量。与此同时,在对三维地质构造模拟过程中,还能超前勘察地质信息,提前进行预报其中存在的问题,将其进行分析和研究,进而构建三维地质BIM参数模型。管理人员只需要分析参数模型,就能得到详细的公路隧道施工情况,使其能够准确的制定施工设计方案。
        2.4建设超、欠挖模型
        在公路隧道施工前,工作人员还应当全面的应用施工设备和施工经验来得到合理的隧道开挖数据信息。例如合理运用全断面扫描仪设备,其能够准确的检测隧道开挖数据。根据隧道开挖数据,利用BIM技术能够建立隧道开挖开挖轮廓BIM参数模型。在施工过程中,施工人员需要严格按照BIM参数模型提供的参考信息进行施工,确保公路隧道施工效率和质量。在施工时,施工人员还需要将BIM参数模型与实际施工开挖数据进行对比,进而得到超、欠挖数据和位置信息,对其进行分析,进而得到超、欠挖工程量,利用BIM技术建设超、欠挖模型,提高后期定额核算工作下效率。
        2.5建设监控量测以及地质超前预报模型
        在施工过程中,施工人员还应当实时的检测公路隧道内部地基沉降和收敛等数据信息,并对其进行总结合记录,再将其上传到BIM信息平台中,使其建设监控量测以及地质超前预报模型。该参数化模型,能够有效得到沉降、收敛等信息,便于设计人员进行分析和研究,并对某些易出现问题的区域进行设置防护措施或设置预警措施,有效提高公路隧道施工安全性。
        3基于BIM技术的施工管理优化
        基于BIM技术的施工管理优化,主要依靠仿真模型表现出的施工空间、时间维度信息,根据时间进度的推移来判断施工过程中各项资源的使用情况及各个部位的施工情况,具体方法为:1)根据设计图纸,完善BIM模型,赋予BIM模型唯一的施工工序信息、属性参数信息、质量信息;2)根据施工进度和现场人力物力的供应情况,利用BIM平台中的project功能,调出与每个施工工序相关的任务项数据源,其中涵盖施工开始时间、完成时间、任务名称等多个方面的信息;3)采用AutodeskNavisworks相关工序时间信息内容,完善涵盖工程进度的4DBIM模型,在虚拟仿真过程中推断工程的进展,找出可能会出现的碰撞问题,有针对性地采取优化措施,公路隧道工程本身的隐蔽性极为突出,但采用BIM技术就能够在施工前实现超前的预报;4)施工前,针对复杂的技术方法及难以直观描述的施工过程,利用BIM平台进行施工技术交底;5)施工过程中,各参建方可利用BIM平台直观地沟通工程中存在的复杂性问题,进行全面的磋商、研究,找出相应的解决方案;6)在施工现场的安全风险点,设置监控装置,同时将其连接至BIM平台,施工管理人员可通过BIM平台实现对现场的有效监控,规避安全事故的发生。
        结语
        综上所述,BIM技术用于公路隧道工程,能够解决因公路隧道工程的隐蔽性而导致的诸多问题,并将工序、工期等信息直观地展现出来,便于施工管理人员优化管理措施,实现对现场人力物力的有效调控,达到确保施工质量、施工进度、施工安全的目的。
        参考文献
        [1]王念隆.BIM技术在高速公路施工安全管理中的应用[J].交通世界,2019(14):133-134.
        [2]甘淑婷.浅析BIM技术在高速公路项目管理中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019,(2):1227-1229.
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