BIM 技术在道路桥梁施工管理中的应用研究

发表时间:2020/11/4   来源:《科学与技术》2020年19期   作者:贾丽丽
[导读] 在经济发展快速进步的环境下,我国科学技术也有了显著的提高

        贾丽丽
        中国水利水电第十一工程局有限公司  河南郑州  450000
        摘  要:在经济发展快速进步的环境下,我国科学技术也有了显著的提高,尤其是网络信息技术的普及,使各行各业的技术手段都发生了革命性的变化。对于道路桥梁施工管理工作而言也是如此,凭借着网络信息接收手段,BIM技术在道路桥梁施工管理中得到了广泛的重视,并在实践的过程中,提高了技术手段应用的质量,使BIM技术对于我国的道路桥梁施工管理工作的质量提升贡献出了巨大的力量。本文就像在这样的环境下,对于BIM三维可视化模型技术进行细致的分析,探讨其能够对施工带来的积极作用、具体应用方法以及相关技术的应用方法,并结合案例来进行进一步的解释说明,以供业界人士参考,促进行业交流,共同提高我国道路桥梁施工管理工作的质量。
        关键词:施工管理;BIM技术;道路桥梁;优越性;应用领域
        随着我国城市化建设不断深入,对于道路桥梁施工项目无论是体量上,亦或是数量上都得到了显著的提高,可以说道路桥梁施工建设已经直接关系到我国经济发展,是我国经济发展、社会进步关键基础性建设。道路桥梁的质量、使用寿命、成本控制、承载能力都受到社会各界的广泛关注,然而道路桥梁工程的施工技术非常复杂,往往会涉及到诸多的领域和技术手段,在进行道路桥梁施工管理时必须要结合图纸的观测才能够发挥管理作用,但是传统的设计图纸已经无法满足现代化的管理需要,对于信息的传递,数据的共享难以发挥有效的作用。而且这一类的图纸也存在着较多的不足,甚至存在误差,将使道路桥梁施工管理工作作用的发挥受到抑制。所以随着技术手段的更新,道路桥梁施工管理工作逐渐开始使用BIM技术来提高管理的质量。
一、道路桥梁工程施工管理中遇到的瓶颈
1、设计意图表达内容不详尽
        任何工程施工建设之前,必须要进行充分的规划和合理的设计,才能够确保工程的顺利开展,对于道路桥梁施工建设而言更是如此。施工企业在进行之前,必须要对实际项目环境进行有效的勘测,了解各类能够影响到施工建设顺利开展的干扰性因素,并保持与各个部门之间的沟通衔接,经过统一协商后,有效地解决各类干扰因素的困扰,并制定出有针对性的项目规划对策,经过审核之后才可以进行接下来的施工建设。但是在实际道路桥梁施工建设过程中,往往会出现在最终的设计图纸与施工单位进行技术交底时,出现偏差。设计图纸往往是传统的二维形式来进行信息的展示,关键点只能用文字说明的方式来进行解释,这样的信息表达方法将使施工单位对设计方案无法深入了解,甚至产生理解偏差。因此,在进行施工建设时,不仅会导致建设失误,造成工期延误、质量受损,更会导致施工意图难以充分发挥,使项目的建设并没有充分发挥出便民利民的作用,造成了巨大的成本浪费。
2、管理内容复杂宽泛
        道路桥梁施工建设往往与其他建设项目有所不同,是一项较为复杂、专业性极强的施工建设项目。所涉及到的利益主体十分广泛、建设范围也较为广阔,这就导致了施工建设项目需要采用到的施工策略也各有不同,比如,隧道工程、边坡建设、地下水工程等等。而且随着我国城市化建设的不断深入,空间资源越来越紧张,这就导致了道路桥梁建设的区域和环境越来越复杂,能够采用的结构形式将越来越多样化,从而使得管理内容也变得更加宽泛和复杂,许多工艺设备、人员都难以达到统一的标准来进行管理,这就无形中增加了管理的难度。
3、施工控制困难重重
        道路桥梁施工建设有着明显的时间跨度大、建设范围长、建设任务量大的特点,由于施工环境往往较差,而且随着施工建设的进度不断深入,各类施工问题所带来的矛盾将逐渐凸显,比如滑坡、坍塌、发水、冻土等地质不良等问题都会极大的影响到道路桥梁事故建设的顺利。而且在进行道路桥梁工程在建设时往往是露天作业,这就会导致建设过程中极易受到气候环境的干扰。比如降雨、降雪、沙尘暴、大风等天气,都会导致施工现场的环境变得更为复杂和不确定。所以,在进行道路桥梁施工建设时,即便是同样的施工任务,所采用的施工设备和工艺却各有不同,这就造成了施工管理工作的难度,组织设计将会十分困难,难以有统一的标准,必须要具备专业的管理理念来对施工模式、工艺、人员、设备的选择进行因地制宜的规划设计,才能够充分的发挥出管理的作用。
二、BIM 模型搭建及施工优化性
1、多渠道的信息反馈
        运用BIM技术手段可以将还没有生产出来的事物进行可视化的展示,通过将构建进行模拟,建设形成整体的模型展示,并在这一过程中设计人员、施工人员、操作人员都可以进行良好的互动和反馈,使整个BIM模型建设在进行建造的过程中都可以实现良好的多角度的可视化应用。不仅如此,BIM模型的搭建还能够在各个角度上进行效果的表达并输出涵盖各类信息的报表和图表,能够使道路桥梁施工项目能够在建设之前就能够得到良好的沟通和技术交底。
2、更全面的协调合作
        随着城市空间资源的紧张,我国在进行道路桥梁工程建设时,对于结构、外形和功能的要求不断的加深,也导致了施工技术的复杂程度不断提高,就必须要求各个施工方进行更为专业的、深层次的技术领域合作才能够满足施工建设的需要。所以使用BIM模型搭建将能够提供良好的合作促进作用,通过搭建起可以进行共享的技术协作平台,并且拟建起统一的数据模型可以帮助不同专业层次的人员,在进行项目建设时实现获得统一的数据信息,避免了技术沟通的偏差,使协作得到更好的数据支持。
3、更立体的模型展现
        利用BIM技术所建设的结构模型并不是单一的视觉构建模型,其不仅能够体现出几何形状,进行结构展示,也可以使模型获得一定的建筑性能,表现出功能、时间等方面的元素信息,所以在运用BIM技术时,可以将道路桥梁施工能够遇见的一些技术难题、风险隐患进行模拟演示,来帮助设计人员进行风险规避设计。设计人员可以利用各种优化手段,对这些出现的复杂问题和矛盾进行适当的分析和处理,从而在设计层面上就可以得到良好的施工优化,确保了施工方案的可行性和稳定性。
4、更便捷的数据调整
        利用BIM技术所建设的模型中,所有的图形元素都是相互关联的,在进行某一处的修改时,其他相关联的图形元素会自动的进行调整,将极大的节约了设计图纸的时间消耗,提高了工作效率;也可以使图纸数据得到及时到更新,避免图纸设计的失误。进行道路桥梁工程的设计往往需要充分的可视化展示,并且保持良好的沟通协调,经过反复的设计和检查,才能够将设计图纸实现最优化展现。这样的过程之中,模型中的许多数据都会被反复的修订,由于数据是相关联的,一处改变,另一处也应该随之改变,但是传统的设计图纸无法实现数据的实时更新,就会导致严重的误差出现。而BIM技术可以实现自动化技术跟进,数据会在相互逻辑之上实现变更,并不需要人工操作,以此可以有效的避免图纸的误差,提高了施工方案的准确性。
三、BIM 技术在施工管理过程之中的应用
1、道路桥梁项目施工前BIM的应用
        道路桥梁在施工建设之前,对于Bim技术的使用主要是建立起三维模型来实现方案全方位的信息展示。通过利用先进的可视化技术,对道路桥梁的施工设计方案进行展示与优化,并实现各个部门之间的技术衔接,可以促进工程的顺利开展。传统的道路桥梁施工方案许多技术领域上都存在着明显的分割,关联性极差,而且受到道路桥梁工程的自有的复杂施工工艺和环境影响,导致了道路桥梁在施工过程中经常会遇到各类风险问题难以应对,比如管线布置相互矛盾造成的施工不畅的问题。现在,在道路桥梁施工建设之前使用BIM技术,能够对系统内的不同构件进行参数的展示,进而保证了无论是哪一构建都可以在三维立体模型中得到充分的显现,这就可以使设计人员在设计层面上就能够发现结构不合理、布局不规范等问题,进而及时调整,避免了日后施工出现施工不畅的影响。可以说运用BIM技术手段已经打破了传统施工工艺的约束,在最大程度上减少了施工成本的浪费,降低了各类施工风险问题发生概率,为确保工程的质量和顺利的施工奠定了坚实的基础。
2、道路桥梁项目施工中BIM的应用
        在进行道路桥梁施工建设的过程中,BIM技术手段的优势主要表现在开放性、创新性和专业性上。比如在BIM技术所建立的三维立体模型之下,可以对施工现场进行全方位的实时观测,4D模型之下则可以实现对施工进度的合理调整,确保了工程能够在最短的时间内提高工作效率和质量;而且随着技术的不断升级,5D模型之下已经可以实现对于成本的控制,从而使道路桥梁施工管理工作可以获得更好的技术支持。在质量保障上、成本控制上、提高效率上都获得了显著的成绩。所以运用BIM技术可以使道路桥梁施工管理工作得到更为精细化的贯彻落实,利用数字化的手段对整个工程进行全方位的检测,使施工环节、物资使用环节、人员控制环节都能够得到精准的数据以协助项目管理工作的顺利开展。
3、道路桥梁项目施工后BIM的应用
为了确保施工单位能够在我国市场经济建设过程中保持良好的市场竞争能力,就需要施工单位能够时刻关注对于工程质量和成本的控制。许多企业认为施工管理工作并不能够带来直接的经济效益,日常施工建设中更加倾向于提高经济效益,忽视质量管理。但是实际上施工单位在进行生产的过程中,质量的保障将直接影响到施工单位的可持续发展,是企业获得长久稳定的经济收入的重要保障,而运用BIM技术就可以帮助企业在尽可能低的成本之下获得更为有效和细致的施工管理。BIM技术具备储存功能,能够对所收集的数据进行有效的保管,当施工中,一旦发生突发事故,管理人员便可以在BIM系统之下对事故发生的根源进行精准查找,应急人员便可以第一时间到达现场,进修整修和维护,减少了质量不良造成的经济损失;而在日常管理的过程中,运用BIM技术也可以对潜在的风险和突发事件进行有效的辨识和预防,进而使预防工作开展得更有效,有效的避免了事故建设中出现质量风险隐患。

图1:BIM技术在道路桥梁施工管理中应用示例图
六、BIM技术在道路桥梁施工管理中应用的案例分析
1、案例情况介绍
        本文所选的案例是在我国东北地区的平原地段,为某二线城市所建设的道路桥梁施工项目;该城市的人口分布较为集中,环境特点属于温带季风气候;是高速公路桥梁工程项目;项目全长可达600米,6米长的通行净空;在宽度上则采用双向的六车道设计,利用钢筋混凝土剂进行箱梁的建设,桥墩的结构设计为柱式。
2、BIM 技术优化
        利用BIM技术进行三维设计图纸模型建设,需要将整个工程项目进行分解,以单独的结构组和配件来进行参数的展现,之后再进行施工现场脚手架位置、箱型结构设计、桥墩装备设计等工作,并将这些设计进行调整和优化,来确保施工的顺利。当设计完成之后,在将平面施工图进行输出打印,所有施工过程中会用到的技术手段将在可视化的环境下实现交接。平面施工图打印出来后,施工方需要结合场地环境对施工区域进行细致规划,设计出箱体的具体位置、预制生产的区域等,并规划出运输车辆和设备的行走路线,并对可能出现的应急情况进行应急预案的设计。对于该项目而言,道路桥梁的设计结构较为简单,所以场地的布置也可以进行适当的简洁化处理。
3、BIM 技术在管理和验收中的应用
        根据该项目特点,结合BIM技术,我们在进行项目的质量管理和竣工验收时,将施工单位的工作人员分为三个等级,分别是:基础质量控制等级、关键质量控制等级、重要领域质量控制等级。在进行验收时,各个等级需要根据自身的责任进行有效的竣工验收工作。验收时,设计单位、总承包商、业主、勘测部门、质量检测部门都需要参与其中,共同运用BIM技术对项目的整体情况进行综合评定,突出对于质量的控制,得出客观的结果,加强验收工作对于项目工程的质量促进作用。
结束语:本文对BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用进行了较为深入的分析,提出了BIM模型搭建对施工带来的积极作用,以及在施工管理中得到的具体应用,最后通过案例的分析对BIM技术进行了进一步的阐述说明。可以看出通过搭建立体空间模型,BIM技术对于施工现场的布局优化、安全保障、质量提升、效率提高都能够起到极大的促进作用,而且也可以在一定程度上节约施工成本。所以在进行道路桥梁施工项目管理过程中,应该提高对于BIM技术使用的能力,运用更先进的管理理念和高科技技术手段将促进我国道路桥梁施工管理工作质的提高,使道路桥梁施工建设更好的为社会主义发展提供帮助。
参考文献:
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