1.中国水利水电第十四工程局有限公司 云南昆明 650041;2.中国水电建设集团房地产(昆明)有限公司 云南昆明 650000
摘要:水利工程是重要的基础设施,在保障国家水安全方面发挥着重要作用。为充分发挥水利工程应有的效益,应重视全生命周期管理理念的落实,积极推进BIM技术的运用,构建完善的管理系统,为项目设计、施工、运营管理等提供可靠支撑,切实保证工程顺利完工、正常运营,发挥相应的发电及水资源协调等功能。
关键词:BIM技术;水利工程;设计施工;运维;应用
1水利项目施工特点
1.1施工环境艰苦
与其他建设项目相比,水利工程有很大的不同,其建设环境复杂。在实际施工中,应充分考虑施工现场的自然环境和水文地质条件。这些因素将导致水利工程建设质量难以提高,并直接影响水利工程建设的进度。此外,水利工程建设涉及面广,如地下施工、山体施工、高空作业和爆破施工等许多专业性较强的工程。
1.2工程量大
与其他建设项目相比,水利工程建设工作量大,施工过程更为复杂,往往导致施工方案出现问题,相应地也引发各种施工问题。
2BIM技术在水利工程中的应用优势
2.1更新设计理念
BIM技术在水利工程中的应用,可以实时模拟水工建筑物模型,从而展现整个工程的面貌。它也可以随时修改,以增强项目的信息和可视化。从以前的二维图纸到三维模型,方便项目技术人员深入了解和交流,直观地展示从项目设计到竣工全过程的模型,在施工前得到项目的最终形状。
2.2提高项目设计效率
BIM技术使工程设计效率显著提高。传统的设计过程通常是利用二维图形绘制模型的平面、纵断面和工艺流程,然后基于二维图形建立三维空间模型。过程复杂,不利于对设计图纸的准确理解,各专业之间甚至存在空间冲突。将BIM技术应用于建筑模型中,可以直接表达任意空间位置的图形,大大提高了设计效率。同时,BIM技术还可以帮助施工人员深入解读工程信息,从而深化工程节点设计,提前纠正图纸错误,优化不合理的施工工艺。借助于前期施工模型,可以提前避免空间碰撞,在一定程度上消除后期施工中可能出现的不确定性和不可预测性问题,从而在此基础上有序进行施工。
2.3丰富项目建设管理手段
通过深化设计成果和模型施工前推导,应用BIM技术构建可操作的施工组织设计。同时根据施工组织设计,生成反映工程施工进度的三维仿真动画,做好技术交底工作,便于施工人员对施工过程操作进行预测,重点节点和现场隐患提前排查,制定有针对性的解决方案。
3水利项目施工中需要注意的问题
3.1施工前准备工作方面的问题
在水利工程中,做好施工前的各项监督管理对开展整个项目的施工工作尤为关键。当前,我国部分水利工程建设中,缺乏正规的制度约束设计环节与勘察工作,甚至有的水利项目直接借用以往数据库中的数据,这对水利项目施工安全性与稳定性造成了严重的影响。为此,在水利项目施工中,必须做好前期施工监管准备工作,并优化管理项目设计图纸。
3.2施工质量管理方面的问题
在水利工程的实际施工中,业主和施工单位共同监督施工质量。水利工程的整体质量与施工企业的经济效益密切相关,也影响着人们的日常生产生活。在项目建设管理中,我们需要站在业主的角度,对项目进行管理和控制工作。然而,随着市场经济体制的完善,我国建筑业的市场竞争日趋激烈。一些质监企业对自身责任没有形成正确认识,有的甚至越权。这对工程质量管理效果和业主利益产生了一定影响,也是现阶段水利工程建设中普遍存在的问题。
3.3施工质量管理人员自身质量问题
对于水利工程建设来说,施工人员的素质是一个非常重要的因素,在工程建设中必须重视施工人员的管理。然而,一些建筑企业为了节约工程造价,往往选择综合素质和专业技术能力较低的农民工进行施工。在这种情况下,导致我国水利工程施工过程中缺乏专业的施工质量管理人员,与施工企业缺乏有效沟通。难以及时发现和采取措施解决存在的问题,加大了水利工程建设的难度。
3.4施工材料和设备
在水利工程建设中,建筑材料和设备是前提。为使施工顺利进行,必须注意施工设备和材料的选用。所有材料、设备达到施工标准后,如在材料采购中有特殊情况,采购人员应及时向领导汇报,经批准后方可采购。选用的施工设备必须符合施工要求,从根本上保证水利工程的施工质量。
3.5施工技术问题
在水利工程建设中,加强工程验收十分重要。每一个施工环节都必须严格按照规范做好验收工作。此外,还要结合建设的实际情况进行科学的分析比较。只有施工质量达到验收标准,施工工作才能进入下一个环节。在工程验收工作中,运行验收工作必须按规范进行。在实际施工中,许多安全事故都是由于施工人员的不合理操作造成的。因此,在水利工程施工中,施工人员必须正确运用施工技术,结合施工技术规范进行施工作业。同时,对施工人员进行专业技能培训,增强施工人员的责任感。另外,有关管理人员要加强施工监督,及时采取措施解决施工过程中出现的问题。
4水利项目施工中BIM技术的应用
4.1构建施工安全信息建筑模型
在水利工程建设中,重大灾害事故的预防和风险源的监管是工程建设安全管理的关键。BIM技术的有效应用,收集和分析工作结构分解、数据调度和模型属性数据配置,可以为工程安全隐患的全面控制提供可靠的依据。完成进度绩效测量节点设置后,可以利用BIM技术显示相关信息。在此基础上,结合BIM技术模型和现有的安全规则标准以及实际经验模拟,Tekla建筑建模工具可以为不同环境下安全规则的合理应用提供支持。如在高边坡施工监测工作中,应根据高处作业面和通道空边设置1.3m以上的安全防护栅栏。同时,根据高边坡开挖施工安全监测标准,在高边坡作业前清理杂物,在开挖口线外4.9m处设置高度不小于2.1m的防护栅栏墙。
4.2施工安全评价指标
水利工程施工前,根据建筑业BIM技术应用评价标准,模拟建筑设计评价标准。在应用BIM技术时,针对具体的水利工程统一构建系统规则,为数据模型与实际工程的有效衔接提供保障。本文的目的是利用BIM技术建立一个概念设计模型来评估早期安全风险。由于BIM技术安全评价模型的组成部分比较复杂,因此有必要在动态性、系统性和科学性原则的指导下构建安全评价指标体系。在水利工程建设中,人员、设备、管理、环境是重要因素。利用BIM技术可以对影响因素进行划分。
4.3施工评价算法
在水利工程建设中,评价算法对工程安全评价具有一定的指导作用。在水利工程施工安全评价中,BP神经网络和层次分析法是常用的评价算法。本文的主要目的是根据BP算法网络模型设置输入层、输出层和隐藏层。误差信号通过前接电路逐层返回,神经网络权值逐层修正。整个迭代优化环节用于获取与调谐优化相关的连接权值样本。在水利工程施工安全管理评价体系中,通过对以往数据的分析,确定了具体指标体系的权重,并以水利工程为研究样本。同时,相关专业人员可以对相关评价指标进行分析和综合,得到神经网络的初始样本信息。最后,根据BIM技术系统的检测结果,对相应的神经网络进行管理,输入相应的评价指标分值,得出相应的安全管理措施。在实践中,通过评价指标加强了工程安全管理,并将具体数据存储在水利工程实例数据库中,为最终系统评价效率分析提供了可靠的参考。
结论
综上所述,随着社会经济的快速发展,BIM技术被广泛应用于建筑工程建设中,水利工程建设也不例外。BIM技术具有强大的三维建模和信息管理功能,提高了施工效率,保证了施工过程的准确性,有效地监控了工程的施工进度,保证了施工安全,增加了信息的交流和控制。在水利工程建设中,随着BIM技术的应用和推广,具有广阔的市场前景,可以为水利行业的可持续发展提供动力。
参考文献:
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[2]孙少楠,张慧君.BIM技术在水利工程中的应用研究[J].工程管理学报,2019,30(02):103-108.