BIM技术在公路桥梁建设中的应用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年8期   作者:赵宏魁
[导读] 近年来,经济快速发展,社会不断进步,人们的生活水平也变得越来越好了,
        赵宏魁
        山东省路桥集团有限公司  山东 济南  250021

        摘要:近年来,经济快速发展,社会不断进步,人们的生活水平也变得越来越好了,进而城市化建设也正在呈现着直线上升发展的趋势。在城市化建设当中,离不开公路的发展,对此,公路工程建设也逐渐地被人们所重视。BIM技术在这几年已经逐渐地使用到公路工程当中,并且已经被慢慢地普及,不管是项目的前期设计还是到后来的施工,都已经涉及BIM技术,这样不但可以让施工项目更加的高效,更加的精确,还可以让运行维护方面更加的稳定。本文主要进行分析了BIM技术现状,提出BIM技术的优势,并对BIM在公路工程当中的应用模式进行研究,希望可以提高公路工程的质量水平,提升公路的使用寿命,进而让人们的出行能够更加的安全。
        关键词:BIM技术;公路建设;应用
        1.前言
        近年来,随着计算机技术的不断的发展,越来越多的辅助性的软件被开发出来,为各行业的工作带来的很长足的发展,在桥梁领域,BIM的应用前景同样是十分的光明,无论是在桥梁的设计还是在桥梁的施工验收阶段,对建设成本的控制和建设效率都有很大的帮助。相对于BIM技术在建筑行业的发展,桥梁领域的发展明显滞后于建筑,原因是多方面的,那么针对桥梁复杂的BIM建模的情况,通过分散建模组合的方法能够有效提高BIM在桥梁方面的应用率。
2.BIM的特点
        (1)可视化
        早期CAD技术将人们从甩图板带入的计算机制图,将图纸变为2D可视化的电子文档,可以说一个巨大的飞跃。但是对于隐藏之处的表现,以及3D绘制图形能力的缺乏,CAD在可视化方面仅仅能够展现出点线面的平面维度。而基于BIM的可视化设计,能够将建筑师与设计人员带入一个更匡阔的空间,加入Y轴之后,将平面图纸转变为3D模型,而且之前很多因为空间想象力不足之处,通过BIM技术不仅能够将建筑实体以真实的三维实体展示给人们,而且还取代了传统的平面表达方式。
        (2)完备性
        BIM模型不仅包含了建筑构件的三维几何信息,还能完整地描述对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息,同时还包括了施工工序、施工进度和人力物力等施工信息,还有工程安全性能、材料耐久性能等维护信息,以及对象之间的工程逻辑关系。
        (3)关联性
        BIM模型中的不同的复杂构件并不是独立存在的,而是可识别且相互关联的,系统能够独模型的信息进行分析和统计,并生成相应的图形和文档。当模型中某一对象所设置的参数改变时,与其相关的构件参数也将随之更新,从而保持了模型信息的完整性,大大提升了模型的更新效率。
        (4)模拟性
        BIM模型不仅能模拟设计出的建筑模型,还可以在现实世界中对不能进行具体操作来模拟,例如设计师们可以通过对地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等一些日常紧急情况的处理方式的模拟。
        (5)一致性
        在建筑的全生命周期中,各个阶段的模型信息是一致的,所以无需将同一信息反复输入。而且在建筑物的使用过程中,信息模型能够自动演化,模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展,无需再进行重新创建,进而减少大量重复性工作,而且能避免信息不一致的错误。
        2.公路建设发展现状
        BIM是一种全生命周期信息技术,它自提出起,在欧美国家已经开始广泛应用,而目前在国内,BIM技术大多是应用在房屋建筑项目上,且以设计单位为主。在公路建设行业中,由于建设项目参与方以及对不同阶段、不同专业缺乏统筹信息管理,而且现阶段还缺少相关的公路行业BIM标准、BIM规范等,导致BIM技术只是应用在单项工程建设中。随着社会的发展,经济的增长,公路工程作为交通运输的重要组成部分,在建设行业中的地位日益突显,对公路工程的规划、设计、施工和运营养护的要求不断提高。

而目前公路工程规划、构造物设计、施工、变更等还停留在依靠传统的二维图纸上,其设计过程比较繁琐,优化过程复杂,而且构造物的修建越来越困难,比如隧道所处的地理环境越来越恶劣,桥梁的结构形式越来越新颖,施工时面临的困难越来越大。同时还面临着公路具体施工条件造成的偏差,设计中经常出现的变更和冲突,临时结构的反复修改等,这些都严重制约着公路设计、施工和养护的发展。因此,BIM作为一种全面辅助管理、全生命周期信息的理念和技术,在公路建设项目的规划阶段、设计阶段、施工阶段和运营维护阶段等过程中,体现出其独特的优势。
        3.BIM技术在公路施工过程中的应用
        3.1发展前景
        BIM技术是从图纸到建模的巨大演变,在实践中,越来越多的项目选择利用BIM技术建立模型进行施工。BIM技术以其易于识别、三维建模等功能化特征,提高了道路施工的准确性,具有更精确的施工图纸、更高效的出图速度、更高水平的设计质量,这是一般图纸很难做到的。基于BIM技术的施工阶段,能够实现施工成本的降低,促进道路设施施工的可持续发展。
        3.2面临困难
        在道路设施行业,BIM技术的推行较晚,推行速度较慢,因此,拥有BIM技术的专业信息人员较稀缺,开发能力较弱,无法满足施工企业信息化发展的要求。其次,施工企业开展信息化建设,需要大量的开发资金投入来进行硬件升级、软件开发等,这会影响企业的资产收益,导致其开发动力不足。
        3.3解决思路
        随着政府对BIM技术的重视加强以及相关政策的出台,施工单位应当顺应发展潮流,快速转变发展职能,积极地投入到BIM技术的研发和应用中。施工企业应当组织相关的BIM技术培训,通过积累不同项目的实践经验,组建一个成熟的BIM技术操作团队,提高团队的合作能力,以此实现更多项目的BIM技术应用。
        4.BIM技术在公路工程管理过程中的应用
        4.1发展前景
        公路项目属于大型基础设施工程,传统的进度管理模式容易导致施工进度拖延、获取信息不准确、信息传递不通畅。通过BIM技术可以创建一个贯穿工程项目生命期的工程信息集成管理平台,将项目建设中的所有信息建立一个可视化建筑物模型,从而提高工作效率和施工质量。
        4.2面临困难
        目前,工程管理的信息化程度水平低下主要体现在工程预算、成本核算等方面,存在着效率低、浪费多等问题。同时施工过程中常发生工程变更情况,难以进行准确的控制。传统处理中,设计人员需对变更后的图纸重新进行工程量计算,才能再次得到成本造价,因此带来重复劳动和计算偏差风险。
        4.3解决思路
        工程管理可以看成将建筑模型和时间、成本结合起来的5D模型,运用BIM可清晰的观察到公路工程项目管理项目进展情况,因此可以更好地优化工程进度和费用。通过模型监测已完成的分项和剩余分项,剩余分项中可以借助BIM合理安排工序,对未完成的分项进行区分标注,通过提高可视度来优化管理进度。将工程进度与施工模型联系起后来,可以将工程预算中的数据信息运用到施工中,使得施工进程在计划中进行,同时把时间、预算和施工模型结合起来,制作成表格用以分析财务状况。

        5.结束语
        目前国内公路行业还缺乏相应的BIM标准,BIM管理层还缺少系统管理,这些都严重制约着BIM在我国公路行业的推广、应用。作为建设规模最大的国家,我国有必要解决公路工程建设阶段信息化应用的关键核心技术,形成一套包含了公路规划、设计、施工、运维各个方面的工程建设信息化标准体系,建立一个覆盖全国公路工程建设管理的信息化统一平台,以进一步促进我国智慧交通的发展。
参考文献
[1]鲁洋.BIM技术在公路设计中的应用展望[J].山东交通科技,2015,(5):128-129.
[2]周春波.BIM技术在建筑施工中的应用研究[J].青岛理工大学学报,2017,(1):51-54.
[3]程海根,沈长江.BIM技术在桥梁工程中的应用研究综述[J].土木建筑工程信息技术,2017,9(5):103-109.
[4]苏荣荣.BIM技术在桥梁工程方面的应用研究[J].自动化与仪器仪表,2017,(8):211-213.
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