浅析BIM技术在水利工程施工中的应用

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4卷10期   作者:郑善仲1 狄龙2
[导读] 随着科学技术水平的快速发展,传统的二维设计在水利水电工程施工中的缺点逐渐突出
        郑善仲1 狄龙2
        1.身份证号码:37092319821018****
        2.身份证号码:37092319891020****
        摘要:随着科学技术水平的快速发展,传统的二维设计在水利水电工程施工中的缺点逐渐突出,制约了水利水电工程管理水平的进一步提升,而BIM技术的发展可以实现对工程项目过程的可视化管理,使各专业之间达到整体协同,提高工程管理水平施工单位对BIM技术进行深入研究、学习和应用,可促进工程项目实现精细化管理,使工程质量得到提高、成本和安全风险有效降低。对BIM在进度管理中的应用、在质量管理中的应用、在成本管理中的应用、在安全管理中的应用等进行了系统论述。
        关键词:BIM技术;水利水电工程;施工管理;质量管理;进度管理;成本管理
        引言
        水利水电工程项目中的安全风险非常多,如果要有效保障工程建设目标的顺利实现,就必须积极开展全过程、动态化的安全管理,消除工程建设施工时的安全风险。传统的安全管理方面,理念、技术等相对落后,安全管理成效不明显,而在当前工程领域现代化的发展过程中,BIM技术在安全管理方面的优势越来越突出,工程企业要积极通过BIM模型的构建,发挥该技术的模拟性、可视化和协调性优势,及时根据施工模拟的安全风险,制定安全防范策略。
        1BIM技术的概述
        BIM技术不仅具有很高的模拟水平,也拥有良好的协调性,能够优化项目设计,有效降低工程规划的时间成本,提高工程施工的可视化程度。现阶段,BIM技术主要应用于工程建设的各个环节[4-6]。设计阶段,人们可以应用BIM技术来科学分析不同的设计方案,同时可以将设计方案与理念传递给各个部门,实现大数据共享;招投标阶段,可以使用BIM技术,利用相关模型来对施工过程进行模拟,分析与预测资金投入,为投标企业提供参考;施工阶段,运用BIM技术对项目进行程序化管理与实施,根据模型预测材料成本,防止后勤工作不到位,加快工程进度。
        2BIM技术在施工安全管理方面的应用优势
        2.1节约时间,提高效率
        水利水电工程的建设施工任务繁重,现场施工作业是严格按照设计图纸来组织的,在传统的二维图纸设计过程中,施工人员常常会存在读图错误、理解偏差问题,最终导致现场施工作业并不能与设计图纸相一致。而在BIM技术下的施工作业开展时,由于所构建的三维模型,最终的施工成果会在模型中更为直观地呈现出来,也就避免了现场施工人员对设计理解错误的情况,可以大大提升读图效率,保障施工效率,避免由于施工与设计偏差所造成的安全问题。
        2.2进度保证。采用BIM技术
        建立建筑物或者枢纽的三维模型后,结合施工进度计划,可以建立综合了时间维度的4D模型;再结合工程量及造价信息等,还可以实现5D建模,进而更加形象地展示项目不同时间阶段的施工情况,对项目建设全过程进行模拟。据此,可以更好确定项目节点,并适时调整,以获得最优施工方案。对于重点、难点部位,结合BIM技术可以实现可视化模拟施工的特点,能够更加合理的进行施工平面布置规划,使材料的运输堆放、施工机械的使用情况等一目了然。同时通过BIM技术特有的碰撞检查,可以提前发现施工过程中有可能产生的冲突,并给出解决方案,从而达到时间、资源最优化配置的目标。
        2.3施工管理优化
        在水利工程施工中,现阶段的现场施工管理可以说是粗放的,有些甚至是盲目的,管理水平有待进一步提升。通过BIM技术,可以对项目施工全过程进行动态模拟,结合施工进度,提前发现施工进行中可能出现的诸多矛盾和问题,并通过方案优化,简化后期施工现场管理活动,避免盲目施工。

同时,对于复杂的施工部位,应用已构建的三维模型进行技术交底、安全交底,指导一线施工更加直观和具体,可以使作业层,尤其是现场工人更易理解,沟通更方便,效率更高。
        3IM技术在运维管理中的应用分析
        3.1构建安全管理模型
        水利工程项目中的安全管理应该是贯穿全过程的管理行为,随着近年来我国水利水电工程建设项目的增多,国家乃至行业都对安全管理提出了越来越高的标准,即使各个工程企业在参与水利水电工程项目的过程中都在积极开展安全管理工作,但是,安全事故也时有发生,这说明当前的水利水电工程项目中,施工安全管理方面还存在很多的问题和巨大的发展潜力。BIM技术在施工安全管理方面的应用,使得工程企业能够根据现场的实际情况,来构建安全管理模型,将与安全管理相关的参数和信息都直接集成到该模型中,BIM软件就可以自动进行安全分析,并给出相应的安全施工方案,实现安全预防。
        3.2构建地形BIM模型
        该模式是指需要挖掘的项目的实施区域或地形对象,在建筑布局和链接促进中起着重要作用。建模本身非常复杂,包含许多内容和信息,曲面是非常重要的链接。为了提高曲面生成的效果,有必要详细分析与工程项目有关的各种信息数据,并据此制定数据规则。此外,有必要全面审查河流的原始结构特征。如果轮廓线有误差,则应根据具体情况进行改进和补充。主要由曲面的三角形部分组成的三角形网格用于生成曲面。这样可以更清楚、更准确地查看地形变化。
        3.3识别危险因素、划分危险区域
        以某水利水电工程项目为例,该项目处于水环境中,地质地形、水文土质都可能使工程现场的安全问题频发。因此,在水利水电工程施工安全管理中,工程企业需将GIS技术所勘测到的现场数据快速、准确地输入到BIM模型中,在模型中,由于软件存在三维操作功能,可以在不同的参数之间建立关联,最终将会以可视化的方式来呈现出全部的工程过程,可视化与施工模拟使得施工中危险因素的识别将更为便捷,也就可以快速在模型中划定现场的危险区域,并针对这些区域给出有效的安全管理策略。BIM平台可以对工程的各个施工区域加以科学划分,通过区域内不同颜色的区分,可以直观向现场施工人员展示各个区域内的危险程度,使得施工人员能够根据BIM下的危险区域划分,来作出相应的施工方案调整。
        3.4人员安全教育培训
        人员安全教育培训是事前控制安全风险的控制措施之一,参加培训的每个人员都对应一个身份证二维码,扫描相应的二维码就知道培训的对象是什么角色(管理人员、班组长、技术人员等),然后对其进行针对性的安全培训。还可以将施工人员的年龄、血型、岗前培训、岗位证书、班前安全交底、安全技术交底登记、培训考核成绩、退场登记等信息加入到二维码中,将二维码贴在培训档案上或者贴在安全帽上,扫描之后就可以查看具体的信息,实现对施工人员的精准管理。
        结语
        目前BIM技术在水利行业还处于探索阶段,但BIM技术作为继CAD技术后的又一次技术革命,改变整个建筑行业发展现状的趋势是毋庸置疑的。近年来,随着国家大力推广及一系列支持政策的出台,BIM技术在水利行业的应用和发展有了极大推进。大批重点工程开始试点,对BIM技术的应用提出了具体要求。在水利工程施工中,BIM技术的应用不但能有效提高工作效率,还可以更细致、更精确控制施工中各个过程和阶段,彻底打破以前施工企业只重经验、不重技术的现象,推进水利工程施工技术更快更好的发展和完善。
        参考文献
        [1]李东晓.信息技术在水利工程建设管理中的应用.科技创新与应用,2020(28):171-172.
        [2]周祥龙.BIM技术在水利水电工程施工安全管理中实践应用.建材与装饰,2020,615(18):157-158.
        [3]解凌飞,李德.基于BIM技术的水利水电工程三维协同设计.中国农村水利水电,2020(3):105-111.
       
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