翁建 王海印
平原县市政工程有限公司 山东 德州市 253100
摘要：BIM技术有其明显的优势，主要体现在公路隧道工程中的优化、协调、可视化、仿真和绘图等方面，涉及多个学科，这一概念也是工程建设信息化发展的趋势，具有重要的应用价值和巨大的应用前景。因此，在当前的公路隧道建设中，有必要重视这项技术的应用，充分发挥其优势，促进公路隧道建设的发展。
关键词：BIM技术；公路隧道工程；应用
前言：目前，随着社会的发展，我国市政工程的发展取得了长足的进步。隧道工程与一般工程有很大区别，施工方法和技术选择复杂，具有“带状分布、与地质关系密切”的特点。虽然建筑行业在BIM技术的应用方面已经取得了较为成熟的经验，但要提高BIM技术在公路隧道工程中的应用效果，还需要长期的实践和不断的经验总结。
1.BIM技术概述
建筑信息模型是现代建筑设计过程中不可缺少的信息工具，可以覆盖传统CAD设计模板无法实现的精细化管理功能。随着技术人员的不断发展，BIM技术已经不仅仅局限于信息软件和模型功能，而是一种建筑和工程管理的工具。它可以在包含所有工程信息的前提下，对工程施工过程进行建模和框架化，大大提高了施工管理的效率和施工设计的准确性。由于所有的建模方案都在后台存档，所以它将支持后期项目的维护和升级。同时，它具有较好的集成能力来控制项目成本，以及资源的合理调度和分配。BIM是建设项目及其设施的物理和功能特征的数字表达。BIM通过创建和使用项目数据来开发整个生命周期的业务流程，并使用模型信息来管理业务流程。BIM模型基于三维可视化数字模型。通过创建面向工程结构化对象的模型，可以实现可视化显示、过程仿真、工程量计算、进度管理、材料管理、成本管理等一系列技术和管理应用。从而提高隧道施工的管理水平。
2.BIM技术应用
2.1施工过程管理
施工过程管理实现了狭义上的施工全过程管理。基于BIM集成管理系统的过程检验模块，对公路工程各子项目的关键施工节点分别进行控制。如钻孔灌注桩基础施工的关键控制点包括：桩基永久钢衬进场验收、钢衬下放验收、桩基位置复测、桩基进场、桩基终孔、钢筋笼制作、钢筋笼安装、混凝土浇筑等关键节点。每道施工工序完成并经监理工程师现场验收后，构件本次验收过程的相关数据和图像照片记录在BIM综合管理系统APP上，监理工程师现场完成电子签核。每道工序合格后，才能进行下道工序的施工和检查。通过工序检查模块规范工序管理流程，同时保留施工过程中真实可靠的影像数据，尤其是隐蔽工程，使施工过程可追溯。所有过程验收数据的收集构成了整个项目的施工过程管理数据库，这些数据也将作为项目BIM模型的一部分存储在相应的组件模型中。此外，BIM综合管理系统应用程序记录的施工数据将自动上传到BIM综合管理平台。平台会对收集到的数据进行分类、整理、收集，形成施工台帐(数据库)或各种报表，以动态网页的形式呈现，方便主要项目经理查看、分析、决策；数据再处理后导出的各种报表方便其他项目管理部门(模块)调用，减少部门间沟通成本和数据传输错误，提高项目管理效率。
2.2工程量统计的应用
隧道工程的工程量计量比较繁琐，但BIM技术可以解决这项工作中的这个问题。基于项目建设的2D平面设计图纸，可以对专业设备部件进行改造，建立三维模型，可以查看2D平面图，也可以用于混凝土和钢构件的统计。提出了一种基于建筑信息模型的三维计算方法。就是利用二次深化后的三维模型，直接点击目标构件，可以获取工程量信息，高效统计工程量。建筑信息模型建模软件可以提供一定量的精确构件结构体积，利用建筑信息模型应用平台可以获得已知构件数量的信息，可以有效提高技术人员的工作效率，节省大量计算时间。如果每个月结算劳务分包读物的分包，可以直接选择本月完成的里程段，然后自动形成完成的工程量，结算每个劳务分包。
2.3公路隧道主体
对于公路隧道施工的管理，首要工作是充分掌握公路隧道的主要情况，收集大量的隧道资料进行总结，以方便后期的设计工作。而BIM技术可以对数据进行分析，进而建立BIM参数模型，可以直观的向设计人员展示公路隧道施工工程量和三维坐标数据。在后期应用中，还可以结合公路隧道路径信息和参数化数据进行公路隧道施工综合仿真。通过模拟公路隧道施工过程，可以及时发现施工问题，避免在实际施工中出现同样的问题。在建立公路隧道BIM参数模型时，每一个元素都代表着其独特的意义。如施工范围、尺寸、材料、类型等参数。所使用的参数化数据库可以方便后期公路隧道施工的回忆，提高施工管理的效率。对于BIM参数模型，设计人员还可以根据实际施工情况统计所需的施工材料和设备数量，有效降低施工成本，提高公路隧道施工质量。
2.4设计阶段BIM技术的应用
首先，IT需要构建BIM团队组织架构，包括技术顾问、BIM项目负责人、设计师、IT知识分子阻力和系统管理员。其中设计师包括道路工程师、结构工程师、桥梁工程师、机电工程师、施工工程师，BIM项目负责人需要专业负责人。市政隧道工程的工程设计包括骨架模型、道路、隧道结构、模型、隧道维修模型、桥梁、建筑、机电设计等。在设计阶段应用BIM技术，可以实现市政隧道工程设计阶段各专业之间的自动化模型构建和碰撞检测，有助于提高市政隧道工程的设计质量，降低设计失误的概率。比如隧道管片三维模型的构建，既要考虑单环环节，又要考虑多环隧道建模，准确定位各环的中心坐标、环姿态和管片选择，通过二次开发设计实现多环隧道管片的自动生成目标。由于市政隧道工程设计阶段涉及的项目较多，用传统的CAD图形设计技术很难实现各设计过程的碰撞检查和模拟施工。而是利用BIM技术构建市政隧道信息模型，检查隧道工程设备段和工作结构中的碰撞问题，及时发现工程设计中的不足，从而有效避免设计错误和失误，优化市政隧道工程的管线布置，有效提高设计方案的质量。
2.5 BIM技术在管道优化中的应用
合理规划施工进度是BIM技术在工程应用阶段的重要作用之一。BIM技术可以应用于施工的各个阶段，可以提高施工过程中相关数据的共享和相关人员之间的沟通效率，可以更好地避免施工各个方面的重复操作，确保不会影响项目的施工进度。本项目管线复杂，周边社区多，大大提高了管线搬迁方案的操作难度。与工程建设相关的技术人员已经应用BIM技术确定了管道的搬迁计划。根据本项目的实际情况，结合BIM技术，构建管道动作模型。同时结合原设计方案和施工现场的实际情况，利用BIM技术进行相应的碰撞检查，避免施工阶段的碰撞问题。如果在工程施工过程中发现可能的碰撞问题，BIM技术人员需要及时调整工程模型，以获得管道搬迁的最优方案。
2.6 BIM技术在施工检查阶段的技术应用
施工检测阶段的技术处理对于隧道施工中的技术应用也具有重要的研究意义。只有保证施工检查阶段技术应用科学能力的提高，才能按照技术应用控制的要求来衡量隧道施工技术应用的安全水平，从而为后续的公路运营和交通安全奠定基础。隧道工程施工验收阶段BIM技术与技术应用的整合，可以在验收阶段的技术处理中进行详细的规划和分析，利用数据应用建模，详细考察整个技术应用控制中的关键要素。例如，借助BIM技术建模中的数据对比，将1: 1的比例作为现场隧道工程施工竣工验收的标准控制，为提高整体工程隧道施工质量奠定了基础。
结论：随着BIM应用软件的不断发展和BIM应用标准的逐步建立，BIM在隧道工程等领域的应用点将不断发展，这将补充和完善BIM在整个建筑行业的应用。
参考文献：
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