馮偉軍

（廣州機施建設(shè)集團(tuán)有限公司）

1 引言

在城市化背景下，我國市政道路的建設(shè)規(guī)模越來越大，建設(shè)要求越來越高。本文探究BIM技術(shù)的特點以及在市政路橋施工應(yīng)用的難點，以及具體的解決策略。

2 BIM技術(shù)

2.1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)指的是建筑的信息化模型，可以將施工項目所涉及的數(shù)據(jù)通過軟件展現(xiàn)三維立體模型，從而使項目設(shè)計人員能夠全面了解整個項目的特點以及施工生命周期[1]。同時，借助BIM技術(shù)可以直觀展現(xiàn)施工過程中的細(xì)節(jié)內(nèi)容，了解可能會出現(xiàn)的問題，并幫助工作人員減少設(shè)計施工中存在的不足。

2.2 BIM技術(shù)特點

BIM技術(shù)是新型技術(shù)，借助于數(shù)字模型及數(shù)據(jù)庫進(jìn)行構(gòu)建，并不是在建筑施工中特定的工藝，是隨著時代所發(fā)展而得到產(chǎn)物。BIM技術(shù)具有較強的優(yōu)勢，借助模型可以使工作流程得到優(yōu)化，保證各方面的溝通更加高效，對提升工程施工效率非常有利。

2.2.1 高效率

路橋施工中涉及的內(nèi)容非常多，包括項目的設(shè)計、項目施工管理、項目進(jìn)度管控等各方面內(nèi)容，尤其是大規(guī)模的道路橋梁施工，需要進(jìn)行多方面內(nèi)容的溝通，借助技術(shù)可以有效提升協(xié)調(diào)能力，并使工作流程優(yōu)化，進(jìn)一步提升工程的施工效率。BIM技術(shù)在進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)時，可以使各方理解工程的設(shè)計意圖，并針對施工的設(shè)計方案進(jìn)行確認(rèn)，避免反復(fù)修改方案引發(fā)的工期延誤問題。BIM技術(shù)可直觀展現(xiàn)內(nèi)部空間，并通過動態(tài)化模擬進(jìn)行深度呈現(xiàn)，這是傳統(tǒng)設(shè)計圖無法達(dá)到的效果，對方案的完善非常有利[2]。

2.2.2 可視化

BIM技術(shù)借助數(shù)據(jù)庫進(jìn)行模型的建立，可以將多學(xué)科知識融合在一起，并借助模型的方式展現(xiàn)建筑實體。在BIM技術(shù)應(yīng)用時，可視化是最為明顯的特點，可以根據(jù)施工的進(jìn)度及施工材料報表生成相應(yīng)的模型，這對施工決策的提供是非常有利的，并借助分層次的方式展現(xiàn)建筑施工的過程，這給施工規(guī)劃以及施工問題的解決提供了重要的技術(shù)支撐。

2.2.3 優(yōu)化工程施工效果

應(yīng)用BIM技術(shù)可以展現(xiàn)路橋工程的3d模型，直接體現(xiàn)設(shè)計方案，在完成立體模型的建立之后，可以從多角度、多方面展現(xiàn)施工當(dāng)中的細(xì)節(jié)，尤其是排查施工中可能存在的配件沖突，這可以精確解決施工中存在的問題，并為后續(xù)的施工奠定良好基礎(chǔ)。圖1展示了BIM橋梁構(gòu)件模型，可以凸顯具體的細(xì)節(jié)。同時，BIM技術(shù)除了可以進(jìn)行幾何模擬之外，還可以針對力學(xué)以及功能進(jìn)行模擬，通過這一技術(shù)有效地展現(xiàn)現(xiàn)場的操作流程，并制定更加針對性的施工方案，在借助立體模型展示的基礎(chǔ)上，有效應(yīng)對施工中可能存在的問題。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計，可以通過復(fù)雜的構(gòu)建表達(dá)三維空間，并實現(xiàn)工程的拆分設(shè)計[3]。

圖1 BIM橋梁構(gòu)件模型

2.2.4 優(yōu)化施工方案

在進(jìn)行施工現(xiàn)場以及施工細(xì)節(jié)模擬時，可以直接匹配施工的需求，借助技術(shù)進(jìn)行三維可視化驗證，提前預(yù)知施工中的風(fēng)險，及時采取解決對策。通過BIM模型可以實現(xiàn)材料的精準(zhǔn)控制，并結(jié)合統(tǒng)計功能獲取材料的需求量，減少施工中材料過多引發(fā)的成本投入。在施工完成之后，可以將計劃與實際用量之間進(jìn)行自動對比，可動態(tài)化展現(xiàn)材料管理。同時，在應(yīng)用BIM技術(shù)時，通過精細(xì)化管理可以有效縮短施工工期。在施工階段應(yīng)用時，可以使質(zhì)量、成本以及進(jìn)度做到精細(xì)化控制，借助BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬交底，實現(xiàn)整體的施工指導(dǎo)，直接反映施工的關(guān)鍵節(jié)點，并使施工人員能夠準(zhǔn)確了解工程的進(jìn)度。

3 市政路橋施工中BIM技術(shù)應(yīng)用

3.1 應(yīng)用流程

路橋工程項目涉及的范圍廣，受到周圍環(huán)境的影響較大，應(yīng)用BIM技術(shù)可以提升整個工程的管理水平，避免出現(xiàn)進(jìn)度落后的問題。同時，BIM技術(shù)要求實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)之間的連接，通過多終端的協(xié)同有效提升施工現(xiàn)場的質(zhì)量并解決效率問題[4]。在進(jìn)行BIM技術(shù)應(yīng)用時，也需要注意其應(yīng)用流程。BIM在設(shè)計階段進(jìn)行建模時應(yīng)用，在施工階段，則需要收集信息并進(jìn)行模型再現(xiàn)，最終完成竣工交付，同時在運營管理中也可以得到應(yīng)用。

3.2 施工圖模型

路橋工程建模復(fù)雜，在進(jìn)行建模時需要了解參數(shù)的變化，并根據(jù)施工現(xiàn)場橋梁高層進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。應(yīng)用BIM技術(shù)可以根據(jù)路面、場地的實際情況進(jìn)行構(gòu)件的自行組合建模，并將模型進(jìn)行自動保存以供同類工程項目使用。在進(jìn)行實際施工時，應(yīng)用模型參數(shù)修改，可以自動生成新的模型，提升了建模效率，節(jié)約了成本投入。在橋墩構(gòu)建、箱梁拼接等各個方面再進(jìn)行建模時，必須注重圖紙的統(tǒng)計，針對實際設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行匯總，并提出優(yōu)化的對策。在整個設(shè)計中需要進(jìn)行無碰撞檢查并完成整體模型，針對模型的任意部位出具相應(yīng)的3D圖紙，可以使工人更好地理解設(shè)計意圖及設(shè)計方案，可提升設(shè)計的準(zhǔn)確性。

3.3 場地布置

對施工現(xiàn)場進(jìn)行可視化模擬，可以針對施工現(xiàn)場的零件設(shè)施、道路設(shè)施、倉庫、施工用地進(jìn)行有效安排。BIM模型的應(yīng)用可以針對施工現(xiàn)場的平面布置進(jìn)行有效展示，在針對各類參數(shù)進(jìn)行匯總之后，可以記錄及使用時間、使用面積，將各種信息匯總成表，并實現(xiàn)平面化表達(dá)，并將其作為后續(xù)場地布置的重要依據(jù)。同時，在項目管理中可以通過各部分的施工順序進(jìn)行展示[5]。

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)工程與周圍環(huán)境之間的建立，通過在線工程的應(yīng)用可以為方案驗證、場地布置、施工決策的確定奠定良好的基礎(chǔ)，為了更好地展現(xiàn)施工現(xiàn)場，可以通過漫游、動畫及渲染圖片進(jìn)行展現(xiàn)，同時，施工現(xiàn)場所應(yīng)用到的臨時設(shè)施以及設(shè)備等都可以納入資源庫。

3.4 施工進(jìn)度

在BIM模型中導(dǎo)入施工進(jìn)度計劃，可以按照施工各階段的要求進(jìn)行細(xì)化，并將拆分好的集合對應(yīng)相應(yīng)的節(jié)點，最終根據(jù)施工進(jìn)度的順序?qū)С瞿Ｐ?。通過這一技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)施工過程的仿真，借助4D信息模型建立施工管理系統(tǒng)，方便人員、材料、機械的資源安排，避免在施工中出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。通過建?？梢灾苯诱宫F(xiàn)項目的進(jìn)度，并將項目進(jìn)度與實際要求進(jìn)行情況對比，實時了解施工的實際情況。針對進(jìn)度偏差進(jìn)行合理糾正，4D模型的應(yīng)用使管理者更加清楚了解整個工程的進(jìn)度，這是進(jìn)行施工管理的重要技術(shù)手段。

3.5 施工方案

通過模型建立復(fù)雜節(jié)點，可以直接展現(xiàn)施工方案，并針對方案當(dāng)中所存在的不足進(jìn)行檢查。在整合模型之后，可以進(jìn)行3D模擬渲染，通過動畫展示施工工序，針對一些復(fù)雜的方案進(jìn)行重新模擬之后可以驗證施工方案的合理性，了解實際施工中存在的不足。一些三維動畫可以實現(xiàn)三維技術(shù)的交底，使施工人員充分理解整個方案的要求，在進(jìn)行施工模擬時，要針對工作原理、施工工藝、內(nèi)部構(gòu)造、節(jié)點大樣、施工順序等多個方面進(jìn)行展現(xiàn)，將施工過程通過可視化圖片、視頻進(jìn)行展現(xiàn)，能夠清楚了解操作當(dāng)中的難點問題。

3.6 質(zhì)量安全管理

在實際施工中，現(xiàn)場施工人員可以應(yīng)用平臺來上傳施工當(dāng)中的質(zhì)量問題、安全問題，并進(jìn)行實時的跟蹤及記錄。信息化平臺會自動提醒相關(guān)人員落實整改，并將整改之后的問題進(jìn)行回復(fù)。因此，平臺以對質(zhì)量安全問題進(jìn)行統(tǒng)計，并將存在的問題交由專門的負(fù)責(zé)人進(jìn)行解決。

4 優(yōu)化BIM技術(shù)應(yīng)用的措施

BIM技術(shù)在實際應(yīng)用中具有較大的優(yōu)勢，但是在未來市政路橋工程施工應(yīng)用時，仍然需要注意針對這一技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。

4.1 培養(yǎng)專業(yè)人才

在路橋工程施工中，BIM技術(shù)的應(yīng)用需要由專業(yè)的團(tuán)隊完成，但是眾多項目開發(fā)團(tuán)隊對這一技術(shù)手段應(yīng)用不足。因此，在市政路橋工程施工中，需要有專業(yè)的高級技術(shù)人才在有經(jīng)驗的同事帶領(lǐng)下，建立起B(yǎng)IM技術(shù)團(tuán)隊，使BIM技術(shù)與傳統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗進(jìn)行有效融合。

4.2 完善數(shù)據(jù)管理

從BIM技術(shù)的應(yīng)用可以得知，相關(guān)數(shù)據(jù)的收集管理是非常必要的。因此，在加強數(shù)據(jù)管理機制的建立、強化數(shù)據(jù)的收集以及數(shù)據(jù)的使用、確保參數(shù)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，為市政路橋工程施工提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

4.3 強化技術(shù)應(yīng)用

從現(xiàn)有的路橋工程施工項目中可以得知，眾多企業(yè)對BIM技術(shù)的應(yīng)用還較為淺顯，甚至在建立簡單的模型之后，就不再進(jìn)行深入使用，這對項目的開發(fā)以及施工是非常不利的。因此，新時期，建設(shè)單位必須加強BIM技術(shù)的應(yīng)用，給路橋項目進(jìn)度、質(zhì)量、安全、施工細(xì)節(jié)控制方面提供支撐，尤其是在未來建筑市場不斷發(fā)展的背景下，需要成立專門的技術(shù)部門，并負(fù)責(zé)技術(shù)的應(yīng)用管理，使該技術(shù)能夠發(fā)揮更大的作用，為路橋項目工程施工提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

5 結(jié)語

在市政路橋工程施工中，BIM技術(shù)的應(yīng)用順應(yīng)了時代的發(fā)展，可以有效地解決施工中的難點問題。在應(yīng)用BIM技術(shù)時，打造了立體空間模型，針對施工現(xiàn)場進(jìn)行優(yōu)化，通過數(shù)據(jù)實時演算的方式提升設(shè)計的準(zhǔn)確性，有效降低施工中的風(fēng)險，提升施工的質(zhì)量、施工的安全性。BIM技術(shù)可以針對施工中的風(fēng)險及偏差進(jìn)行有效預(yù)警，并進(jìn)行實時調(diào)整，實現(xiàn)了工程精細(xì)化管理。因此，在應(yīng)用BIM技術(shù)時需要面向整個工程，從設(shè)計、施工、運營、管理等多個方面進(jìn)行綜合化應(yīng)用，為路橋工程的施工提供新的思路，實現(xiàn)我國市政道路施工水平的提升。