黃 龍

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，城市化建設(shè)規(guī)模增加，交通路網(wǎng)系統(tǒng)越來(lái)越完善，道路橋梁工程項(xiàng)目規(guī)模和數(shù)量增多，道路橋梁的施工質(zhì)量和安全性，直接影響人們的出行安全，合理進(jìn)行道路橋梁工程設(shè)計(jì)和施工至關(guān)重要。基于此，文章探討B(tài)IM技術(shù)在道路橋梁施工企業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值，提出具體的應(yīng)用措施，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠提升道路橋梁施工企業(yè)的施工和工程管理效果。

1 BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)中應(yīng)用的價(jià)值

1.1 有助于深化路橋設(shè)計(jì)

路橋施工企業(yè)在施工之前需要進(jìn)行工程項(xiàng)目的深化設(shè)計(jì)。深化設(shè)計(jì)需要工作人員對(duì)工程材料和設(shè)備等各類知識(shí)點(diǎn)形成深入了解，全面掌握管線和設(shè)備碰撞的特點(diǎn)，避免對(duì)施工工作造成影響。在此情況下，傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方式很難有效進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，而采用BIM建模技術(shù)，能夠通過(guò)建立工程項(xiàng)目的三維模型，在工程深化設(shè)計(jì)的過(guò)程中合理進(jìn)行各類設(shè)備和線路的搭配，提升工程深化設(shè)計(jì)的靈活性。

1.2 有助于提升勘測(cè)效果

工程勘測(cè)工作是路橋施工企業(yè)最為重要的項(xiàng)目，需要獲得工程當(dāng)?shù)氐奈恢脭?shù)據(jù)和環(huán)境空間數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的勘測(cè)方式雖然能夠全面獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，但是無(wú)法準(zhǔn)確地將各類數(shù)據(jù)的關(guān)系展現(xiàn)出來(lái)。而在采用BIM技術(shù)的過(guò)程中，可通過(guò)三維建模的方式模擬現(xiàn)場(chǎng)情況，將數(shù)據(jù)信息輸入三維模型，可直觀展現(xiàn)勘測(cè)地區(qū)的地理環(huán)境、施工環(huán)境特點(diǎn)等，掌握地質(zhì)和施工部件的關(guān)系，為提升工程勘測(cè)效果提供保障。

1.3 有助于精準(zhǔn)定位和檢測(cè)

BIM技術(shù)具備強(qiáng)大的定位功能，在路橋施工項(xiàng)目定位的過(guò)程中，可利用不同位置和角度對(duì)某個(gè)物體進(jìn)行拍攝，將拍攝的照片輸入BIM系統(tǒng)構(gòu)建模型，準(zhǔn)確顯示物體的實(shí)際位置，誤差能夠控制在毫米級(jí)別，便于和地面、周邊道路的精準(zhǔn)校準(zhǔn)合成。與此同時(shí)，采用BIM技術(shù)還能模擬工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行碰撞檢測(cè)，準(zhǔn)確檢測(cè)工程是否存在碰撞問(wèn)題，為工程的安全穩(wěn)定施工夯實(shí)基礎(chǔ)。

1.4 有助于進(jìn)行物料統(tǒng)計(jì)

企業(yè)采用BIM技術(shù)的過(guò)程中，能夠提升物料統(tǒng)計(jì)工作效果。如表1所示，路橋施工項(xiàng)目的物料數(shù)量較多、類型非常豐富，傳統(tǒng)物料統(tǒng)計(jì)方式在應(yīng)用過(guò)程中很容易出現(xiàn)物料統(tǒng)計(jì)量過(guò)少的問(wèn)題，導(dǎo)致工程項(xiàng)目下發(fā)的經(jīng)費(fèi)較少，對(duì)施工進(jìn)度造成影響，同時(shí)也可能會(huì)出現(xiàn)物料統(tǒng)計(jì)量多的問(wèn)題，使備料數(shù)量多，余料不能有效處理。在采用BIM技術(shù)的過(guò)程中，可利用三維模型進(jìn)行工程項(xiàng)目各類物料的運(yùn)算，精確進(jìn)行物料統(tǒng)計(jì)，為工程項(xiàng)目提供充足的物料。

表1 BIM技術(shù)和傳統(tǒng)物料統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性

2 BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)中的應(yīng)用措施

2.1 設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

采用BIM技術(shù)進(jìn)行工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)按照路橋工程的特點(diǎn)和情況，做好模型構(gòu)建工作，構(gòu)建道路路面模型、路基模型、橋梁主體結(jié)構(gòu)模型等，將設(shè)計(jì)參數(shù)輸入模型中，自動(dòng)化生成設(shè)計(jì)圖紙，利用三維模擬技術(shù)進(jìn)行繪圖、制作動(dòng)畫(huà)圖，直觀展現(xiàn)出設(shè)計(jì)意圖，確保設(shè)計(jì)效果。同時(shí)，還可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)質(zhì)量的審查和檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題，科學(xué)合理進(jìn)行問(wèn)題應(yīng)對(duì)和處理，避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)質(zhì)量不良而導(dǎo)致出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更的現(xiàn)象，為施工工作的合理開(kāi)展提供保障。

2.2 施工中的應(yīng)用

工程項(xiàng)目施工的過(guò)程中需要采用BIM技術(shù)，構(gòu)建完善的施工模式和體系，如圖1所示。

圖1 BIM技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用

2.2.1 數(shù)字化施工

當(dāng)前我國(guó)路橋工程施工技術(shù)快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的數(shù)量開(kāi)始增多，部分橋梁工程需要進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)零部件的異地生產(chǎn)，如果在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)出現(xiàn)返工的現(xiàn)象，浪費(fèi)成本和時(shí)間。因此，在路橋工程的生產(chǎn)期間，應(yīng)采用BIM技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化施工，模擬仿真預(yù)制橋梁的零部件，利用工廠生產(chǎn)的方式進(jìn)行質(zhì)量控制，保證各類零部件的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2.2.2 模擬施工

企業(yè)可采用BIM技術(shù)的4D模擬功能，開(kāi)展模擬施工工作，全面掌控施工進(jìn)度，科學(xué)合理地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)資源的分配，確保道路和橋梁工程的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，例如：在模擬路橋工程的路基和路面施工過(guò)程中，模擬材料應(yīng)用和設(shè)備應(yīng)用的情況，為施工工作提供材料配合比的建議和設(shè)備應(yīng)用的建議，確保施工工作的質(zhì)量和效果[2]。

2.2.3 可視化施工

工程項(xiàng)目施工期間，應(yīng)采用BIM技術(shù)進(jìn)行可視化施工，構(gòu)建工程項(xiàng)目的模型，模擬工程前期材料配置工作、路基施工工作、路面施工工作、橋梁主體施工工作等，將模型發(fā)送給施工部門(mén)，使施工部門(mén)能夠可視化完成施工，提升各項(xiàng)施工工作質(zhì)量和水平。

2.3 管理中的應(yīng)用

路橋施工企業(yè)在施工管理的過(guò)程中采用BIM技術(shù)，應(yīng)重點(diǎn)完善施工管理的模式，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。如圖2所示。

圖2 BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

2.3.1 成本管控

工程項(xiàng)目管理的工作中應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行成本的管控，確保工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益水平。首先，采用BIM技術(shù)進(jìn)行工程量的計(jì)算分析，模擬工程項(xiàng)目的施工流程，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)工程所需材料、設(shè)備、人力資源的數(shù)量，科學(xué)進(jìn)行預(yù)算編制。其次，在施工過(guò)程中通過(guò)三維模型模擬現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)比分析實(shí)際造價(jià)成本和預(yù)算編制內(nèi)容，準(zhǔn)確掌握預(yù)算執(zhí)行的偏差，為施工部門(mén)提供造價(jià)預(yù)算控制的建議，確保造價(jià)的有效管理。最后，采用BIM技術(shù)進(jìn)行橋梁拱腳部分、錨塊部分等精準(zhǔn)分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)成本的支出量，合理設(shè)定不同工序的造價(jià)限額標(biāo)準(zhǔn)，使施工人員和管理人員能夠按照限額標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行造價(jià)的管控，避免出現(xiàn)成本超支的問(wèn)題[3]。

2.3.2 進(jìn)度管控

項(xiàng)目施工的過(guò)程中采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度管控，需要利用BIM三維模型模擬不同工序的情況，自動(dòng)生成進(jìn)度計(jì)劃，在施工過(guò)程中將實(shí)際進(jìn)度數(shù)據(jù)輸入模型中，對(duì)比實(shí)際進(jìn)度和進(jìn)度計(jì)劃的偏差，明確進(jìn)度問(wèn)題產(chǎn)生的原因，確保進(jìn)度得到有效控制。同時(shí)采用三維模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工模擬，提前預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的沖突，提前進(jìn)行沖突預(yù)防和規(guī)避，避免施工沖突對(duì)進(jìn)度造成影響[4]。

2.3.3 質(zhì)量管控

工程質(zhì)量管控的過(guò)程中采用BIM技術(shù)，可利用三維模型進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)，為現(xiàn)場(chǎng)施工工作提供指導(dǎo)，同時(shí)，采用激光掃描的方式、RFID和GPS技術(shù)等，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備質(zhì)量管理和施工物資的質(zhì)量管理，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題；采用BIM技術(shù)模擬現(xiàn)場(chǎng)的情況，提前預(yù)測(cè)可能會(huì)發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題，提前制定完善的質(zhì)量管控方案和體系，確保路基結(jié)構(gòu)、路面結(jié)構(gòu)等質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求；在工程項(xiàng)目的質(zhì)量管理工作中，還可在BIM系統(tǒng)中設(shè)置路橋施工的材料質(zhì)量、設(shè)備質(zhì)量、工序質(zhì)量等管理模型，利用模型進(jìn)行質(zhì)量的可視化管理，預(yù)防工程施工出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。另外，在應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行路橋施工質(zhì)量管理的過(guò)程中，還需注意以下幾點(diǎn)：首先，利用BIM三維模型技術(shù)，可視化進(jìn)行路橋工程項(xiàng)目細(xì)節(jié)和構(gòu)造的處理，在施工過(guò)程中進(jìn)行模型、路橋工程施工工序和構(gòu)造的互動(dòng)，合理反饋，全方面展示建筑構(gòu)件的質(zhì)量情況。其次，采用BIM技術(shù)進(jìn)行多部門(mén)的協(xié)調(diào)合作，考慮到路橋工程項(xiàng)目非常復(fù)雜繁瑣，跨專業(yè)施工工作較多，因此，可利用BIM建模的技術(shù)，對(duì)施工過(guò)程中各個(gè)部門(mén)進(jìn)行協(xié)調(diào)，共享施工質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息，使各部門(mén)合作進(jìn)行施工質(zhì)量的控制。同時(shí)，利用BIM模型模擬施工場(chǎng)景，幫助各部門(mén)解決施工過(guò)程中的質(zhì)量控制難題。最后，對(duì)BIM模型中的不同圖源進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理，一旦模型內(nèi)的某些圖源發(fā)生改變，相關(guān)聯(lián)的部分自動(dòng)化調(diào)整，輸出圖紙和施工方案，提前進(jìn)行施工工作的優(yōu)化，提升施工質(zhì)量管控效果[5]。

2.3.4 安全管控

企業(yè)可利用BIM技術(shù)構(gòu)建工程項(xiàng)目的模型，模擬現(xiàn)場(chǎng)大型設(shè)備、深基坑等工程的情況，預(yù)測(cè)安全風(fēng)險(xiǎn)隱患問(wèn)題，科學(xué)合理地進(jìn)行安全管控，深入進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的施工安全監(jiān)督控制，確保施工安全符合標(biāo)準(zhǔn)。例如：采用BIM模型模擬現(xiàn)場(chǎng)深基坑支護(hù)、大型設(shè)備施工的安全情況，一旦發(fā)現(xiàn)有安全風(fēng)險(xiǎn)隱患問(wèn)題，即可提前制定風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防方案，避免施工風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的發(fā)生。

路橋工程施工完成后，養(yǎng)護(hù)工作非常重要，對(duì)路橋工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。因此施工企業(yè)應(yīng)在路橋施工養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中采用BIM技術(shù)，提升養(yǎng)護(hù)效果。建議工程施工企業(yè)以BIM模型為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)字化和三維可視化的工程運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行集成處理，多方協(xié)調(diào)，制定完善的工程項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)方案，利用科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)措施維護(hù)路橋工程的質(zhì)量，避免發(fā)生工程項(xiàng)目的質(zhì)量問(wèn)題[6]。

3 BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)字化發(fā)展

企業(yè)在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中，為提升技術(shù)應(yīng)用效果，需利用數(shù)字化技術(shù)增強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用水平。如圖3所示。首先，將移動(dòng)技術(shù)和BIM數(shù)據(jù)信息有機(jī)整合。近年來(lái)，我國(guó)移動(dòng)設(shè)備快速普及，工程項(xiàng)目施工和管理人員可利用移動(dòng)設(shè)備在任何地點(diǎn)隨時(shí)獲得工程數(shù)據(jù)信息。在這種情況下，為提升BIM技術(shù)應(yīng)用效果，可利用移動(dòng)設(shè)備將BIM模型和模擬的內(nèi)容，發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)的施工部門(mén)和施工人員，使施工人員能夠按照模型內(nèi)容和施工方案進(jìn)行高質(zhì)量施工。其次，將BIM技術(shù)和數(shù)字化捕捉技術(shù)有機(jī)整合。在現(xiàn)場(chǎng)施工的過(guò)程中，采用航拍設(shè)備與激光設(shè)備等進(jìn)行路橋工程的掃描，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)信息，將數(shù)據(jù)輸入BIM系統(tǒng)，提升模擬仿真的效果。最后，將BIM技術(shù)和數(shù)字化傳感器技術(shù)結(jié)合。在路橋工程施工現(xiàn)場(chǎng)，采用傳感器設(shè)備進(jìn)行各個(gè)施工工序和外界環(huán)境的監(jiān)控，將傳感器采集的數(shù)據(jù)匯總輸入BIM系統(tǒng)，為三維模擬施工工作的有效開(kāi)展提供保障[7]。

圖3 路橋施工中BIM技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展

3.2 智能化發(fā)展

路橋施工的過(guò)程中BIM技術(shù)智能化發(fā)展，需要施工企業(yè)將智能化技術(shù)和BIM技術(shù)整合。首先，利用人工智能技術(shù)改善BIM技術(shù)的應(yīng)用模式，通過(guò)智能化算法進(jìn)行工程項(xiàng)目各類參數(shù)和數(shù)據(jù)信息的運(yùn)算，保證參數(shù)和數(shù)據(jù)信息的計(jì)算準(zhǔn)確性。其次，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)等提升BIM技術(shù)應(yīng)用水平，深入進(jìn)行工程項(xiàng)目潛在數(shù)據(jù)信息的挖掘和存儲(chǔ)，使工程施工過(guò)程中能夠獲得非常準(zhǔn)確和完整的數(shù)據(jù)信息，保證三維建模的可靠性和可信度。最后，在BIM技術(shù)智能化發(fā)展的過(guò)程中，根據(jù)工程項(xiàng)目的特點(diǎn)和情況，通過(guò)人工智能技術(shù)和智能化的模型，不斷進(jìn)行BIM三維模型的整改和優(yōu)化，確保三維模型在工程項(xiàng)目施工中的應(yīng)用效果，提升工程模擬施工水平[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該次研究主要是分析BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)中落地應(yīng)用的效果。路橋施工企業(yè)在工程設(shè)計(jì)、施工、管理的過(guò)程中，采用BIM技術(shù)，能夠深經(jīng)設(shè)計(jì)工作，改善勘測(cè)效果，精準(zhǔn)定位和檢測(cè)，確保物料統(tǒng)計(jì)的合理性，因此可認(rèn)為BIM技術(shù)在路橋施工企業(yè)中的落地應(yīng)用具有一定價(jià)值。為確保BIM技術(shù)在企業(yè)中的良好應(yīng)用，在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行BIM技術(shù)的數(shù)字化和智能化改革，提升工程項(xiàng)目施工建設(shè)水平。