BIM技術(shù)在水閘全過程管理中的應(yīng)用探究

王 越

（惠州市華禹水利水電工程勘測設(shè)計有限公司，廣東 惠州 516003）

BIM技術(shù)是在三維數(shù)字信息的基礎(chǔ)上，通過將項目信息在可視化模型平臺進行集成的方式，高質(zhì)量完成項目施工全過程所涉及數(shù)據(jù)信息集成工作的一項技術(shù)，無論是在前期項目的規(guī)劃與設(shè)計，還是在后期項目的施工與運行中，均能夠見到BIM技術(shù)的應(yīng)用，對建筑領(lǐng)域及水利工程而言，BIM技術(shù)起到的作用是不可替代的，需要注意的是，由于水利工程對該項技術(shù)加以應(yīng)用的時間較短，因此仍舊存在著諸多有待解決的問題。

1 BIM技術(shù)在水閘工程中的應(yīng)用

1.1 BIM技術(shù)在水閘建設(shè)中的應(yīng)用

1.1.1 規(guī)劃設(shè)計階段

當前，水閘建設(shè)中應(yīng)用到BIM技術(shù)的階段主要是前期的規(guī)劃設(shè)計。在對水閘進行規(guī)劃時，BIM技術(shù)的作用是以設(shè)計和選址規(guī)劃為依據(jù)，對周圍地區(qū)的地形和地質(zhì)條件進行模擬，用更加直觀的方式，對水閘建設(shè)方案加以呈現(xiàn)，在此過程中，工程量的快速抽調(diào)與提取、精確估算施工費用等目標都會成為現(xiàn)實。有關(guān)人員也能夠根據(jù)自身所掌握的投資信息，以BIM模型為平臺，整合施工方案具有的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益，保證所制定決策的科學性[1]。對設(shè)計階段而言，BIM技術(shù)的作用則體現(xiàn)在提升水閘工程具有的可視化、信息化和參數(shù)化水平，保證施工質(zhì)量及效率的方面，合理應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠拉近不同專業(yè)間的距離，通過共享電氣、水工等專業(yè)現(xiàn)有設(shè)計文件的方式，提升設(shè)計效率，使協(xié)同設(shè)計的積極作用得到最大化發(fā)揮。可視化查詢則使設(shè)計方案變得更加直觀，設(shè)計人員能夠以BIM模型為依托，對自身的設(shè)計意圖進行充分表達。BIM模型具有的掃描和檢查功能，可以用來對泵站管線、水閘結(jié)構(gòu)及相關(guān)部位進行掃描和檢查，避免由于設(shè)計失誤或是技術(shù)誤差的存在，導致設(shè)計質(zhì)量受到不必要的影響。除此之外，BIM模型的作用，還包括對工程量進行精確計算、對建設(shè)費用進行估算以及控制工程總投資等，將BIM模型和數(shù)值計算軟件相結(jié)合，能夠提升有關(guān)人員對閘門、閘墩或是底板結(jié)構(gòu)所對應(yīng)應(yīng)力進行計算的速度，通過減少建模工作量的方式，縮短花費在數(shù)值計算工作上的時間。

1.1.2 正式施工階段

水閘的建設(shè)，主要由規(guī)劃設(shè)計、可行性研究、初步設(shè)計和實質(zhì)性施工等階段所組成，通過上文的分析能夠看出，在規(guī)劃設(shè)計階段對BIM技術(shù)加以應(yīng)用，可以使其具有的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，通過指導施工的方式，提升施工的質(zhì)量和效率。當然，在正式施工階段，BIM技術(shù)的作用同樣不容小覷。在對水閘進行施工的過程中，BIM技術(shù)的作用主要是對可視施工方案進行建立，例如，場內(nèi)交通、料場及渣場的布置，再以施工組織設(shè)計為依據(jù)，實現(xiàn)工程施工過程可視的目標，保證有關(guān)人員能夠及時發(fā)現(xiàn)施工設(shè)計存在的不足，從而高質(zhì)量完成對施工組織設(shè)計進行優(yōu)化的工作，無論是對材料、機械還是人力進行的安排調(diào)度，都會具有更高的合理性。施工人員在對施工材料和設(shè)備進行采購時，所依托的依據(jù)主要是BIM模型提供的設(shè)計信息，實踐表明，在水閘建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以提高針對施工成本所開展核算工作的精確度，保證施工和監(jiān)管力度[2]。另外，BIM技術(shù)還可以用在對施工進行安全管理的過程中，具體表現(xiàn)在危險信息的集成、危險區(qū)域的劃分等方面，也就是說，施工人員可以在BIM技術(shù)的輔助下，高質(zhì)量完成動態(tài)監(jiān)控施工安全的工作。可視化施工方案的作用，則體現(xiàn)在幫助參建單位深入了解施工安排與方法的方面，實踐表明，更加透明的建設(shè)進度，可以強化施工的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)性，在此基礎(chǔ)上所建立的反饋機制，無論是在實時性還是有效性方面，都具有更加良好的表現(xiàn)。

1.2 BIM技術(shù)在水閘運行管理中的應(yīng)用

建成后的水閘，需要向管理單位進行移交，再投入到使用過程中。在對水閘進行施工時，有關(guān)人員應(yīng)將具有可視化特征的模型（見圖1）列為需要建設(shè)的對象之一。實踐表明，在施工過程中建設(shè)的BIM模型，其作用主要是向管理單位提供對水閘進行管理所需的信息，使管理單位能夠在較短的時間內(nèi)，根據(jù)施工情況，制定系統(tǒng)、具體的接管要求，避免整改工作花費大量的時間，接管效率自然也會因此而得到較大幅度的提升[3]。BIM模型能夠向管理人員提供，水閘在不同工況下的運行情況，為后續(xù)針對水閘所開展的引排水調(diào)度工作提供便利，另外，需要有關(guān)人員引起重視的工作，還包括定期對BIM模型進行維護或是更新。實踐表明，BIM模型的作用，還體現(xiàn)在以下方面：（1）為水閘管理工作的精細化和數(shù)字化程度提供保證，提升工作效率；（2）為有關(guān)人員提取工程數(shù)據(jù)的工作提供幫助。可視化查詢的優(yōu)勢，主要是提升對維修養(yǎng)護成本進行計算的精確度，保證針對水閘管理所制定的養(yǎng)護和維修計劃能夠取得和預期相符的效果；（3）圖紙丟失導致設(shè)計數(shù)據(jù)不全的問題也隨著BIM模型的引入而得到解決，BIM模型能夠記錄工程設(shè)計所應(yīng)用到的全部數(shù)據(jù)，在大修或是拆除重建水閘的過程中，工程設(shè)計數(shù)據(jù)起到的作用，自然可以得到最大化的呈現(xiàn)；最后，集成于BIM模型中的建設(shè)信息，不僅可以將水閘的施工過程，全面而具體地展示在管理人員面前，幫助管理人員對有關(guān)工作進行深入認知，還能夠通過信息共享的方式，為其他與水閘建設(shè)相似的工程，提供施工所需的經(jīng)驗與教訓，行業(yè)建設(shè)水平也會因此得到顯著提升。

圖1 某水閘模型

2 BIM在水閘工程中的發(fā)展趨勢

與二維設(shè)計相比，BIM技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在可視化設(shè)計和專業(yè)協(xié)同設(shè)計等方面，也正是因為如此，該項技術(shù)才被廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)的過程中，調(diào)查研究表明，以下內(nèi)容所體現(xiàn)的正是BIM技術(shù)所特有的、無法被替代的優(yōu)勢。

（1）BIM技術(shù)能夠?qū)椖繑?shù)據(jù)信息進行完備的集成，通過可視化查詢的方式，為后續(xù)項目規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理工作的開展提供依據(jù)；

（2）BIM技術(shù)能夠快捷、高效地對工程量信息進行提取，保證所計算建設(shè)成本的精確度，這樣做能夠幫助有關(guān)人員對項目投資加以控制；

（3）BIM技術(shù)具有的關(guān)聯(lián)修改、協(xié)同設(shè)計和碰撞檢測功能，從源頭處對人為失誤、技術(shù)誤差進行了規(guī)避，由于設(shè)計方案不斷變更，導致施工質(zhì)量及效率下降的問題由此得到解決；

（4）BIM技術(shù)賦予了水閘工程信息化和參數(shù)化特征，有關(guān)人員可以在此基礎(chǔ)上，對信息庫進行建立，為全過程管理及相關(guān)工作的開展奠定良好基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

通過上文敘述能夠看出，與常規(guī)的水閘設(shè)計與施工方法相比，BIM技術(shù)具有的優(yōu)勢十分明顯，合理應(yīng)用該項技術(shù)，可以保證設(shè)計和施工質(zhì)量得到較大幅度的提升。在工程建設(shè)水平不斷提升的當今社會，BIM技術(shù)引起了越來越多人的關(guān)注，將其應(yīng)用在以水閘項目為代表的水利工程的施工過程中，往往可以取得超出預期的良好效果。能夠預見的是，推廣并應(yīng)用該項技術(shù)，既能夠?qū)υO(shè)計和施工單位帶來深遠影響，又會給造價、運行管理等單位帶來變革。