探析BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用

李曉雙 安秀玲

摘 要：高速公路機(jī)電工程應(yīng)用BIM模型系統(tǒng)，可以提供真實(shí)、完整的高速公路工程模型。本文闡述了BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中應(yīng)用的主要作用，對(duì)BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程施工以及機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用進(jìn)行了安濤分析

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；高速公路；機(jī)電工程；應(yīng)用；作用；施工；管理

高速公路機(jī)電系統(tǒng)是交通工程管理設(shè)施的重要組成部分。我國(guó)高速公路機(jī)電工程主要是由監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)三部分構(gòu)成，對(duì)于維護(hù)道路安全，保障高速公路穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)具有重要的意義。但目前我國(guó)高速公路機(jī)電工程建設(shè)質(zhì)量還有待進(jìn)一步提升。我國(guó)高速公路機(jī)電工程建設(shè)在飛躍發(fā)展，一方面技術(shù)在不斷革新，現(xiàn)代化程度不斷加深。另一方面，高速公路機(jī)電工程系統(tǒng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有所落后。直接影響到高速公路的后期使用效果。因此，如何做好高速公路機(jī)電工程系統(tǒng)管理工作是現(xiàn)階段高速公路建設(shè)亟待解決的問(wèn)題

1 BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中應(yīng)用的主要作用

1.1 BIM可視化展示設(shè)計(jì)。可示化展示設(shè)計(jì)即建模過(guò)程，依照?qǐng)D紙和數(shù)據(jù)，利用專業(yè)軟件創(chuàng)建項(xiàng)目的道路、隧道、橋梁、建筑、設(shè)備等的BIM模型。

1.2 干涉檢測(cè)。將擬建的高速公路、橋梁、隧道以及機(jī)電設(shè)備BIM模型導(dǎo)入工程模擬軟件，展開(kāi)線纜路由檢測(cè)、設(shè)備定位檢測(cè)等工作，同時(shí)對(duì)相關(guān)標(biāo)段設(shè)備間關(guān)系進(jìn)行模擬，進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)電工程施工方案，減少后期工程變更，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)調(diào)配。

1.3 指導(dǎo)施工。通過(guò)BIM技術(shù)可以形成高速公路機(jī)電設(shè)備單位數(shù)據(jù)模型，并以專用的瀏覽器，對(duì)設(shè)備模型進(jìn)行分類(lèi)、關(guān)聯(lián)，并對(duì)全路段機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行多視角瀏覽，進(jìn)一步編輯和部分信息，將三維效果圖轉(zhuǎn)化為不同二維施工圖紙，指導(dǎo)機(jī)電工程施工。

1.4 偏差分析。根據(jù)高速公路機(jī)電工程管理特點(diǎn)要求及BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，需委托專業(yè)軟件公司對(duì)施工管理系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立起基于BIM技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)施工管理系統(tǒng)，通過(guò)動(dòng)態(tài)對(duì)比各分項(xiàng)工程的實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度偏差和成本偏差及沖突分析預(yù)警。

1.5 施工監(jiān)控。通過(guò)BIM系統(tǒng)對(duì)高速公路機(jī)電工程關(guān)鍵線路進(jìn)行跟蹤、監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握施工質(zhì)量、安全，為工程作業(yè)的管理決策提供充分依據(jù)。

2 BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程施工中的應(yīng)用分析

2.1 BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程管道碰撞檢查中的應(yīng)用。碰撞檢查是指在施工前預(yù)先發(fā)現(xiàn)安裝工程中不同部分、不同專業(yè)之間的沖突和干擾。因?yàn)橛才鲎步o施工帶來(lái)的影響很大，因此安裝工程中的碰撞檢查以硬碰撞為主。在機(jī)電工程中出現(xiàn)較多的碰撞為各種管道之間的碰撞、管道與橋架、管道與設(shè)備以及管道與結(jié)構(gòu)之間的碰撞。利用BIM軟件對(duì)各專業(yè)管線進(jìn)行碰撞檢查，根據(jù)碰撞檢查情況，不斷調(diào)整管線的空間布局，以達(dá)到最合理的綜合排布效果。在使用軟件碰撞檢查功能中，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)層風(fēng)管出管道井后，與走廊處消防管道發(fā)生沖突。于是通過(guò)調(diào)整風(fēng)管局部安裝高度，成功避開(kāi)沖突，避免了后期施工中的返工現(xiàn)象。

2.2 BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程管線綜合設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目越大，其設(shè)備、管線也就越多，施工難度也就越大。利用BIM技術(shù)的專業(yè)軟件，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電專業(yè)的深化設(shè)計(jì)，根據(jù)工程的具體情況，對(duì)管線進(jìn)行科學(xué)合理的布置。項(xiàng)目在開(kāi)工的初始階段，各專業(yè)技術(shù)人員在進(jìn)行圖紙深化設(shè)計(jì)時(shí)，同步創(chuàng)建BIM三維模型。同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度和各專業(yè)要求，綜合各專業(yè)圖紙進(jìn)行碰撞檢查，形成碰撞審核報(bào)告，根據(jù)審核報(bào)告對(duì)設(shè)計(jì)再進(jìn)行優(yōu)化，生成三維管線綜合設(shè)計(jì)方案，合理進(jìn)行機(jī)電管線綜合排布，有效安排施工工序，有利于規(guī)避施工工序混亂引起的工序沖突、返工等問(wèn)題。此外，還可以利用BIM技術(shù)開(kāi)展漫游檢查，可對(duì)整個(gè)樓層最終完成的管道布置進(jìn)行漫游，展現(xiàn)機(jī)電管線整體效果，展示機(jī)電管線及設(shè)備的空間關(guān)系及支架形式，給人身臨其境的感受。

2.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于三維可視化技術(shù)交底。BIM技術(shù)的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)就是立體可視化，在機(jī)電安裝施工進(jìn)行前，可以通過(guò)BIM技術(shù)平臺(tái)為施工提供圖紙盲點(diǎn)或者是較為復(fù)雜位置的三維視圖，這樣就能夠?qū)κ┕みM(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)，從而提高施工的效率。三維可視化技術(shù)交底能夠與現(xiàn)實(shí)的施工過(guò)程進(jìn)行直觀的對(duì)比，這樣就能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)施工中存在的不足之處，以便及時(shí)的進(jìn)行修改。

3 BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用分析

3.1 在三維展示中的應(yīng)用。在BIM模型中可查看相關(guān)機(jī)電設(shè)備，查看機(jī)電設(shè)備的相關(guān)資料和信息，可實(shí)時(shí)獲取和展示采集的監(jiān)控信息。在三維場(chǎng)景中對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備的各種資源進(jìn)行分類(lèi)管理和空間查詢，點(diǎn)擊查詢結(jié)果快速定位到具體位置，并顯示資源的相關(guān)屬性信息和關(guān)聯(lián)的圖紙資料等內(nèi)容。包括按關(guān)鍵詞模糊查詢、組合條件查詢、空間查詢、緩沖區(qū)查詢、點(diǎn)選查詢等多種查詢方式。

3.2 在運(yùn)維管理中的應(yīng)用分析。設(shè)備運(yùn)維管理分為計(jì)劃性維護(hù)和故障性維護(hù)，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備不同維護(hù)要求和維護(hù)周期，自動(dòng)生成維護(hù)計(jì)劃。檢修人員可按計(jì)劃對(duì)設(shè)施或設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)，并更新維護(hù)狀態(tài)。在發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)手持設(shè)備掃描設(shè)備標(biāo)簽上的二維碼，進(jìn)行設(shè)備定位，登記故障。并可生產(chǎn)派工單，檢修過(guò)程中可查看故障構(gòu)件的相關(guān)圖紙、歷史維修信息、維修知識(shí)資料等，輔助問(wèn)題解決，完成后可記錄維護(hù)日志，更新設(shè)備狀態(tài)。運(yùn)維管理主要是建立一個(gè)實(shí)時(shí)、及時(shí)故障處理平臺(tái)。在故障發(fā)生前，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)告警，上報(bào)故障。然后在故障處置中，通過(guò)故障當(dāng)前的現(xiàn)狀，結(jié)合故障處理的相應(yīng)措施庫(kù)，實(shí)時(shí)生成故障處置措施，避免災(zāi)害的發(fā)生，減少災(zāi)難的損失。最后故障處置后，自動(dòng)生成故障處理報(bào)告，并對(duì)一段時(shí)間的故障設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為設(shè)備采購(gòu)和養(yǎng)護(hù)提供決策信息參考。

3.3 在資產(chǎn)管理中的應(yīng)用分析。在資產(chǎn)的日常管理活動(dòng)中，可以分空間管理和時(shí)間管理?？臻g管理上可以分為虛擬空間和物理空間，資產(chǎn)虛擬空間為管理單位提供了分層、分級(jí)資產(chǎn)管理信息，明確資產(chǎn)所屬的部門(mén)，責(zé)任到人。物理空間可快速定位設(shè)備當(dāng)前所處的物理位置，信息到點(diǎn)。其次從時(shí)間管理上，資產(chǎn)具有自己的生命周期，從采購(gòu)到報(bào)廢，建立資產(chǎn)全生命周期的管理，期間包括資產(chǎn)的計(jì)劃、采購(gòu)、入庫(kù)、領(lǐng)用、檢測(cè)、維修、報(bào)廢7個(gè)過(guò)程。

3.4 在資料管理中的應(yīng)用分析。資料管理可以對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備全生命周期中產(chǎn)生的資料進(jìn)行管理，包括設(shè)備資料、項(xiàng)目信息、設(shè)計(jì)圖紙、施工圖紙、竣工圖紙、培訓(xùn)資料、操作規(guī)程等，資料信息基于數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，提供增加、刪除、修改及檢索功能。軟件按照?qǐng)D形信息資料的用途以及所屬的專業(yè)進(jìn)行分類(lèi)管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了圖紙與構(gòu)件的關(guān)聯(lián)，能夠根據(jù)設(shè)備快速的找到構(gòu)建的圖紙，實(shí)現(xiàn)了三維視圖與二維平面圖的關(guān)聯(lián)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于高速公路機(jī)電工程施工具有重要意義，將BIM技術(shù)引入機(jī)電工程施工中，尤其是通信設(shè)備施工，實(shí)現(xiàn)了高速公路機(jī)電工程設(shè)計(jì)、設(shè)備生產(chǎn)、施工安裝以及運(yùn)維管理各個(gè)階段的有機(jī)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程的全程跟蹤，為高速公路機(jī)電工程施工質(zhì)量、進(jìn)度控制提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]郭傳樂(lè).BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用分析[J].交通世界，2017（28）.

[2]劉升.試析BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用[J].科學(xué)與信息化，2018（25）.