淺析BIM技術在高速公路施工管理中的應用

陳俊

摘要：BIM是以信息技術為主導的數字化新型管理模式，其工程項目管理相關基礎理論已日趨成熟;BIM技術在工程領域的實踐應用也越來越具有價值。本文針對BIM技術的自身特點以及在工程各方面的具體應用進行分析，為BIM在公路工程領域的推廣應用提供基礎和參考。

關鍵字：BIM;高速公路;施工;工程管理

高速公路工程是國家基礎性工程之一，經濟的發展帶動了對高速公路設施的需求，使得更多大型高速公路項目投入建設。文章以BIM技術為主線，研究其在高速公路施工管理中的應用，明確BIM技術在施工過程管理方面的優勢，分析其具體的應用措施，旨在強化高速公路施工管理的技術水平，通過技術手段確保施工順利，實現高速公路項目的經濟效益和社會效益。

1 BIM技術簡述

建筑信息模型（Building Information Modeling），簡稱BIM。BIM技術是一種針對建筑物實體的三維數字化信息模型展示。BIM在建筑物規劃設計、建設施工、運營維護中為參建各方提供了一個信息交互、協作的平臺，這個平臺通過創建一個包含建筑項目全部參數信息的三維數字化模型，在可視化的條件下，各參建方可以通過BIM技術在權限允許的范圍內提取、修改、更新相關信息，使項目各參建方透明、準確、及時的獲取所需信息，從而實現項目各參建方的信息交換和共享，強化其之間的溝通協作，提高項目管理效率和質量。

BIM技術在國內外工程領域受到極大歡迎，其發展和應用使得工程施工管理領域迎來第二次信息化革命。作為一種應用在工程項目各個階段的新型數字化建設技術，其主要特點在于以下幾個方面：（1）可視化;可視化是指各相關構件之間的互動聯饋性;BIM技術可以使構件圖形通過三維立體實物圖展現出來，并且顯示出構件的全部自然屬性和物理特征。（2）協調性;各施工部門共同運用BIM模型進行施工過程模擬，生成協調數據，通過調整矛盾點而在后續施工過程中避免返工，運用BIM技術的及時溝通協調性提高管理效率。（3）模擬性;在施工階段，運用BIM技術的4D（空間性+時間）展示功能進行施工模擬，以確定場地布置和施工工序、機械、人員組織安排的合理性，從而進一步調整和優化施工組織方案，指導施工。（4）優化性;通過對施工平面布置、施工方案進行模擬建造，運用BIM技術可以提前發現并避免沖突點，從而進一步優化施工方案，選擇合理的施工工藝和應對措施，有效減少施工經濟成本、提高生產效率。（5）可出圖性，利用BIM技術不僅可以出具相關施工設計圖，還可以獲得相關檢測報告和改進建議。BIM出圖具有綜合性強、可靠性高、可操作性好等特點。（6）精準可控性，BIM三維信息模型包含建筑物的全部真實信息，運用魯班等管理軟件選擇相應的選項模塊可以方便、直接得出結構的材料用量，進而進行指導施工，有效地提高了建筑工程預算的精準性、時效性。

2 BIM技術在高速公路施工生產中的準備工作

2.1 前期分工準備

在進行高速公路施工生產之前，就要開始設立BIM技術項目組，對所有人員進行責任分工，并制定出整體的工作計劃，工作內容細分到個人。另外，要根據施工現場的具體地理位置，做好現場勘察工作，制定出科學有效的施工方案，保證施工建設的順利進行。

2.2 配套設施準備

對于BIM技術的應用，需要具有較高配置的軟硬件設備，通常情況下都會建立一個獨立服務器，選用IntelCorei7處理器;用Infraworks 2020 工程軟件配合 Civil

3D2020對高速公路施工項目的路基、橋梁、隧道等進行模型構建;使用 Navisworks

2020 進行模擬演示;使用Revit2020建立場站模型;使用UC瀏覽器 UCExplorer8.5.0作為BIM的管理平臺。

2.3 協同工作準備

在高速公路施工前期，BIM技術項目組要進行建模工作，在此項工作開展的過程中，BIM組人員分工明確，聽從指揮，協同建模，各專項技術人員要集中開展對BIM建模的研討會，不斷地將其進行優化，制定出科學合理的施工方案。協同工作的有序開展，能夠有效的提高 BIM 技術的運用效率，使建模達到要求和標準，從保證施工的順利開展。

3? BIM技術在施工階段的應用

高速公路工程項目建設施工階段管理的重點在于有效促進施工進度、嚴抓工程質量、保障施工安全、減少施工成本。使用全新管理模式和技術手段在高速公路項目建設階段使用BIM技術，應用價值在于實現成本、質量、進度、安全的優化平衡，在加快工程進度的同時確保工程安全質量并保障項目收益。

3.1? BIM技術在高速公路施工中質量管理方面的應用

BIM技術在建設過程中質量管理方面應用BIM技術，總包單位通過打造貫穿項目全生命周期管理過程的材料管理平臺，來加強對進場施工材料的跟蹤查詢、監控、檢測，從而確保實體工程質量;在現場施工中運用3D-BIM參數化信息模型，模擬施工方案和重點工序的施工過程，對施工管理、技術人員進行可視化信息交底，避免因領會不足出現施工偏差影響施工質量，還可以對施工場地布置進行模擬分析和調整;運用基于BIM技術的碰撞檢測技術在施工前對施工方案進行檢測和優化，避免因方案錯誤導致施工質量問題的發生;基于BIM的綜合信息管理平臺，提高了信息交換和溝通協作能力，提升了質量管控水平。

3.2 BIM技術在高速公路施工中進度管理方面的應用

BIM技術在建設過程中進度管理方面基于BIM技術的高速公路工程項目施工進度管理模式和技術手段，通過賦予時間信息的3D-BIM模型，把總體進度施工計劃按照分部分項和施工工序劃分為若干個節點，并在節點中插入時間信息形成4D的進度管理系統，該系統加強了參建各方的信息溝通、傳遞、交流和協作能力，實現對現場施工進度的實時動態管理。該進度管理系統可根據施工進度計劃模擬施工過程，找出影響因素，優化施工進度計劃;根據施工計劃計算分析得出所需要的人員、機械、設備、資金等，當進度計劃有所改動時系統會自動更新相關資源配置;通過該進度管理系統，施工管理人員及責任班組可以隨時查詢每一個分項工程的施工周期、工程量、施工工藝及施工單位等工程信息;當實際施工進度和計劃不符時，系統會自動更新施工進度信息、調整資源配置和相關進度數據并通過4D三維立體圖形展示出來。

3.3 BIM技術在高速公路施工中成本管理方面的應用

BIM技術在建設過程中成本管理方面的應用基于BIM技術的信息化管理模式和技術手段融入到高速公路工程項目建設階段的成管控中，建立了包含項目實體信息、工程進度時間信息以及各施工工序信息的5D-BIM成本管理控制系統。通過該控制系統可以解決傳統成本管理模式中的問題，做到項目成本管理精細化。通過模擬施工，暴露出方案缺陷和施工過程中可能遇到的問題，避免返工從而有效節約施工成本;運用成本管理控制系統，項目管理人員可以快速的提取出某一結構物和施工段落的基礎數據和施工信息，方便制定精確的人、材、機等施工資源配置計劃，避免了不必要的損耗和浪費，有效了控制了項目成本的支出;在項目竣工結算方面，5D-BIM成本管理系統內含有項目各個階段的全部工程信息，縮短了結算數據的復核時間和避免了相關不確定量造成的爭議，提高了結算效率和周期，節省了成本支出;根據施工進度，5D-BIM成本控制系統可以對多過程中的收入和支出進行動態儲存和控制，方便過程中的檢查和核算。

3.4 BIM技術在高速公路施工中安全管理方面的應用

BIM系統自帶安全風險識別及等級評定工具，能夠根據數據庫中的基礎數據，找出安全風險點并評價對應的風險等級，將其以不同的符號或顏色進行標記，并自動給出相應的處理意見。安全管理人員在制定安全風險管理計劃時，結合系統給出的結果進行一定的調整和優化，即可對具體工作進行指導。

在施工前，可利用BIM技術對現場進行3D建模，并模擬施工方案的行進過程。方案的合理性可在模擬中得到充分驗證，存在的問題和不足可被提前發現并做出處理，以免因方案問題導致操作過程中出現坍塌、滑坡等安全事故。

在BIM技術背景下，可對安全風險進行仿真模擬，建立起真實的風險場景，配合完成人員培訓。此外，BIM技術還可實現對安全風險的應急演練。將其與VR技術相結合，虛擬安全風險情境并進行角色模擬，使相關人員身臨其境經歷從發現安全風險到處理的整個過程，深入掌握安全風險的處理技術。

4 結語

BIM技術的應用給高速公路施工管理水平的提升帶來更大的發展空間。在施工準備階段，利用BIM技術做好安全管理規劃工作，能提前明確重點監管對象，制定安全風險預防、處理和應急方案;施工中，借助BIM系統的部門間的協同關系對項目的成本、質量、進度、安全方案的合理性進行優化，能不斷提高項目整體運作管理的能力，推動我國高速公路建設行業的穩定發展。

參考文獻

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