BIM技術(shù)在市政道路施工中的運(yùn)用

連 靜 陳喜平

（1.陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 陜西 西安 710018；2.中鐵七局集團(tuán)西安鐵路工程有限公司， 陜西 西安 710018）

隨著我國城市建設(shè)的不斷發(fā)展，市政道路的建設(shè)成為了其中極其重要的建設(shè)規(guī)劃。要做好市政道路的建設(shè)施工工作就要結(jié)合多種先進(jìn)的施工理念以及施工方法進(jìn)行項(xiàng)目的開展。而在此情況之下，積極合理地使用先進(jìn)、智能的先進(jìn)施工技術(shù)尤為關(guān)鍵。BIM技術(shù)作為如今施工項(xiàng)目中運(yùn)用得最為廣泛的施工技術(shù)之一，在市政道路的施工過程中，也應(yīng)該被積極地運(yùn)用，充分發(fā)揮其優(yōu)勢才能使得市政道路的施工項(xiàng)目的質(zhì)量與水平更高。

1 BIM技術(shù)在市政道路施工中運(yùn)用的概況及優(yōu)勢

1.1 BIM技術(shù)在市政道路施工中運(yùn)用的概況

早在十幾年前，我國就已經(jīng)大力推行BIM技術(shù)，并且眾多的建筑企業(yè)開始使用這一技術(shù)來完成施工項(xiàng)目管理的工作。從BIM技術(shù)的操作流程來看，起初，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維建模，完成建筑設(shè)計(jì)工作中眾多的難題。隨后，在建模的過程中通過錄入施工過程中所需的相關(guān)信息，并將這些信息存入云平臺(tái)中。最后，通過云平臺(tái)中數(shù)據(jù)的共享，使得施工過程中的溝通效率大大提升，從而提高施工的整體質(zhì)量。

1.2 BIM技術(shù)在市政道路施工中運(yùn)用的優(yōu)勢

BIM技術(shù)如今已經(jīng)得到越來越廣泛的使用，而這也使得市政道路施工使用BIM技術(shù)的趨勢越來越明顯。而在市政道路施工的運(yùn)用中，BIM技術(shù)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢。

首先，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)施工的可視化。所謂可視化，即將二維圖紙轉(zhuǎn)換成三維立體的模型。這一優(yōu)勢可以使得施工過程中所需要的構(gòu)件、材料等更加容易觀察，讓工作人員更易理解施工的原則和方法。并且BIM技術(shù)可以將構(gòu)件的相關(guān)數(shù)據(jù)信息錄入模型中，讓工作人員更加容易查詢和使用。這種共享方式以及信息的可視化，使得市政道路的施工效率能夠得到顯著提升。

其次，BIM技術(shù)具有優(yōu)化性的優(yōu)勢。基于第一點(diǎn)，BIM技術(shù)可以錄入施工中的眾多信息數(shù)據(jù)，從而讓施工方案變得更加科學(xué)和合理。在市政道路施工的過程中，不僅內(nèi)容繁多工序復(fù)雜，并且施工的周期較長。而BIM技術(shù)可以將施工過程中涉及到的復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行優(yōu)化處理，縮減了市政道路施工所需的時(shí)間。

再次，BIM技術(shù)具有協(xié)作性的優(yōu)勢。在市政道路施工的過程中，涉及到多個(gè)部門以及多個(gè)工作部分，需要這些部門共同協(xié)作來完成整個(gè)項(xiàng)目。如果對(duì)這些部門執(zhí)行的項(xiàng)目進(jìn)行整合和規(guī)劃，就能使得項(xiàng)目進(jìn)行得更迅速和更具條理。而BIM技術(shù)就能通過其管理的功能使得多個(gè)部門進(jìn)行良好的協(xié)作，從而加快市政道路施工項(xiàng)目的運(yùn)行。

最后，BIM技術(shù)具有模擬性的優(yōu)勢。在市政道路施工的過程中，BIM技術(shù)可以模擬整個(gè)的施工周期，這不僅可以使得施工過程更加具有規(guī)劃性以及可行性，還能幫助施工項(xiàng)目獲得一部分的工程預(yù)算。BIM技術(shù)通過工序模擬，使得工程難度大大降低。并且，BIM技術(shù)還能夠通過施工模擬來預(yù)估施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)的意外情況，從而降低施工過程的支出費(fèi)用。

2 BIM技術(shù)在市政道路施工中的運(yùn)用方向

2.1 建筑界限校驗(yàn)，配合施工管理

BIM技術(shù)可以結(jié)合項(xiàng)目的現(xiàn)場實(shí)際內(nèi)容進(jìn)行建模，然后再通過對(duì)模型的一些重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢查。如市政道路的平面交叉、立體交叉、地下的天然氣管道、自來水管道等等的走向布控，通過建模檢查對(duì)一些占地界限不滿足規(guī)范的建筑進(jìn)行整改和修正。這樣做會(huì)使得后期施工更加方便，不會(huì)使得施工人員進(jìn)行多次的返工重做，節(jié)約了大量的時(shí)間和人力物力。而且大多數(shù)返工重做的建筑在通過單位審核上也是比較困難的，也難以獲得業(yè)主的信任，無法簽收。

在實(shí)際的市政道路項(xiàng)目施工中，只有相關(guān)部門之間消息流通順暢、彼此溝通無阻，才能保證在推動(dòng)市政道路工作的時(shí)候每個(gè)施工部門和施工單位能夠默契配合，施工時(shí)不會(huì)出現(xiàn)紕漏，共同解決施工中出現(xiàn)的問題，確保施工的速度，最大化項(xiàng)目的收益。在市政道路施工中運(yùn)用BIM技術(shù)，把項(xiàng)目設(shè)計(jì)的最終內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)施工內(nèi)容相結(jié)合，并輔助相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，建立實(shí)際內(nèi)容的模型，模擬實(shí)際施工，從而獲得實(shí)際施工中會(huì)出現(xiàn)的一些問題，做出提前的預(yù)判，與相關(guān)的單位進(jìn)行溝通與協(xié)商，討論出一個(gè)相互滿意的最終方案，這樣可以避免將時(shí)間和資源過多的浪費(fèi)在了返工中，提高施工效率。

2.2 工程量計(jì)算，控制工程進(jìn)度

在實(shí)際的市政道路施工中，可以通過BIM建立工程模型，將實(shí)際施工過程中的工程信息進(jìn)行一個(gè)有序有規(guī)律的分類，從而減少在數(shù)據(jù)整理上的工作量。而且每個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件都可以根據(jù)其特點(diǎn)信息進(jìn)行分類，在相關(guān)信息的讀取時(shí)，可以加快讀取速度，方便對(duì)于總工程量的計(jì)算。

為了方便控制工程進(jìn)度，所以在建模時(shí)需要加入時(shí)間的要素，建立一個(gè)多維度的施工模型，在項(xiàng)目總計(jì)劃進(jìn)度的基礎(chǔ)上，劃分出更多層級(jí)的細(xì)分進(jìn)度計(jì)劃。比如市政項(xiàng)目上，需要市政項(xiàng)目的總進(jìn)度、項(xiàng)目年進(jìn)度、項(xiàng)目月進(jìn)度、項(xiàng)目周進(jìn)度、項(xiàng)目日進(jìn)度等等，然后在結(jié)合相關(guān)的實(shí)際進(jìn)度過程進(jìn)行優(yōu)化處理。通過BIM建模后模擬施工可以針對(duì)每一項(xiàng)工期進(jìn)度進(jìn)行精確的分析研究，然后對(duì)該工期進(jìn)度上出現(xiàn)的問題再進(jìn)行專項(xiàng)模擬，從而控制進(jìn)度的精度，完成整個(gè)施工項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃。

2.3 判斷危險(xiǎn)源頭，提高安全保障

BIM技術(shù)在市政道路施工中可以實(shí)現(xiàn)判斷危險(xiǎn)源頭、提高安全保障的功能。建立BIM技術(shù)的模型，可以使得施工人員在施工時(shí)準(zhǔn)確判斷設(shè)備與設(shè)備之間的距離以及其他的施工情況。在施工過程中，施工人員只有準(zhǔn)確判斷好施工場地的安全情況，才能使得施工過程中危險(xiǎn)的情況減少。而BIM技術(shù)能通過安全距離等數(shù)據(jù)的共享減少施工的危險(xiǎn)性，并且讓施工人員通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判斷危險(xiǎn)的源頭。

除了準(zhǔn)確判斷危險(xiǎn)源頭之外，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行市政道路施工的運(yùn)用還能夠讓安全技術(shù)交底的工作更加完善。安全交底的工作主要指的是在施工過程中安全負(fù)責(zé)人員對(duì)于現(xiàn)場施工人員安全情況進(jìn)行交待。但是在實(shí)際情況中，眾多的安全負(fù)責(zé)人員對(duì)待這一工作只是走形式，而并沒深入工作項(xiàng)目。但通過建立BIM模型，可以使得施工人員在了解這一模型之后準(zhǔn)確了解到安全隱患從而提高自身的安全意識(shí)。并且通過了解BIM建模中的相關(guān)數(shù)據(jù)，工作人員可以準(zhǔn)確把握建筑中構(gòu)件的情況，從而進(jìn)行安全的施工。

3 BIM技術(shù)在市政道路施工中的具體運(yùn)用

3.1 圖紙會(huì)審，方案比選及可視化交底

BIM技術(shù)主要體現(xiàn)在道路施工中的圖紙會(huì)審以及方案比選及可視化交底方面。在圖紙會(huì)審方面，由于市政道路工程的復(fù)雜性，一般會(huì)牽涉多項(xiàng)專業(yè)的方面，所以對(duì)于工程的資料圖紙等就會(huì)更繁雜，內(nèi)容也會(huì)很多，對(duì)于施工人員來說極為不便利。有時(shí)候施工人員并不能真正理解圖紙的內(nèi)容，而且在之前的圖紙會(huì)審中，往往都是憑借其以前的經(jīng)驗(yàn)來判斷理解，這樣往往會(huì)導(dǎo)致效率低下且出現(xiàn)錯(cuò)誤施工的情況。當(dāng)前則可以借助BIM技術(shù)構(gòu)建出更立體的圖紙模型，這樣不僅可以讓施工人員更加理解圖紙?jiān)O(shè)計(jì)理念，而且也會(huì)大大提高施工的效率，提升施工的質(zhì)量，這樣圖紙會(huì)審的優(yōu)勢也會(huì)大大提升。對(duì)于方案比選及可視化交底而言，在進(jìn)行各項(xiàng)市政道路項(xiàng)目施工前，可以借助BIM技術(shù)來對(duì)其項(xiàng)目方案的圖紙模型進(jìn)行虛擬演練，不斷查漏補(bǔ)缺，測試此項(xiàng)目的施工方案是否達(dá)標(biāo)，也可以測試出最具性價(jià)比的施工方案，定下方案后也能通過此技術(shù)向真正施工的人員進(jìn)行初步的理解，避免真正實(shí)施時(shí)的問題發(fā)生，這樣不僅可以減少施工時(shí)的出錯(cuò)率和施工難度，更能大大提升施工的效率，縮短施工時(shí)間。

3.2 場地布置及數(shù)據(jù)共享

BIM技術(shù)也體現(xiàn)在施工中的場地布置以及基于其BIM技術(shù)的協(xié)同信息數(shù)據(jù)共享方面。在場地布置方面，首先場地布置對(duì)于市政工程項(xiàng)目來說十分重要。因?yàn)橐豁?xiàng)工程涉及到人員、材料、機(jī)械等多個(gè)因素，所以要進(jìn)行科學(xué)的合理的進(jìn)行場地布置，施工方可以借助BIM技術(shù)將場地布置提前演練出來，通過BIM技術(shù)將最具性價(jià)比最優(yōu)的場地布置方案檢驗(yàn)出來，通過此技術(shù)還能讓施工人員掌握施工的實(shí)施進(jìn)展和更容易發(fā)現(xiàn)一些紕漏之處，為工程施工提供了便利，大大提高了施工的效率。

而基于BIM 技術(shù)的協(xié)同信息數(shù)據(jù)共享，就是利用BIM 技術(shù)創(chuàng)建出的信息模型被共享到云平臺(tái)上。這樣不僅可以讓參與實(shí)施工程的各個(gè)部門都能快捷的通過移動(dòng)端進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，也能大大提升了數(shù)據(jù)溝通的效率，減少了各部門之間由于數(shù)據(jù)更新的不統(tǒng)一而導(dǎo)致的實(shí)施上的偏差，讓項(xiàng)目實(shí)施起來更加有效率更加流暢，也能在一定方面減少施工的成本。

在市政工程項(xiàng)目施工中由于場地開闊、施工人員多和材料多等因素，合理且動(dòng)態(tài)的場地布置規(guī)劃顯得格外重要。基于 BIM 技術(shù)的動(dòng)態(tài)場地布置和動(dòng)態(tài)模擬能很好的解決這一問題，提前在 BIM 軟件中將場地布置規(guī)劃出來，通過軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)虛擬模擬，效驗(yàn)其可行性和經(jīng)濟(jì)性，選擇最經(jīng)濟(jì)適用的場地布置方案，同時(shí)也為項(xiàng)目對(duì)外交流展示增磚添瓦。由于BIM 技術(shù)的場地布置是隨進(jìn)度的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整的，而BIM 技術(shù)具有可視化和模擬性特征，因此可在 BIM 軟件中增加時(shí)間維度，模擬局部和整個(gè)項(xiàng)目的施工進(jìn)度。如此可幫助施工人員實(shí)時(shí)掌握市政工程實(shí)際施工進(jìn)度和模擬進(jìn)度的偏差，施工人員可根據(jù)偏差及時(shí)糾偏，這對(duì)項(xiàng)目整體工程進(jìn)度 的合理控制具有重要意義。而且基于 BIM 技術(shù)的協(xié)同信息數(shù)據(jù)共享可以實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目中多方面的效率提升，在質(zhì)安管理方面、資料圖文管理方面、信息數(shù)據(jù)共享統(tǒng)計(jì)分析方面還有工程后期的云維管理等等多個(gè)方面都可以實(shí)現(xiàn)有關(guān)BIM技術(shù)的利用，這無疑對(duì)市政工程項(xiàng)目的幫助匪淺。

3.3 瀝青施工信息管理

BIM技術(shù)還能運(yùn)用在瀝青材料的施工方面的信息管理。此技術(shù)的出現(xiàn)，能夠很大層面上解決當(dāng)前在市政工程項(xiàng)目中的一些問題。在之前的施工模式中，施工人員往往都是利用手動(dòng)測量的方法，數(shù)據(jù)既不準(zhǔn)確又不全面，信息管理也十分落后。但是使用了BIM技術(shù)后，這些問題都得到解決。比如在瀝青的施工信息管理方面，利用BIM的信息模型后，可以不斷記錄瀝青鋪放時(shí)厚度、配比度、溫度、變形程度、瀝青混拌時(shí)的進(jìn)展、動(dòng)態(tài)模量等等方面的數(shù)據(jù)信息。不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控瀝青施工的進(jìn)展，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題，施工效率會(huì)不斷提高，對(duì)于施工質(zhì)量也有保障。在所有的施工完成之后，利用BIM技術(shù)模型可以對(duì)施工情況與預(yù)期進(jìn)行檢驗(yàn)，將實(shí)施完成后的所有道路數(shù)據(jù)都錄入進(jìn)模型中進(jìn)行匯總，這樣對(duì)于今后對(duì)于市政道路工程的后期養(yǎng)護(hù)與維修都十分有利，對(duì)于今后道路出現(xiàn)的問題也能更快的更精確的進(jìn)行檢修。這些項(xiàng)目都依靠于BIM技術(shù)模型的支持，可見BIM技術(shù)在市政道路工程中的瀝青施工項(xiàng)目十分有潛力、有價(jià)值。

4 結(jié)束語

隨著我國施工技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在眾多的工程項(xiàng)目中起到了越來越重要的作用。而在市政道路施工過程中，BIM技術(shù)是能夠提高施工項(xiàng)目整體水平和質(zhì)量的技術(shù)手段。作為相關(guān)的技術(shù)人員，要清晰地了解BIM技術(shù)在市政道路施工過程中運(yùn)用的現(xiàn)狀極其優(yōu)勢，在明確BIM技術(shù)運(yùn)用方向的基礎(chǔ)上，完成好圖紙會(huì)審，方案比選及可視化交底的工作，利用BIM技術(shù)完成場地布置及數(shù)據(jù)共享、瀝青施工信息管理的工作。只有科學(xué)合理地運(yùn)用好BIM技術(shù)，才能使其在市政道路施工中更好地發(fā)揮作用，推動(dòng)我國市政道路施工的發(fā)展。