BIM技術在施工測量中的應用

張宇龍

【摘要】BIM技術是以三維模型為應用基礎，進行相關應用開展。在施工測量中，準確的數據是測量的根本。基于精細化、信息化的BIM模型能夠方便于我們施工測量人員快速提取坐標、高程、尺寸等數據，然后應用于現場監測、放線、測量等工作。有條件的更是通過BIM模型與其他設備結合進行現場智能化、高效化測量放線等。BIM技術的融入其最大優勢體現在高效率、高精度，從而為施工測量帶來一定的應用幫助。

【關鍵詞】BIM技術;三維模型;施工測量

1、引言

隨著BIM技術應用于建筑業全生命周期中的各個階段，服務于建筑業各階段也要求測量過程必須引入BIM技術不僅如此各領域對測量的要求均發生了較大變化。在傳統的施工測量工作中，主要遵循以數據為中心，通常以CAD平面圖標識數據為主，進行數據查看與現場應用，在很大程度上忽略了3D模型（特別是帶有準確坐標信息、高程信息的BIM模型）的分量。引入BIM技術也就是通過三維數字技術對工程項目中的各種數據信息進行高度集成，并通過構建數據庫來實現各階段數據的串聯和共享，并為工程測量人員提供可視化的查詢結果，為數據的應用以及更新完善提供了便利條件，同時也為工程的設計施工提供了客觀準確的參考依據。未來BIM技術還將進一步擴大其應用范圍，并加深與其他技術的集成應用。通過引入BIM技術能夠為施工測量帶來許多實質性的輔助，BIM技術與施工測量的集成大大降低控制測量的難度，提高施工精度，縮短了工期。

2、BIM技術在施工測量中的應用

2.1 BIM技術在施工測量中的應用要點

（1）施工測量BIM模型的創建

BIM技術在施工測量中的應用，BIM模型搭建是第一步！建立坐標高程準確、外觀形狀尺寸準確的BIM模型是應用工作的第一步。通常在項目應用過程中，運用Revit根據施工圖紙建立準確的與項目實體一致施工BIM模型、場地基坑監測BIM模型、施工測量用設備BIM模型、項目控制網BIM模型等。

（2）基于BIM進行項目測量控制網布設

根據業主提供的基準點運用BIM技術進行復核，然后引測到基坑周邊，在施工場地周邊道路及建筑物上創建一級三維控制網，并作為本工程施工的首級控制網。

2.2 ?BIM技術在施工測量中的應用

（1）BIM技術在土方測量中的應用

土方量在整個工程概預算與設計方案優化設計中起到重要作用，而傳統的手算土方工程量計算程序復雜，誤差較大。而BIM技術運用場地測量數據建立三維模型能實現比較精確和快速計算土方量從而為設計和投資抉擇提供參考。

利用測量數據結合BIM軟件建立建筑場地地形曲面，通過編輯挖方與填方形狀的編輯，軟件會建立新的地形高程點，利用原有高程點與新高程點的曲面數據進行土方量的精確計算。經過試算后確定設計結果，可以直接輸出土方施工圖指導土方施工。

（2）BIM技術在工程監測中的應用

BIM技術運用到工程檢測中，運用監測數據的三維坐標與時間信息與原有BIM模型可以快速查看位移與高程的變化情況，預測工程的位移與沉降。并且不需要對測量數據進行復雜的、專業的軟件進行處理，建立不直觀的圖表進行分析。通過三維模型的比對可以很形象直觀地查看工程的變形情況，并可以通過動畫對工程的后期位移變化進行預測。通過三維模型可以很快很清楚的查找出危險點，為提供應急預案提供基礎。項目各參與方的專業程度參差不齊，而BIM技術降低了專業化程度，使監測成果以及變化趨勢很直觀展現出來，各參與方都能很清楚的看到檢測結果。

（3）為裝配式建筑工程的安裝施工提供測量數據

綜合應用3D激光掃描和BIM技術采集點云數據并對數據進行對比分析，就能夠及時發現在現場施工過程中構件安裝和構件的設計位置存在的差異，從而為構件安裝提供準確的指導，保證了裝配式建筑安裝的質量。以湖北某工程項目的建設為例，其在施工過程中綜合應用了3D激光掃描和BIM技術來進行工程測量。通過BIM技術來進行建筑整體以及局部的設計，并利用BM模型為預制配件加工單位提供樓板、梁柱以及墻板等預制構件的規格數據信息，在完成裝配式建筑的安裝施工后，再通過三維激光掃描設備來進行數據采集及分析，從而準確反映構件缺陷問題，保證施工的質量。

（4）幕墻項目施工測量時BIM的應用

在施工階段，按照前期的規劃設計時已經建立起的BIM模型提取出要用到的節點、特征點的三維坐標，指揮施工，大致步驟有：第一步，按照設計的幕墻橋面中軸建立起平面控制軸網，根據在建筑附近的高程控制點，利用現代化的儀器測量出幕墻和0號塊的高程高差等數據，然后再進行工程中各個塊的引測，進行聯測和復測，保證數據的準確性，將最后得到的數據綜合分析，聯測和付出的基準點作為項目的高程控制點。第二步，根據基準點設計布設方式，在0號塊上設置3個測量基準點，3點分別設立在0塊的橫軸中心線交匯處、幕墻中軸線和腹板的中心上。并且每一個需要進行現澆混凝土的幕墻塊都要布設基準點，置于腹板中心線外延10cm處。第三步，中軸線的線控，連續梁的中軸線在施工時要經過多次的核查，保證邊緣墩柱和箱梁的連接。在懸臂段的核查結束后，還要再檢查澆段線的正確，密切監控線路變化。第四步，控制連續梁標高，從0號塊開始就需要進行標高控制，在澆筑混凝土時，在每一個段塊的中心和邊翼都設置高程控制點，并隨著混凝土的澆筑，密切監控高程控制點的數值變化，保證與預設拱高的統一，防止事故的發生。

（5）在古建筑測量方面的應用

世界各國對古建筑的保護都是十分重視的，隨著時間的侵蝕，世界上很多具有很高研究價值的文物以及古建筑都受到不同程度的破壞。欲對其進行保護首先得對保護目標進行測量從而確定破壞程度和保護的方案。以前的測量手段其測量過程本身就是一種破壞同時由于古建筑構造通常比較復雜信息量很大，例如古建筑中存在很多雕刻文字、色彩及曲線構造使得測量受限，同時具有很大危險性。所以傳統手段不能很好地進行古建筑測量。如今三維激光測量移動三維測量背包等測量手段可以用遙感的式采集測量目標的包括位置、色彩、構造等信息。同時， 數據量以每秒上百萬的點位信息來量度。所以能夠為復雜的大型的實體建立更加精細、精確、豐富的三維模型。同時還能為這樣的模型加入很多其他專業信息，便于對古建筑信息進行管理和設計保護及恢復方案。例如采用BIM技術測量成都武侯祠主要建筑僅需2h外業和3h內業即可形成直觀形象的、可量測的三維模型。

結語：

BIM技術應用于工程測量中未來是建筑行業信息化發展大勢所趨，也是建筑行業信息化的強烈需要。目前而言BIM技術將在工程測量中的應用取得了不錯的效果，但是也面臨的巨大挑戰，主要是來自硬件、軟件和數據標準三個方面的問題。解決當前BIM技術應用于測量領域所遇到的問題，才能為BIM在測量學科中的應用掃清障礙，讓工程測量向科技含量更高、自動化程度更強的大數據方向發展。

參考文獻：

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