BIM技術在鐵路施工管理中的應用研究

江志強

中鐵上海工程局集團第三工程有限公司 安徽 合肥 230000

引言

現代化的發展是離不開鐵路工程的快速發展，但目前廣泛應用于鐵路建設的科學技術并不能適應鐵路市場高速的發展趨勢，BIM技術的運用為鐵路施工帶來了巨變，它將數字化技術融入工程當中，建立信息數據系統來輔助施工，促進鐵路項目進入了全新的發展階段。

1 鐵路工程施工管理中存在的各種問題

1.1 鐵路工程管理人員的綜合水平并不高

在鐵路項目施工時，常常會出現施工人員不遵守施工規范和施工方案而實施違規作業的情況，給整個工程的施工質量造成不良影響。同時，有些負責項目管理工作的負責人并沒有良好的職責意識，也不具備豐富的管理能力。如果項目負責人都無法以身作則，那么就會對整個項目產生不良影響，消極的風氣會在整個項目蔓延[1]。

當前在鐵路工程的施工中，很多管理人員都只會在口頭督促重視工程的建設效果，并沒有在行動方面給予足夠的重視，同時也沒有根據規范和方案要求來執行管理工作。其次，監管人員沒有履行應盡的職責義務來嚴格要求施工人員，造成很多不必要的材料浪費。以上的行為都會影響工程的施工質量，影響項目參建各方的整體利益。

1.2 工程施工方法和流程缺乏規范性

施工環節是鐵路工程建設中的核心環節，絕大部分工程質量問題都是因為施工作業不到位，而且很多施工人員也沒有嚴格按照規范和方案要求組織施工，而遵循規范和方案要求是保證施工質量的重要準則。盡管在鐵路工程的開工前期，項目技術團隊已經制定了完整的施工方案，但施工人員在實際的施工中卻并不會一一落實方案中的施工要求。其次，很多項目技術團隊在施工過程中并沒有制定科學先進的施工方案，這會影響整體的施工質量，如在開工前期，項目技術團隊沒有針對性的制定施工方案，沒有明確各個施工環節所應用的資源和技術。而這都會對工程的順利實施造成不良影響。

2 BIM技術在鐵路工程施工管理中應用的關鍵意義

2.1 對于系統性規劃施工方案具有關鍵意義

BIM技術利用現代三維技術和計算機技術記錄分析數據，將預期效果通過電腦三維效果圖直觀地展示給施工人員，以便于施工人員之間能夠有效溝通，及時調整施工方案。因此，在鐵路工程施工中應用BIM技術，可以改善以往技術和手段當中的缺陷和不足，將工程數據信息記錄在計算機中，以便項目技術人員在后續施工階段調整工程施工方案時及時調出。同時，施工人員還可以通過BIM技術設計出來的三維立體效果模型，對施工項目中的關鍵部位進行針對性研究，確保項目完成效果最優，施工成本控制最合理。

2.2 對于全方位跟進作業流程具有關鍵意義

由于BIM技術在鐵路工程施工中應用后，利用可視化模擬技術將施工方案以三維立體效果模型的方式進行演示，這使得施工現場的作業過程可以和施工方案進行有效結合，有助于技術人員對于施工過程的實時跟進，及時發現實際過程和設計方案的不符之處，還可以直觀地分析出施工方案的缺陷和不足，并對施工方案和實際的作業過程進行科學調整，以此來優化最終的施工效果。另外，BIM技術的應用代替了以往鐵路工程施工當中的人工工作環節，并且大大改善了人工作業的弊端和不足，提高了工程作業的精準度，以此來減少施工環節中因為失誤帶來的損失，提升了建設施工的效率。

2.3 對于強化施工團隊間的交流具有關鍵意義

在鐵路工程施工中應用BIM技術將施工過程中的環節工作連為一個整體，加強了施工環節中每個崗位之間的聯系，保證施工崗位之間的交流協作，有利于對施工團隊的管理[2]。另外，在這樣的新型團隊合作模式下，施工人員不再僅僅關注于自身的工作，而是會和其他施工環節的工作人員進行合作，幫助施工作業的有效進行。同時，一旦作業過程中出現問題，就可以及時找到責任方，以此來保證施工的精準度，提高鐵路工程的施工質量。

3 在鐵路工程施工管理中BIM技術的實際運用

3.1 基于BIM的施工場地布置模擬

在工程項目的準備階段，施工平面布置作為施工組織設計的一個重要部分，對項目建設有著重要作用。施工平面布置模擬是對施工各階段的場地地形、既有建筑設施、周邊環境、施工區域、臨時道路、加工區域、材料堆場、臨水臨電、施工機械、安全文明施工設施等臨時設施進行模擬布置和優化，以實現施工平面的科學布置。

依據施工組織設計或施工方案對施工總平面圖的要求，建立并完善施工平面規劃，實現施工設備及現場臨時設施的精細化布置，以便于施工平面布置圖的輸出和施工材料或設備數據的提取。運用BIM技術模擬、比選多種施工平面布置模型，確定科學合理的施工平面布置計劃。

圖1 駐地平面布置模擬

3.2 基于BIM模型的工程量提取

依據項目BIM模型的幾何數據得出精確的工程量；基于精確的工程量，得到精準的施工進度計劃和成本預算。

將BIM模型中元素的幾何數據等信息分類提取，并將這些信息分類存儲到數據庫中。根據數據庫中分類存儲的BIM模型相關信息，就可以在工程量管理界面中分類顯示各種類型的工程量信息，同時可以進行工程量清單項與BIM模型的比對和參照。

3.3 基于BIM的施工進度模擬

基于BIM技術虛擬不同施工方案的施工進度，通過不同施工方案的比對，找出差異，分析原因，優化施工進度方案，實現科學決策與控制。

通過施工計劃文件在Navisworks中，按時間軸將進度計劃附加給模型中的各個構件進行施工進度模擬，清晰直觀地了解各個時間節點總體模型以及單體模型局部完成的工程量和達到的效果，方便項目的各個參與方隨時了解項目地施工進展情況。

圖2 橋梁施工進度模擬

3.4 基于BIM的結構檢算

工程施工中支護結構結算運用MidasCivil軟件進行結構檢算，分析各種施工條件下支護結構的受力情況，尋找薄弱點進行分析、加強，研究采用最安全、經濟的支架形式。

圖3 支架結構應力計算

3.5 基于BIM的材料管理

運用EBIM云端平臺，為管理人員在手機或IPAD上安裝BIM應用APP，更好的落實BIM施工管理應用。

通過EBIM二維碼信息定位可以查看工程材料構配件名稱、狀態、跟蹤人、跟蹤時間、跟蹤詳情及照片，也可以關聯到BIM模型，以查看工程材料在BIM模型中的具體位置，同時修改其狀態[3]。

圖4 材料應用的部位及狀態查詢

4 結束語

綜上所述，BIM技術的應用對于鐵路工程發展來說具有重要意義，可以利用BIM技術實現對項目施工方案和作業過程以三維立體模型的形式進行呈現，以此來優化項目施工的管理工作，提升施工作業的精準度和安全性，優化鐵路工程的施工流程，確保工程各項目標順利實現。因此，應該積極推廣BIM技術在鐵路工程建設中的應用，以此來促進鐵路工程朝著現代化的方向發展。