BIM技術在路橋施工全過程控制中的應用研究

冒云

摘要：隨著BIM技術在房屋建設領域的發展和應用，BIM技術在道路和橋梁工程建設過程中的發揮的作用，雖然處于初級階段，但效果卻越來越明顯。隨著BIM技術的出現，它能夠很好地解決成本控制、質量安全監控的問題，并在一定程度上成為路橋企業關注的焦點。該文分析了路橋施工的全過程管理，并運用BIM技術進行了一些分析。在此基礎上，提出了以下內容，希望能為同行提供一些借鑒和參考分析。

關鍵詞：BIM技術 路橋施工 全過程 成本控制

中圖分類號：U445文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-3791（2022）04（a）-0000-00

Application of BIM Technology in the Whole Process Control of Road and Bridge Construction

MAO Yun

（Nantong Traffic Construction Consulting and Supervision Co.， Ltd.， Nantong， Jiangsu Province，226001 China）

Abstract： With the development and application of BIM Technology in the field of housing construction， the role of BIM Technology in the process of road and bridge engineering construction is in the primary stage， but the effect is more and more obvious. With the emergence of BIM Technology， it can well solve the problems of cost control and quality and safety monitoring， and has become the focus of road and bridge enterprises to a certain extent. This paper analyzes the whole process management of road and bridge construction， and makes some analysis by using BIM Technology. On this basis， the following contents are put forward， hoping to provide some reference and analysis for peers.

KeyWords： BIM technology; Road and bridge construction; The whole process; Cost control

1 BIM技術的優勢

BIM技術是對工程對象的一種完整描述，其可以支持并連接整個工程項目的生命期，包含不同階段的數據、過程和資源，并可解決并實現數據間的全局共享問題，同時也可解決分布式異構工程數據間保持一致的難題。因此，BIM技術是一種應用于建造、設計和管理的數字化方法，其優勢具體可以表現如下。

1.1嚴格控制成本和造價

基于4D進度模擬以及BIM模型，可以嚴格并精確地對施工材料進行預算和控制。應用BIM技術，可以通過統計功能獲取路橋施工過程中的各個階段以及各個類型的原材料具體數量，并合理地制訂采購計劃，通過發放限額領料單，從而降低工程成本，節約材料用量。同時，在整個路橋項目施工完成之后，還可以將計劃用料與工程實際用料進行對比分析，通過自動統計方式，可以為以后類似的項目做出合體的預算[1]。

1.2優化施工方案，提高工程質量

通過BIM的有關工具，可以協助工程項目人員對關鍵節點以及關鍵部位的工程進行三維可視化動畫的展示，并可以進行模擬討論，提前預支工程中潛在風險，針對操作的疑難點進行商討分析對策，有效地表達整個施工過程中的具體施工工藝，提高工程的質量。

1.3縮短建設周期，實現精細管理

BIM 技術在施工階段，還可以使項目的成本、進度以及質量等方面均得到精細化的控制。利用BIM可視化的模型，可以進行虛擬交底，并對現場的施工進行詳細的指導，可以實時根據施工流程和關鍵節點進行控制，通過對比分析，將實際與計劃的進度偏差進行合理化展示，合理采取糾偏措施，并進行動態控制。

2 BIM技術應用內容

2.1 BIM應用總體流程

在一些工程項目，例如：在大型的路橋施工項目中，由于其實體環境復雜、范圍較大且工程協作間匹配度較高，傳統的施工方式已經不能滿足當前工程的需要，因此可以利用BIM技術解決這些較為復雜的項目工程，并實現全過程項目的管理和應用，提高整體項目建設的質量和效率。同時，借助移動互聯網的一些終端技術，實現PC多終端的協同作業，不但提高了工程造價核算的準確性，也提高了對施工整個生命周期的質量安全監控和問題跟進，最終可以實現路橋施工項目的整體精細化管理。

2.2基于BIM模型建立施工圖

BIM在具體應用時，一般使用 Revit+ Dynamo+ Civil3D的整體軟件體系進行BIM模型的建立。在橋梁的施工過程，因為道路的曲面建模相對復雜，可以利用 Revit+Dynamo的軟件，根據橋梁高度的變化和實際場地的一些參數進行逐個調整，并根據圖紙的參數進行設計編程，使得構件可根據實施現場情況和場地進行邏輯組合建模，并可后期自動調整[2]。基于BIM建模時，可以有效地進行圖紙問題中出現的各類問題的修改和匯總，出具優化建議以及問題匯總報告等，這樣可以在很大程度上方便設計施工單位的相關人員進行修改和隨時調整。

2.3場地布置模型使用

Revit對現場實際情況進行可視化模擬，全線安排臨建設施、施工用地、道路施工便道、鋼筋加工場、倉庫以及物料堆放等，將施工場地的平面布置與組織展示出來，對平面布置的各類族添加相應參數信息，記錄其面積、使用時間、使用單位等信息，按時間維度將孤立的平面布置關聯起來，表達平面布置的變化情況，也可作為后續場地布置優化的依據。除此之外，項目通過工作面管理將項目各部分的施工先后順序安排展示出來，反映各部分的施工時序，對工作面進行協調，避免沖突[3]。

基于BIM模型與 Infraworks和 Google earth的交互（BIM+GIS），還原該工程與周邊環境的關系，BIM+GIS在線性工程的應用可輔助項目在場地布置選型、方案驗證、施工決策。為了能夠更好地展示現場的布置情況及展示效果，采用 Union進行漫游動畫及渲染圖片。

2.4路橋工程中復雜節點的施工方案

通過對BIM模型進行基礎建模后，一些復雜的節點可以根據實際施工情況在Fzor以及 Union軟件中進行工序的動畫演示操作或者三維模型的模擬渲染等，這樣可以清楚地將復雜的重點或難點的工程節點和施工方案進行3D模擬，可以在重點部位進行不同顏色或陰影的渲染，保證重要施工區域以及一些重要施工部位的方案合理化布局。這種三維成型的動畫模式，不但可以適用于現場工程人員的三維技術的交底，也可充分協助施工人員進行具體疑難問題的充分理解，并按照方案的設計執行。如圖2鋼箱梁吊裝的施工模擬示意圖。通過三維建模的方式，可以將工程的復雜節點，包含施工順序、施工重點工藝、復雜節點的操作重難點等內容進行展示和分析，有效地顯示整個施工過程[4]。

2.5基于BIM建模的施工進度模擬

基于BIM技術，可以進行施工進度的模擬，利用 Navisworks TimeLiner軟件，導入以Project格式等保存的施工進度計劃的數據源，按照具體的施工過程，將各個不同階段按照具體的工期要求進行拆分和細化，同時制作成相應工期的集合，此過程匯總還需要將工期與集合進行一一對應和形成鏈接，最終可以形成以工期順序為基礎的4D信息化的BIM的進度模型。通過4D進度模型，可以更加直觀地顯示出工程項目的進度計劃與實際施工情況的實時對比，了解并分析實際施工的進度與計劃的偏差，并采取偏差糾正措施，合理調控各個節點的施工進度。

2.6施工質量的安全與管理

現場施工人員通過BIM的客戶端、平臺手機端或者網頁端，對工程的質量以及項目中的安全問題及時進行匯總和上傳，做到實時記錄、實時分析，實時跟進并解決，同時形成問題整改完成后的反饋單或意見調查表，實現問題的閉環管理。另外，基于BIM平臺的統計功能，還可以根據項目出頻次較高的質量安全問題，進行分布趨勢圖或者曲線圖的統計，幫助工程質量人員進行分析和決策，做好風險評估，有效地保證了施工質量的安全與管理[5]。

2.7 施工成本的控制

BIM在進行施工的階段，可以通過多維多算的對比方式，有效地控制施工的成本。利用BIM模型可以依據施工的具體進度和計劃安排，來模擬施工過程中各個階段的現場情況，這樣可以保證現場平面的動態變化需求管理，并使得資源達到更加合理的分配和利用，從而有效地節約資源。由于BIM模型可以在一定程度上進行大數據分析，可以在短時間內，調用數據庫并實施進行分析和預算，按照現場施工進度實時更新數據庫中的數據。因此，工程造價人員完全可以利用此項技術，來對工程中的具體某一階段進行實時匯總，及時對工程計量進行申報，從而大大降低了結算效率[6]。

3結語

綜上所述，該文中通過對BIM的優勢進行了簡要的論述，并詳細解釋了如何基于BIM的模型建立具體的施工圖以及場地模型和復雜節點的施工方案。而且基于BIM的建模，可以達到路橋施工項目的具體施工過程的可視化，實現精確的工程進度安排和工程量的統計，可以提前解決工程項目中潛在的一些問題，進一步優化施工方案。由此可見，我國應繼續完善路橋施工全過程控制體系，優化BIM技術的應用模式，更好地調整BIM技術團隊的組建。

參考文獻

[1] 李新偉，曾啟，樊則森.基于BIM技術的設計與施工協同工作模式研究[J].施工技術，2020，49（5）：68-71，90.

[2] 覃亞偉，石文潔，肖明釗.基于BIM+三維激光掃描技術的橋梁鋼構件工程質量管控[J].土木工程與管理學報，2019，36（4）：119-125.

[3] 蔣贛猷，羅偉，孫輝，等.BIM技術在特大鋼管拱橋施工中的應用[J].中外公路，2019，39（4）：176-180.

[4] 王振，張保坤.BIM技術在市政路橋設計施工方面的應用淺析[J].工程建設，2020（3）：17-20.

[5] 付波.BIM技術在路橋施工全過程中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2021（5）：1059.

[6] 張偉.高速公路施工安全管理中BIM技術的應用[J].工程技術研究，2019，4（9）：43-44.