基于BIM的公路工程項目施工質量管理策略研究

田昀，蘇巖

（1.慶陽市西峰區公路局，甘肅 慶陽 745000；2.慶陽市公共資源交易中心，甘肅 慶陽 745000）

0 引言

質量管理工作是公路工程施工管理的重難點，需要從多個方面采取措施，如加強制度建設、注重人力資源建設、強化施工過程監管等。隨著現代技術的發展，越來越多的技術手段在公路工程建設與管理中逐漸得到應用，為公路工程施工質量管理提供了新的方向[1]。現階段，BIM 技術在工程設計、工程施工、裝飾裝修、造價管理等諸多方面已得到應用，且顯示出了較好的應用效果。基于此，結合公路工程施工管理經驗，對基于BIM 的公路工程項目施工質量管理提升策略進行研究，以期為公路工程項目施工質量管理提供參考。

1 BIM 技術概述

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，在BIM 技術應用中，通過收集與建筑工程項目相關的信息，能夠建立與工程規劃、設計、施工、運行管理相關的模型。與常規建筑模型相比，BIM 模型具備可協調性、可模擬性、可出圖性、可視化及可優化等特點，不同的管理者可根據自身需求，對數字信息模型進行優化、調整，得到所需要的相關信息，進而利用相關信息指導項目建設與管理工作。

基于BIM 的公路工程項目施工質量管理模式具有建筑信息高度集成的優勢，將BIM 技術合理應用于公路工程項目質量管理，能夠有效提高管理效率、降低施工風險。通過三維模型、四維模擬等指導具體的項目施工，可以提前預判與應對施工中可能出現的問題，進而保證公路工程項目質量。此外，BIM 技術有助于施工方案優化、指導施工組織設計，科學使用建筑材料，控制項目建設成本與造價，多角度指導建筑工程管理工作。

綜合不同學者關于BIM 的應用分析，BIM 技術較常規施工質控管理技術有更多優勢。BIM 技術與常規技術在建筑工程管理中的應用對比如表1 所示。

表1 BIM 技術與常規技術在建筑工程管理中的應用對比

2 公路工程項目常見施工質量問題

公路工程在當前的工程建設中占比較高，盡管在公路工程施工中會采取一定的質量控制措施，但在具體施工中依然存在部分施工質量問題，了解公路工程相關施工質量問題才能更好地運用BIM 技術并指導相關施工質量問題的預防與處理。

2.1 路基施工質量問題

在公路工程施工中，路基施工質量問題發生率較高，且會對后續公路使用安全產生直接影響。如果路基質量問題得不到有效處理，會增加后續路面施工質量和附屬設施施工質量問題的發生風險。常見的路基施工質量問題包括路基強度不足、水穩定性差以及整體穩定性不足等，可能導致后續公路投入使用后出現路基下沉、局部破壞等問題。

此外，特殊地區（如軟土地區、滑坡地段、巖坍與巖堆地段以及泥石流地區）的路基更容易出現質量問題，這些特殊地區對公路工程的施工質量控制要求更高，如果不能保證施工質量將產生嚴重后果，如軟土地區路基可能出現路堤失穩或沉降過大等問題[2]。因此，在公路工程施工中，必須采取有效措施保證路基施工質量，確保后續公路的使用安全。

2.2 路面施工質量問題

路面需要直接與荷載接觸，現階段在路面施工中瀝青混凝土使用率較高，但是因為在質量管理方面存在一定的不足，使得路面施工存在一定的質量問題，如瀝青混凝土原材料質量不達標、拌和溫度不達標、級配不合理、攤鋪操作流程簡化或者執行不規范、碾壓不到位等，這些均可能造成公路在后續出現質量問題，影響行車舒適性與安全性。瀝青路面常見的質量問題包括沉降、車轍、坑槽、離析松散、裂縫等，任何質量問題都會增加交通安全隱患，因此需要加強對路面質量問題的防范。

3 BIM 技術在公路工程項目施工質量管理中的優勢

BIM 技術在公路工程項目施工質量管理方面的應用優勢主要體現在以下幾個方面：

3.1 有助于質量管理信息的共享

BMI 技術在公路工程質量管理中的應用能夠實現全過程管理，通過三維建模、三維渲染演示、數據信息整合、快速算量等功能，可獲取更多與公路工程相關的信息。大量的數據信息可借助計算機以及相關軟件完成信息共享，保證不同單位結合自身責任做好公路工程管理。

此外，借助BIM 技術，還能確保設計單位、施工單位、監理單位、分包單位等及時了解公路工程的地形、航照、地質、土地使用、環境保護等信息，進而更科學地進行公路工程質量管理[3]。

3.2 保證公路工程施工相關信息的準確性

在公路工程施工與質量控制管理過程中，必然會涉及大量數據信息，由于數據信息量較大，人工處理容易出現誤差。

例如，在一些復雜地形中進行公路工程設計與施工時，為了更清楚地掌握地形與公路結構的關系，需要根據樁號繪制多幅公路橫斷面圖，不僅耗時較多，且容易出現誤差。

而使用BIM 技術，可借助數據庫、數據計算等功能，提高數據計算的準確性與速度，導入BIM 相關信息，即可根據相關里程樁號快速生成相應的公路橫斷面圖，不僅能提高工作效率，且能有效降低誤差，進而更有效地指導公路工程的施工進度、質量管理等工作。

3.3 可有效提升管理效果

公路工程施工質量問題是多種因素共同作用的結果，因此在具體施工過程中需要從多方面加強質量管理，保證最終公路施工質量合格。在公路工程項目施工質量管理中合理應用BIM 技術可以有效提升管理效果。

例如，可利用BIM 技術進行設計圖紙優化，利用BIM 技術中的3D 視覺仿真功能，形成地形和公路結構3D 模型，立體、直觀地展示不同路線方案，有助于施工方案的優化。

此外，還可以利用BIM 技術進行公路工程進度規劃模擬分析，保證施工進度的合理性，提升公路工程施工管理的科學性，進而達到預期的公路工程施工質量控制目標，確保公路工程項目滿足各方面技術要求。

4 基于BIM 的公路工程項目施工質量管理策略

4.1 利用BIM 進行大體積混凝土施工測溫

公路工程建設涉及大體積混凝土施工問題，為了減少混凝土裂縫，保證公路工程大體積混凝土施工質量，混凝土測溫與控溫成為施工過程中的關鍵環節。在公路工程大體積混凝土施工及溫度監控過程中，應重視對工業自動化溫度數據監測與管理軟件的應用。通過無線方式完成現場測溫數據的上傳與匯總，并利用溫度數據分析管理平臺及時評估施工中不同區域的溫度變化，這些測溫數據可以為公路工程中大體積混凝土的溫度管理與質量控制提供參考。

根據公路線形設計特點，確定相應的測溫點，并合理布置電子式溫度傳感器。通過遠程實時動態監測，可以了解公路施工中大面積混凝土施工后不同區域混凝土內部溫度的變化[4]。根據內部外部溫度變化情況，及時在混凝土施工后采取養護措施，以保證公路工程中大體積混凝土的施工質量，減少因內外溫差過大而引起的裂縫。

4.2 利用BIM 開展道路施工技術交底工作

公路施工方案和技術交底效果的嚴謹性對公路工程施工質量有直接影響。常規的公路工程技術交底主要依據施工圖紙、技術規范及施工現場情況等。然而，可能存在工作人員審圖不清、施工經驗不足或其他原因，導致公路工程施工中的技術交底文件編制存在不足。

此外，常規的技術交底多采用文字、圖紙等手段，容易出現交底不詳細、短期內重復交底、技術交底后施工人員理解不夠深入等情況，導致公路施工過程中存在質量隱患，從而影響公路工程施工質量。

第一，借助BIM 技術，可全面、準確地展示公路施工細節，包括工程難點、重點和安全隱患等。通過可視化技術交底，可使施工人員更好地理解公路工程技術要求和細節，確保施工計劃的精確性、提高技術交底效果。

第二，應用BIM 可視化模擬，可以系統地展示和模擬公路工程的分段工程（見圖1），展示重點施工環節和工藝，還可通過三維動畫模擬施工過程，幫助施工人員掌握技術要點并加深對重點施工工藝的理解，提高公路工程技術交底的準確性和科學性，有助于提高施工效率。

圖1 公路工程BIM 模型圖

第三，結合施工組織設計，利用BIM 技術可靈活確定機械配置、人力資源配置和相關施工內容的順序，規范施工過程，避免重復作業，保證公路施工質量[5]。

4.3 利用BIM 開展不同施工部門的協調工作

施工部門的協調性對公路工程的施工進度和質量均有一定的影響。在公路工程中引入BIM 技術可以更好地協調各個施工部門，確保各部門合作順暢。在常規的公路工程施工中，由于不同部門間的協調性不足，可能會出現交叉作業、重復作業和延誤作業等問題。

而利用BIM 技術，可以依靠三維信息化模型模擬整個施工流程，確保每個部門都明確自己的作業時間和時機，有助于各部門進行更好的協作施工，以確保實際施工的科學性，提升公路工程施工質量[6]。

5 結語

BIM 在公路工程項目施工管理方面有重要的應用價值，結合公路工程的施工特點，在公路工程質量管理的不同階段靈活使用BIM，有助于提升公路工程質量管理效果。此外，公路施工單位需重視對技術人員與管理人員的培訓，提升其對BIM 技術的應用能力，進而更好地發揮該技術在公路工程項目施工管理中的作用。