BIM技術(shù)在市政工程施工中的應(yīng)用

科技發(fā)展使計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑施工行業(yè)廣泛應(yīng)用，BIM技術(shù)尤為突出，其在市政工程從前期勘探設(shè)計(jì)到項(xiàng)目實(shí)施輔助施工等階段，都有著關(guān)鍵作用。本文針對(duì)BIM技術(shù)于市政工程施工中的應(yīng)用展開研究，旨在為相關(guān)領(lǐng)域提供有價(jià)值參考。

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1、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)被譽(yù)為繼畫圖板和CAD之后工程界的第三次革命，BIM技術(shù)在民用建筑領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，從應(yīng)用效果上看，BIM技術(shù)對(duì)減少設(shè)計(jì)變更、可視化設(shè)計(jì)成果、節(jié)約建設(shè)投資等具有巨大優(yōu)勢(shì)。BIM（建筑信息模型）技術(shù)正在工程建設(shè)領(lǐng)域掀起一場(chǎng)徹底的技術(shù)變革，基于BIM技術(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)方可實(shí)現(xiàn)集成化設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等，對(duì)施工方也可帶來極大的價(jià)值，具體主要體現(xiàn)在:對(duì)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)圖紙的復(fù)核、可視化的技術(shù)交底、方案優(yōu)化、工程量精算、以及為業(yè)主提供完整的竣工模型等。采用BIM技術(shù)輔助工程施工，可有效解決了項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制造和施工應(yīng)用系統(tǒng)之間的“信息斷層”和“信息孤島”問題，實(shí)現(xiàn)信息共享，極大地避免重復(fù)勞動(dòng)，提高施工效率。

2、BIM技術(shù)在市政工程施工中的應(yīng)用

2.1輔助地形勘察工作

市政工程通常關(guān)系到各地區(qū)的道路與橋梁工程建設(shè)。無論是在無人區(qū)進(jìn)行道路開辟，還是城市內(nèi)重新規(guī)劃，建設(shè)之前都離不開地形勘察。作為市政建設(shè)的首要步驟，工程勘察尤其是前期勘察，可以對(duì)目標(biāo)地形做出詳細(xì)描述，對(duì)項(xiàng)目可行性研究進(jìn)行論證，確保設(shè)計(jì)及施工的可實(shí)施，對(duì)于市政工程，更是重中之重。以往的勘查階段，都需要人工采樣，對(duì)地形、地質(zhì)及水文等狀況進(jìn)行測(cè)繪、勘探測(cè)試，勘探員需要手持GPS逐個(gè)取點(diǎn)以保證高程以及地形的準(zhǔn)確。

由于是人工采樣，在面對(duì)復(fù)雜地形地勢(shì)時(shí)，勘探人員的行動(dòng)容易受到限制，對(duì)人員的安全也有一定威脅；而且手持器械的不方便性，即便在平原地帶，對(duì)勘探人員的體力也有很大的考驗(yàn)。這些不利因素反作用于數(shù)據(jù)本身，影響數(shù)據(jù)精確度。而運(yùn)用BIM技術(shù)可以做到在勘察階段利用遙控?zé)o人機(jī)獲取鳥瞰影像或斜攝影像，采用激光照射反饋雷達(dá)獲取定位，由此獲得的高程數(shù)據(jù)更真實(shí)。因?yàn)槭菬o人機(jī)采樣，可以一次性獲取多個(gè)點(diǎn)位，回傳電腦的地標(biāo)高程導(dǎo)入BIM軟件中，可以構(gòu)建實(shí)景標(biāo)的模型，降低了人工采樣的風(fēng)險(xiǎn)，提高了工作效率?；诳碧叫纬傻牡乇砟Ｐ?，可以輔助設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)最優(yōu)方案，優(yōu)化道路選線合理性，分析施工范圍影響周邊自然物的情況，方便地形圖出圖、場(chǎng)地平整工程量計(jì)算等。此外結(jié)合VR技術(shù)，通過可視化展示進(jìn)行項(xiàng)目漫游，展示設(shè)計(jì)方案更快捷、更直觀，完善設(shè)計(jì)評(píng)審及交底更便捷。

2.2利用BIM技術(shù)完善三維模型

BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用不是一時(shí)的，而是持續(xù)的，運(yùn)用BIM技術(shù)，不僅僅是要完成三維模型的建立，更需要對(duì)其持續(xù)不斷地予以完善，從而使整個(gè)設(shè)計(jì)過程平穩(wěn)推進(jìn)，更好地保證市政工程的整體性，為后續(xù)工作提供足夠的指導(dǎo)意義。BIM技術(shù)完成的三維模型，在后續(xù)的設(shè)計(jì)和施工中，將會(huì)發(fā)生非常重要的作用。對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單的分項(xiàng)工程，可以直接調(diào)取二維模型的軸線即可;如果分項(xiàng)工程非常復(fù)雜，則需要首先增加相應(yīng)的軸線，然后再基于此基礎(chǔ)上完成建模，這樣才能夠最大程度地保證模型的完整性和準(zhǔn)確性。

2.3工程量統(tǒng)計(jì)分析

在工程項(xiàng)目的施工管理過程中，BIM模型在形成以后，有關(guān)工程人員可以直接從該模型中進(jìn)行各個(gè)構(gòu)件信息的提取、物料信息獲取，這一功能下，能夠直接在模型中生成完整的工程材料明細(xì)表。此外，BIM技術(shù)下能夠生成可視化的三維鋼筋結(jié)構(gòu)模型，這一結(jié)構(gòu)模型生成以后，可以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)，不僅大大提升了整體的施工效率，也在一定程度上可以避免質(zhì)量問題出現(xiàn)。在正式的施工作業(yè)開始之前，由于BIM技術(shù)具有模擬特性，就可以對(duì)工程作業(yè)開展模擬與仿真，這一過程可以對(duì)后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)中所面臨的各種困難加以識(shí)別、預(yù)防和處理。

2.4結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際管理施工

市政工程項(xiàng)目實(shí)施的過程中，往往涉及了物料的搬運(yùn)，一些設(shè)備等是大型作業(yè)，在搬運(yùn)過程中的工作量非常大。而BIM技術(shù)下，即使是不同施工環(huán)節(jié)的機(jī)具倒運(yùn)作業(yè)，也可以通過場(chǎng)地模型的構(gòu)建，來進(jìn)行倒運(yùn)全過程的模擬，這種模擬在一定程度上可以保障倒運(yùn)方案的科學(xué)性，避免出現(xiàn)二次倒運(yùn)、浪費(fèi)人力物力的情況，使得各種設(shè)備、材料在現(xiàn)場(chǎng)的空間分配更為合理，使得現(xiàn)場(chǎng)的各類資源都能夠得到有效的利用。

BIM技術(shù)由于具有協(xié)調(diào)性特征，各個(gè)工程參與主體與部門都能夠在BIM模型下進(jìn)行相應(yīng)的施工協(xié)同管理，直觀、實(shí)時(shí)地掌握現(xiàn)場(chǎng)的施工情況，通過三維施工圖的技術(shù)交底，解決不同專業(yè)之間所面臨的各種協(xié)調(diào)難度大的問題，使得現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)能夠嚴(yán)格根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃、施工方案來開展，避免前期審核管理不當(dāng)所造成的變更和返工問題。在施工組織方案確定了以后，直接在BIM模型中添加時(shí)間節(jié)點(diǎn)，也就可以構(gòu)建完善的四維BIM施工進(jìn)度模型，利用此模型可以更好地完成進(jìn)度管理目標(biāo)，使得在工程現(xiàn)場(chǎng)，所有的施工人員能夠嚴(yán)格按照進(jìn)度計(jì)劃來開展各項(xiàng)施工作業(yè)。模擬性特征的存在使得工程現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)更為有序，在很多時(shí)候可以避免施工沖突。

2.5碰撞檢測(cè)

各個(gè)專業(yè)之間，如結(jié)構(gòu)與水暖電等專業(yè)之間的碰撞是傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)難以解決的問題，往往在實(shí)際施工時(shí)才發(fā)現(xiàn)管線碰撞、施工空間不足等問題，造成大量變更、返工，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。例如通過結(jié)構(gòu)模型與機(jī)電模型在BIM系統(tǒng)中進(jìn)行碰撞檢查，檢測(cè)結(jié)構(gòu)中的梁、柱、板與機(jī)電中的風(fēng)管、水管、橋架等是否有沖突，提前找到各種影響施工進(jìn)度與質(zhì)量的碰撞點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，并以報(bào)告形式進(jìn)行技術(shù)交底，注明碰撞位置以及碰撞的管線規(guī)格型號(hào)等，減少錯(cuò)、缺、漏、碰的問題，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

2.6施工進(jìn)度管理

在常規(guī)的進(jìn)度管理工作中，主要是通過進(jìn)度計(jì)劃的制定和執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)進(jìn)度管控目標(biāo)的，事實(shí)上，在進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行過程中，由于現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)存在諸多的不確定因素，這些因素可能會(huì)打亂原有的進(jìn)度計(jì)劃，使得施工作業(yè)難以嚴(yán)格根據(jù)計(jì)劃來實(shí)施，甚至無法在合同工期內(nèi)完成施工任務(wù)。在傳統(tǒng)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，最終所獲得的圖紙是平面表示方法，難以達(dá)到三維圖像的直觀性標(biāo)準(zhǔn)，具體的施工作業(yè)過程中，由于施工人員對(duì)圖紙的意圖可能會(huì)存在理解偏差，再加上圖紙中的一些設(shè)計(jì)缺陷難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，后續(xù)的施工作業(yè)中調(diào)整難度非常大，難以保障工程進(jìn)度。而BIM技術(shù)下，由于最終所形成的是三維圖像，直觀性非常強(qiáng)，進(jìn)度管理非常便捷且高效，當(dāng)需要進(jìn)行工程變更時(shí)，BIM模型中的相關(guān)進(jìn)度計(jì)劃也會(huì)隨之同步調(diào)整，工程進(jìn)度管理的效率非常高。

2.7實(shí)現(xiàn)工程安全管理

（1）借助BIM模型實(shí)現(xiàn)工程施工的全真模擬，對(duì)可能出現(xiàn)的工程問題提前做出預(yù)判和分析，制定有效的應(yīng)對(duì)措施提高項(xiàng)目實(shí)施的有效性。在施工過程中，項(xiàng)目管理人員能夠各司其職，及時(shí)處理施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，實(shí)現(xiàn)工程管理的實(shí)時(shí)性和有效性。（2）做好項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在工程現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵施工作業(yè)點(diǎn)設(shè)置高清攝像頭，工程管理人員可對(duì)作業(yè)點(diǎn)的施工情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，掌握現(xiàn)場(chǎng)施工的具體情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中的不規(guī)范操作現(xiàn)象，對(duì)施工方案作出必要的調(diào)整，確保各工序作業(yè)間的有效溝通，及時(shí)解決工程問題，確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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