楊晟，弋朋濤，楊小航

（鄭州鐵路工程有限公司，鄭州 450000）

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，計算機技術(shù)在建筑設計領域的應用越來越廣泛，尤其是BIM技術(shù)，為整個市政建設行業(yè)帶來了新的生機與活力。近些年來，我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展，人們生活水平隨之進入了更高階段，因此對市政建設工程的施工也就提出了更多的要求。本文將從以上背景出發(fā)，重點分析BIM技術(shù)在市政路橋施工中的應用及難點，以期為市政工程的信息化建設持續(xù)發(fā)展提供參考。

2 B I M技術(shù)的定義與優(yōu)勢

2.1 B I M技術(shù)的定義

BIM的全稱是Building Information Modeling，即建筑信息建模。BIM技術(shù)的實施基礎是三維數(shù)字技術(shù)，利用BIM建模軟件建立包含施工全周期所有工程信息的三維數(shù)字模型?，F(xiàn)如今正是我國城市化建設大力發(fā)展的階段，BIM技術(shù)的應用具有十分明顯的優(yōu)勢。

2.2 B I M技術(shù)的優(yōu)勢

第一，設計意圖的表達更加明確。傳統(tǒng)二維設計在實施過程中往往會出現(xiàn)丟失重要數(shù)據(jù)的問題，進而將會對建筑設計的最終成果造成最直接的影響。相較而言，BIM技術(shù)通過建立一個三維數(shù)字化的信息模型來真實地反映工程完工之后的樣子，因此可有效展現(xiàn)設計意圖。除此以外，BIM技術(shù)還可更加清楚地描述出市政工程設計中相對較為復雜的問題，因此通過可視化的方式使得現(xiàn)場施工人員能夠更加清晰地理解設計意圖，方便作業(yè)層進行施工。第二，分析和模擬能力更加強大。在施工準備階段，BIM技術(shù)即可憑借強大的分析和模擬能力展現(xiàn)出工程完成后的樣子，然后再通過詳細地分析來改正并完善不足的地方。因此，施工人員可借助BIM技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)工程存在的問題與不足，及時與設計方進行對接，進而可避免問題被遺漏或擴大化，對于后續(xù)施工也有著重要意義。第三，協(xié)同能力更加精細化。規(guī)模的擴大使得市政路橋工程建設的施工要求越來越高，施工圖紙也愈加復雜，因此這對技術(shù)人員之間的協(xié)同能力也就提出來更高的要求[1]。傳統(tǒng)二維設計只能解決低層次的協(xié)同問題，而BIM技術(shù)則不僅可以實現(xiàn)單位之間的協(xié)同，還有助于實現(xiàn)不同分工部門之間的協(xié)同，進而保證工程項目達到最好的社會效益。

3 B I M在市政路橋施工中的具體應用

3.1 模型的可視化

3.1.1 方案優(yōu)化

在利用BIM模型可以將復雜結(jié)構(gòu)通過可視化的手段展現(xiàn)出來。通過這種可視化的手段能夠?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)的三維模型與施工有機的結(jié)合起來，對整個施工作業(yè)全過程進行模擬，能有有效的核查現(xiàn)施工方案是夠合理，對風險進行先期識別。通過模型的可視化，施工管理人員可以更加深入的參與到項目日常管理及整個施工周期每道復雜、關鍵工序的全過程，能夠及時發(fā)現(xiàn)不合理結(jié)合錯誤，進而有效并及時的修改施工方案，在對整個PDCA循環(huán)管理能夠起到很大的幫助作用。

3.1.2 有效提高圖紙審核效率

在針對結(jié)構(gòu)比較復雜，施工難度較大，相對空間內(nèi)要素角度的部位時（例如箱梁0#塊鋼筋布設，預應力管道等），傳統(tǒng)的二維圖紙是通過“三視圖”的形式來告知施工人員其設計意圖，但部分結(jié)構(gòu)過于復雜以及二維圖紙在傳遞設計信息中所存在的局限性使得工程師在發(fā)現(xiàn)圖紙存在問題時具有較大的難度。因此，很多施工人員也就無法正確理解設計意圖，工程損失由此造成。在設計階段科學運用BIM模型，不僅可幫助工程師更加直觀地理解設計意圖，還可將設計信息更為完整地傳遞給現(xiàn)場施工人員。對于工程設計中有可能出現(xiàn)的問題，我們也可借助BIM技術(shù)預先發(fā)現(xiàn)并積極反饋，如此一來，審圖的效率準確度即可得到極大的提升。此外，我們還可借助BIM模型建立起更為高效的溝通平臺，傳統(tǒng)溝通模式中的“邊干邊審”現(xiàn)象可得到有效解決，誤工、返工問題隨之也可得到避免。

3.2 碰撞檢查深化設計

在進行橋梁預應力施工時，預應力管道不可避免的會與鋼筋沖突，而傳統(tǒng)的二維圖紙無法表達出鋼筋與預應力管道的碰撞情況，充分利用BIM技術(shù)強大的碰撞檢測優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)預應力管道與箱梁鋼筋會發(fā)生多處碰撞，利用碰撞BIM模型發(fā)現(xiàn)的碰撞點提前與設計單位溝通，提前優(yōu)化設計，確保預應力波紋管道可正確通過。

3.3 地下管線的綜合施工效率的提高

道路區(qū)域內(nèi)，各個專業(yè)項目的垂直標高和平面位置之間相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一的工作稱之為管線綜合。我們在進行地下管線的綜合施工時，需充分利用現(xiàn)有管線的設計數(shù)據(jù)、物探資料，并對各種管道的設計參數(shù)進行科學規(guī)劃，然后再借助BIM技術(shù)來三維模擬施工后的管道實際情況。

此外，BIM技術(shù)還具有精確定位的優(yōu)勢，因此我們可借助其高效定位管路位置以及預留孔洞的位置，以減少施工后期在管路施工中有可能會出現(xiàn)的施工難題。也就是說，BIM技術(shù)在完成管道施工和動態(tài)表達時可按照“集成設計-分析模擬”的實際工程情況進行，進而可從不同的專業(yè)角度來分析實際情況，并對模擬結(jié)果進行分解[2]。長期應用實踐表明，BIM技術(shù)所得出的信息數(shù)據(jù)可做出更為科學的決策，進而可有效縮短施工周期。

3.4 四維模擬施工進度

表格和CAD圖紙是二維傳統(tǒng)模式呈現(xiàn)施工進度管理的基本形式，信息匱乏以及信息不全面等因素導致我們在該模式下不得不依靠管理人員的經(jīng)驗進行決策，該模式下的施工整體進度控制也基本處于“差不多”的估計狀態(tài)，因此量化分析不夠精細，精準判斷也較為缺乏。三維模型與時間維度緊密結(jié)合的產(chǎn)物就是BIM技術(shù)的四維進度管理。將施工任務與時間、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、施工階段相互關聯(lián)，創(chuàng)建四維施工進度，不但能夠?qū)κ┕みM度進行查詢、跟蹤、分析、調(diào)整，還能直觀展現(xiàn)實際進度和計劃進度，實現(xiàn)施工進度的動態(tài)管理。通過四維模擬包含時間參數(shù)的建造過程，核查工序和工法是否合理以及對按期實現(xiàn)進度目標的影響程度，審核制定的進度計劃是否可行，檢查節(jié)點工期與施工進度是否匹配。這些進度狀況能夠以天、周、月、季度為單位進行正序和倒序的四維動態(tài)模擬，施工進度信息可以在 Navigator與 Microsoft Project、Primavera P5、Primavera P3等軟件之間相互導入或?qū)С?，生成有關的數(shù)據(jù)表，實現(xiàn)進度的量化分析，精準判斷進度狀態(tài)，使管理人員快速掌握實際工程進展情況，及早發(fā)現(xiàn)制約進度的關鍵控制點，優(yōu)化調(diào)整資源配置，確保進度管理目標的實現(xiàn)。

4 B I M技術(shù)在市政路橋施工中的應用難點

4.1 B I M技術(shù)自身的局限性

從目前來看，BIM技術(shù)仍屬于一種全新的技術(shù)，其在我國的應用尚處于嘗試與探索的階段。此外，BIM技術(shù)自身也還不夠成熟，應用局限性較強，軟件應用環(huán)境也較差。作為一門新興的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，BIM軟件對電腦硬件的要求普遍較高，其設計思路與模式同二維設計也完全不一樣[3]。BIM技術(shù)的普及與推廣，不僅需要我們施工管理人員投入大量的精力來學習新的思維模式與軟件，同時也需要投入較多的財力來購買這些軟件與技術(shù)。目前市場上應用較多的軟件仍是以歐美為主，因此無法與國內(nèi)建筑市場以及設計思路相結(jié)合，自然也就給BIM技術(shù)的推廣造成了較大的難度。

4.2 三維空間異形曲面結(jié)構(gòu)較多

筆者通過實地調(diào)查了解到，市政路橋項目中往往含有大量復雜的空間立交、變寬橋梁、匝道橋、下穿通道以及樣式多變的支擋結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)通常都是邏輯算法復雜且標準化參數(shù)化設計難度較大的三維空間異型曲面。再加上目前BIM技術(shù)自身的局限性，我們在面對這些復雜結(jié)構(gòu)時必須要進行二次開發(fā)才能解決這些問題，如此一來，設計效率和精度必然大受影響。

5 結(jié)語

作為互聯(lián)網(wǎng)時代的最新技術(shù)產(chǎn)物，BIM技術(shù)的出現(xiàn)已然改變了傳統(tǒng)的市政路橋設計觀念，推動著路橋施工由二維提升到了三維層面，對于工作效率與設計質(zhì)量的提高有著重要意義。但我們必須認識到，目前BIM技術(shù)的應用仍不夠成熟，其還存在不少與國內(nèi)市場規(guī)則、市政路橋施工實際情況相矛盾的地方，因此我們應進一步加施工環(huán)節(jié)的交流與合作，主動學習更加新穎的思維模式與軟件，為市政路橋項目的發(fā)展貢獻自己應有的力量。