程鵬 范存樂 方三陵

中國一冶集團(tuán)有限公司 湖北 武漢 430081

前言：松滋洈水旅游公路工程全長35.87km，全線共設(shè)橋梁4座，分離式立體交叉2處，下穿焦柳鐵路和江南高速公路等重難點(diǎn)工程。本文對該公路工程建設(shè)中BIM技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了簡單的分析，具體如下：

BIM技術(shù)在公路工程建設(shè)中應(yīng)用可行性

1)提高成本管理精度

BIM三維可視化與時(shí)間維度的結(jié)合，可以開展時(shí)間維度層虛擬造價(jià)對比作業(yè)。結(jié)合相關(guān)模塊施工數(shù)據(jù)合理調(diào)用，提高成本管理精度及計(jì)算速率。

2)加大項(xiàng)目綜合管控能力

建設(shè)方利用BIM技術(shù)可以立體、全面分析各模塊現(xiàn)場施工情況。為現(xiàn)場平面布局調(diào)整策略制定提供依據(jù)，保證整體項(xiàng)目綜合管控效率有效提升。

3)降低施工變更頻率

在建設(shè)階段，公路工程建設(shè)管理方可利用BIM可視化仿真模擬技術(shù)，對各施工模塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)先碰撞分析。及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，避免實(shí)際施工階段頻繁施工變更對施工效率的影響。

BIM技術(shù)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用

1)BIM應(yīng)用服務(wù)架構(gòu)設(shè)置

松滋洈水旅游公路工程的施工階段，及時(shí)采集現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)信息，對工程實(shí)體與三維仿真模型虛實(shí)映射，基于BIM技術(shù)使該項(xiàng)目可視、可管、可控，進(jìn)而促使該工程每一施工階段進(jìn)度、質(zhì)量、安全、現(xiàn)場管理等管理目標(biāo)充分實(shí)現(xiàn)?；谏鲜鲆?，該工程施工技術(shù)人員可選擇BIM可視化模型大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，構(gòu)建精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化工程管理體系，推動此公路建設(shè)向數(shù)字化、智能化邁進(jìn)。結(jié)合該工程管理特點(diǎn)，可將此公路工程BIM應(yīng)用服務(wù)架構(gòu)工程主要包括項(xiàng)目業(yè)主、BIM咨詢、施工、監(jiān)理、運(yùn)營管理、設(shè)計(jì)幾個(gè)模塊。

在基于BIM技術(shù)的公路工程建設(shè)管理模型構(gòu)建階段，為最大程度滿足上述工程業(yè)主的投資、質(zhì)量、進(jìn)度、現(xiàn)場管理的需求，施工技術(shù)人員可依據(jù)該項(xiàng)目“點(diǎn)多、線長、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、與地形地貌結(jié)合緊密”的特點(diǎn)，在各站點(diǎn)、區(qū)域間構(gòu)建三維動態(tài)可視化集成信息模型。并將現(xiàn)場管理、質(zhì)量、投資、設(shè)計(jì)、進(jìn)度各模塊施工組織設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有機(jī)整合，進(jìn)行可視化施工布局設(shè)置。同時(shí)利用可視化分析手段，在BIM運(yùn)維管理系統(tǒng)、設(shè)計(jì)模型及施工管理模型中對工程進(jìn)行全方位管控，以充分滿足業(yè)主管理、施工方管理及設(shè)計(jì)方信息傳遞的業(yè)務(wù)要求。

2)圖紙輸出及構(gòu)件采購

CAD圖紙是現(xiàn)場施工的主要依據(jù)。而CAD圖紙并不能有效反映異形構(gòu)件空間位置及施工流程。因此，在異形構(gòu)件施工過程中，公路工程項(xiàng)目技術(shù)管理人員可以利用Revit Structure軟件中自動繪圖模塊，隨意剖切BIM三維模型任意位置，為實(shí)際工程實(shí)施提供良好的輔助。

單一CAD圖紙，無法保證預(yù)制箱梁現(xiàn)場吊裝位置及焊接形狀與設(shè)計(jì)要求相符?；诠こ探Y(jié)構(gòu)BIM模型以及地形場景建模成果，施工技術(shù)人員可利用電子沙盤，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)，融合空間地理、坐標(biāo)等信息。通過三維仿真，可以任意角度查看上述工程設(shè)計(jì)圖紙中各構(gòu)件之間的關(guān)系、工程與周邊環(huán)境的關(guān)系。便于施工方及相關(guān)參與方了解設(shè)計(jì)成果實(shí)施后情況。除此之外，施工技術(shù)人員還可以依據(jù)該工程個(gè)性化需求，融合更多的設(shè)計(jì)新鮮元素，在該工程BIM項(xiàng)目采用全線的數(shù)字實(shí)景建模+該公路工程建模的方式，在模型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，融入里程樁號、路線、環(huán)水保線、設(shè)計(jì)參數(shù)等參數(shù)，保證重點(diǎn)工程部位、關(guān)鍵工點(diǎn)的詳細(xì)傳輸。

此外，可利用BIM技術(shù)構(gòu)建全過程鋼結(jié)構(gòu)箱梁信息庫，在鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)商、施工方間搭建一個(gè)實(shí)時(shí)共享的通信信道。便于鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)建生產(chǎn)廠商及時(shí)了解相關(guān)信息。

3)工程量計(jì)算及4D施工模擬

基于BIM可視化及模擬技術(shù)的工程量計(jì)算效率高、精確度高的特點(diǎn)。在實(shí)際公路工程實(shí)施過程中，管理部門可以利用Revit Structure軟件，構(gòu)建基于立交高架橋各構(gòu)件鋼筋模型[2]。通過對工程各構(gòu)件工程量統(tǒng)計(jì)信息的分析，直接導(dǎo)出各模塊主要施工材料信息詳情表。如鋼筋數(shù)量、長度、直徑、生產(chǎn)廠家、彎起角度等。通過各模塊主要施工材料明細(xì)表準(zhǔn)確計(jì)算，為工程施工預(yù)算及竣工階段提供依據(jù)，最大限度降低工程投資成本損耗，保證立交高架橋公路工程施工效益。需要注意的是，由于BIM技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為載體的三維數(shù)據(jù)庫，任意一模型數(shù)據(jù)的修改都會影響整體模型的變化。因此，在工程造價(jià)管理過程中，管理人員應(yīng)綜合考慮工程造價(jià)軟件動態(tài)特性，合理設(shè)定管理方案。

4D施工模擬主要是在Revit Structure軟件搭建的3D模型基礎(chǔ)上，引入時(shí)間維度，將BIM施工模型與施工進(jìn)度對應(yīng)，并實(shí)時(shí)對比分析模式，其可保證公路工程進(jìn)度偏差問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理。同時(shí)依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行任務(wù)工期概算，形成甘特圖。在此基礎(chǔ)上，啟動NAViswork軟件中Timeliner工具導(dǎo)入進(jìn)度任務(wù)，將進(jìn)度任務(wù)中單一基層模塊構(gòu)件，以選擇集的形式進(jìn)行任務(wù)名稱設(shè)置；并在進(jìn)度信息、模型間設(shè)置一定關(guān)聯(lián)窗口，以便及時(shí)對比各模塊工程在任意時(shí)間點(diǎn)進(jìn)度情況，第一時(shí)間了解各模塊施工進(jìn)度偏差，保證總體施工進(jìn)度調(diào)控。

總結(jié)：

綜上所述，BIM技術(shù)在公路工程建設(shè)管理中的應(yīng)用可以通過管線搬遷模擬、場地施工方針、工程量輔助設(shè)計(jì)、激光三維放樣等功能的發(fā)揮，提高整體管理效率。因此，施工管理人員可采用BIM可視化及模擬技術(shù)，將整體公路工程施工數(shù)據(jù)引入BIM仿真模型中。結(jié)合BIM運(yùn)維管理、設(shè)計(jì)、施工可視化分析，提高公路工程項(xiàng)目施工管理效率。