李連正
青島瑞源工程集團有限公司 山東青島 266555
市政工程通常關(guān)系到各項城市道路、橋梁。無論是在無人區(qū)進行道路開辟,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,可以對目標(biāo)地形做出詳細描述,對項目可行性研究進行論證,確保設(shè)計及施工的可實施,對于市政工程,更是重中之重。以往的勘查階段,都需要人工采樣,對地形、地質(zhì)及水文等狀況進行測繪、勘探測試,勘探員需要手持 GPS 逐個取點以保證高程以及地形的準確[1]。由于是人工采樣,在面對復(fù)雜地形地勢時,勘探人員的行動容易受到限制,對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,對勘探人員的體力也有很大的考驗。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。而運用 BIM 技術(shù)可以做到在勘察階段利用遙控?zé)o人機獲取鳥瞰影像或斜攝影像,采用激光照射反饋雷達獲取定位,由此獲得的高程數(shù)據(jù)更真實。因為是無人機采樣,可以一次性獲取多個點位,回傳電腦的地標(biāo)高程導(dǎo)入 BIM 軟件中,可以構(gòu)建實景標(biāo)的模型,降低了人工采樣的風(fēng)險,提高了工作效率[2]?;诳碧叫纬傻牡乇砟P?,可以輔助設(shè)計單位設(shè)計最優(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、場地平整工程量計算等。此外結(jié)合 VR 技術(shù),通過可視化展示進行項目漫游,展示設(shè)計方案更快捷、更直觀,完善設(shè)計評審及交底更便捷。
市政工程由于多分布在地形地勢的不均勻地帶,無論場地平整或是土方開挖、回填等工程量的計算對于人工手算誤差較大,而運用 BIM 技術(shù)出圖的地形圖,依據(jù)回填高度及方位,可以精確計算土方量。此外傳統(tǒng)的市政工程尤其在道路橋梁施工中,工程量的計算也很難做到精準,工程量與實際結(jié)算值的差額只能依據(jù) “經(jīng)驗公式” 去考量,這也對現(xiàn)場施工管理水平提出考驗[3]。套用公式,最終得到的預(yù)估量不夠精確,且不容易控制各項損耗,無法做到成本精準把控,這是市政施工常年的難題。在這里,運用 BIM 技術(shù)精細化建模,通過模型計算工程量可以解決。通過構(gòu)建異形參數(shù)化“族”,無論橋墩或者橋跨結(jié)構(gòu),做到所見即所得。這個所得工程量,就是施工所必需的凈用量,以凈用量為底限,獲取施工真實成本。
市政工程資金周期一般較長,運用 BIM5D 平臺結(jié)合資金計劃得到計劃資金與實際資金曲線,實時表達當(dāng)前時間下資金結(jié)余或虧損,及時做好盈虧平衡分析,對實際多于計劃的月份進行比對,找出差異項,輔助商務(wù)人員完成成本分析。此外,BIM5D 平臺亦可以對實際工日、機械臺班與計劃工日、臺班實時對比,找到工日、臺班浪費原因,及時向施工人員反映,幫助提高現(xiàn)場的管理水平,以減少窩工損耗,控制施工成本。
市政施工中,通過 BIM 建模使得二維圖紙更為直觀,形象更立體。通過場布建模,方便施工管理人員更全面地了解施工現(xiàn)場,優(yōu)化場地布置,在三維地形上完成施工現(xiàn)場平面的策劃、布局及協(xié)調(diào)工作。同時有助于施工人員模擬多項施工方案,通過渲染漫游,動畫制作等在施工隊前展示對應(yīng)施工工藝,便于勞務(wù)人員更好地理解工藝復(fù)雜的構(gòu)造等,做好施工交底工作[4]。
利用 BIM 的可視化運作的 BIM5D,添加時間維,便能實時了解到項目的運作情況。結(jié)合 Project 和 BIM 三維的5D 模型,可以對預(yù)先制定的施工計劃與實際工期進行比對,以便于施工管理人員分析進度情況,找出工期延誤工序,為后續(xù)的進度管理提供處理方案和指導(dǎo)意見,便于工期的動態(tài)控制。
施工必須考慮安全管理。借助BIM 構(gòu)建的三維信息模型,對模板腳手架搭建進行優(yōu)化,迅速地預(yù)知項目存在的施工問題和難點,綜合考慮施工過程中容易出現(xiàn)的安全質(zhì)量問題;結(jié)合地形模型考慮土護降施工方案,并開展模擬實驗,論證方案的可行性;通過精準定位跟蹤分析問題原因制定處理措施;依附智慧工地合理安插現(xiàn)場監(jiān)控,對市政項目中的關(guān)鍵節(jié)點進行全天候觀察。現(xiàn)場勞務(wù)人員學(xué)歷較低,認懂圖紙困難,借助 BIM 技術(shù)可以對現(xiàn)場勞務(wù)人員在開工前進行高危操作施工交底,及時了解施工過程中的危險部位,最大程度降低作業(yè)人員不知情危險,減少施工過程中安全事故的發(fā)生率[5]。
利用 BIM 技術(shù)涵蓋到市政工程的全生命周期中,可以最大化提升市政項目的工期、質(zhì)量、利潤效益。從前期地形勘察階段利用 BIM 模型提高勘探精度和勘探效率,輔助方案設(shè)計,到過程中高效的資金管理、工程量結(jié)算乃至現(xiàn)場和施工進度管理,BIM 技術(shù)都是市政工程的最佳應(yīng)用方向。