范銀龍　王輝

摘? 要：近些年隨著科技水平的不斷提高，新工藝、新材料以及新技術(shù)也給廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中，并且發(fā)揮了積極的作用。在土木工程發(fā)展中也是如此，在這種高速發(fā)展趨勢(shì)的推動(dòng)下，我國(guó)的土木工程行業(yè)也正向著規(guī)?；约肮δ芑姆较虬l(fā)展，并且復(fù)雜程度也是越來越高。一方面在應(yīng)用現(xiàn)代化工業(yè)設(shè)計(jì)思想后，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)著重強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)的功能性。另一方面，在建筑施工中，要求其嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系和標(biāo)準(zhǔn)的要求來開展各項(xiàng)專項(xiàng)管理。特別是在施工信息化管理向數(shù)據(jù)化管理進(jìn)行過渡以后，智能化管理已經(jīng)成為現(xiàn)代復(fù)雜土木工程項(xiàng)目施工管理的必然選擇，而 BIM 技術(shù)在土木工程管理中的應(yīng)用更是提高了管理的效率和質(zhì)量。因此在本文中我們主要對(duì) BIM 技術(shù)在復(fù)雜土木工程施工中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：BIM?技術(shù);復(fù)雜土木工程施工;應(yīng)用

1 BIM技術(shù)概述

1.1概念

BIM 技術(shù)意為建筑信息模型技術(shù)，是在建筑學(xué)、工程學(xué)和土木工程領(lǐng)域廣泛使用的工具，BIM 技術(shù)屬于一個(gè)全新模擬技術(shù)類型，由?Autodesk?公司在?2002?年開發(fā)出來，經(jīng)過了十幾年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一種比較系統(tǒng)的理論和實(shí)踐方法，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了一套成熟的模式。近些年來，BIM 技術(shù)更是在我國(guó)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了極其廣泛的應(yīng)用，并取得了很好的應(yīng)用效果，全面提高了社會(huì)各行業(yè)的運(yùn)行效率，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。把BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑施工能起到很好的應(yīng)用效果，并提升此項(xiàng)工作的質(zhì)量，通過 BIM 技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地實(shí)現(xiàn)工程中數(shù)據(jù)信息的共享和傳遞，保證項(xiàng)目負(fù)責(zé)人能夠及時(shí)了解工程中各方面的施工情況，并在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)采取措施加以改進(jìn)和調(diào)整，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑施工的實(shí)際模擬，使相關(guān)人員能夠預(yù)知整個(gè)裝飾裝修工程的效果，從而全面提高整個(gè)工程的質(zhì)量。

1.2?特征

從BIM的特征來看，其不僅具有集成化的特點(diǎn)，同時(shí)還有共享化以及系統(tǒng)化的優(yōu)勢(shì)，BIM的三大特征使得其應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在綠色建造、行業(yè)管理以及產(chǎn)業(yè)升級(jí)以及智慧建設(shè)幾大方面。例如在土木工程管理中，通過對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案進(jìn)行數(shù)據(jù)化的集成處理，就能夠幫助相關(guān)管理部門建立關(guān)于?BIM?模型的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，然后在網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)下，實(shí)現(xiàn)協(xié)同合作方式下的系統(tǒng)化管理。通過系統(tǒng)化的管理不僅能夠充分提高管理效率，而且還能夠節(jié)約施工成本，對(duì)質(zhì)量控制指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，確保施工進(jìn)度，減少施工中的環(huán)境污染問題。從宏觀角度來看，BIM?技術(shù)不管是在土木工程規(guī)模方面還是在產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)的管理方面都具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)。

1.3?應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)際使用過程中，BIM 技術(shù)具有非常嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系限定。當(dāng)前不管是在3D Revit軟件、4D Navisworks軟件，還是project軟件的實(shí)際操作來看，大多都是以IFC作為標(biāo)準(zhǔn)。通過使用該標(biāo)準(zhǔn)，不僅能夠?qū)?shí)際應(yīng)用過程中眾多軟件之間的不兼容和格式差異進(jìn)行有效的解決，而且還能對(duì)數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的情況進(jìn)行解決。所以在該標(biāo)準(zhǔn)的使用過程中，并不需要每個(gè)系統(tǒng)都要使用這一標(biāo)準(zhǔn)，而是將這一標(biāo)準(zhǔn)作為信息互換環(huán)節(jié)或者流通環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)就可以。比如，不同的A軟件和B軟件具有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)格式，但是在信息的流動(dòng)過程中兩個(gè)軟件都使用了IFC標(biāo)準(zhǔn)格式，并且將信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際的建筑模型。也就是說，在數(shù)據(jù)形式下，對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化能夠由此將各個(gè)軟件的功能進(jìn)行有效的結(jié)合，從而充分保證了BIM技術(shù)在建模、參數(shù)分析以及可視化管理等諸多方面功能的充分發(fā)揮。[1]

2 BIM 技術(shù)在土木工程中的具體應(yīng)用

2.1?施工碰撞檢查應(yīng)用

在建筑工程施工中，極易因?yàn)楦鞣N原因，造成產(chǎn)品功能使用沖突、空間構(gòu)造矛盾等，如構(gòu)件間碰撞、管道沖突、重疊工作面等。針對(duì)這一現(xiàn)象，工程設(shè)計(jì)師可在建筑正式施工前期，通過Revit軟件建設(shè)出三維空間，以便于開展碰撞檢查工作，以此避免建筑工程發(fā)生遺漏、碰撞等問題。其次，設(shè)計(jì)師還可在安裝布線、管道等工作環(huán)節(jié)前期，利用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查，以便于在出現(xiàn)問題時(shí)，能夠及時(shí)調(diào)整三維模型，對(duì)碰撞問題進(jìn)行及時(shí)的修改與深化。例如，在某項(xiàng)目中，地上總建筑面積達(dá)到了111840㎡，并由六棟30-33層的高層住宅樓組成。該項(xiàng)目中涉及到了大量的管道、布線工作，設(shè)計(jì)師在施工前期，便利用BIM技術(shù)對(duì)管道、布線采取了碰撞檢查，并以檢查結(jié)果為基礎(chǔ)，與技術(shù)人員進(jìn)行了密切的溝通，及時(shí)調(diào)整了出現(xiàn)碰撞問題的管道、布線鋪設(shè)方案。

2.2?施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)優(yōu)化

在土木工程施工過程中，圖紙的作用是至關(guān)重要的，因此施工單位必須要依據(jù)工程的實(shí)際情況做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)，因?yàn)橥聊竟こ添?xiàng)目本身具有很大的復(fù)雜性和特殊性，所以必須要依據(jù)工程的實(shí)際情況做好各種準(zhǔn)備工作以及對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的改善。 而當(dāng)前的2D技術(shù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代復(fù)雜土木工程建設(shè)的需要。但是 BIM 技術(shù)的應(yīng)用則能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員帶來更好的視覺感受，通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全方面的分析，并且通過使用3D模型進(jìn)行科學(xué)的構(gòu)建，能夠幫助設(shè)計(jì)人員更好的看到工程中的一些細(xì)節(jié)以及一些潛在的影響因素，從而更好的完成對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的構(gòu)建，從根本上保證設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性和合理性。

2.3?在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用

2.3.1?施工管理的應(yīng)用

在土木工程管理過程中，管理部門要在BIM模擬技術(shù)的基礎(chǔ)之上來對(duì)施工進(jìn)度管理制度進(jìn)行完善和標(biāo)準(zhǔn)化，通過加大管理力度來對(duì)施工人員的職責(zé)和進(jìn)度控制進(jìn)行有效的明確。在管理過程中一旦發(fā)現(xiàn)施工項(xiàng)目存在不足或者工作狀態(tài)市場(chǎng)，就要及時(shí)予以更換，并且依據(jù)工程的實(shí)際情況來進(jìn)行科學(xué)的處理，從而保證施工的進(jìn)度。此外還要對(duì)施工設(shè)備加大配置的力度，盡可能的采用先進(jìn)的施工設(shè)備和施工方法來更加有效的提高施工效率。在施工之前，施工單位可以通過4D 模擬技術(shù)來制作模擬動(dòng)畫，通過可視化的設(shè)備來對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行虛擬性的描述，并在此基礎(chǔ)之上制定科學(xué)的全方位的進(jìn)度計(jì)劃，做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，為土木工程的順利施工奠定良好的基礎(chǔ)[2]。

2.3.2?施工進(jìn)度信息收集的應(yīng)用

通過BIM技術(shù)在幫助施工企業(yè)對(duì)施工進(jìn)度信息進(jìn)行收集方面有著至關(guān)重要的意義。施工進(jìn)度信息不僅包括工期的影響因素，完成程度，而且還包括已經(jīng)消耗的各種資源和工程驗(yàn)收單、變更情況等，通過借助圖像拍攝現(xiàn)場(chǎng)的施工圖片，在借助3D掃描技術(shù)得到與工程實(shí)際情況相符合的建筑模型，然后再通過智能移動(dòng)終端來完成對(duì)施工全過程的監(jiān)督，相關(guān)信息資源的存儲(chǔ)和上傳，更好的保證施工進(jìn)度。

2.4 BIM?在施工階段中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)在土木工程施工階段的主要表現(xiàn)為：首先就是通過運(yùn)用BIM技術(shù)來對(duì)建筑的總體信息和其完整性進(jìn)行有效的分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑各個(gè)部分間的協(xié)調(diào);其次就是能夠?qū)崿F(xiàn)施工階段和控制終端之間的信息交流，從而確保各個(gè)施工工序間的合理性，同時(shí)找出其中存在的問題和不合理的地方，從而對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。其三就是要確保建筑設(shè)計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)之間能夠進(jìn)行科學(xué)的協(xié)作。其四就是在實(shí)際的管理過程中，在技術(shù)完成以后才能讓建筑材料進(jìn)入到施工場(chǎng)地，而且要嚴(yán)格依據(jù)參數(shù)來進(jìn)行下單的制作，對(duì)重點(diǎn)控制對(duì)象進(jìn)行有效的確定，例如在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)或者一些比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要在合同簽訂之前通過BIM模型進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)。最后就是在構(gòu)件應(yīng)用中，通過BIM技術(shù)能夠?qū)こ陶w進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃和切割，不僅能夠充分滿足建土木工程美觀性的要求，而且還能更好的滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的具體要求。

2.5?在運(yùn)維階段的應(yīng)用實(shí)踐

在工程運(yùn)維階段，首先每個(gè)單位都要通過 IFC 文件來開展交流工作，由此來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交流、集成和共享。而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程生命周期中各種相關(guān)信息進(jìn)行科學(xué)的收集和匯總，避免出現(xiàn)信息斷層的問題出現(xiàn)。在BIM技術(shù)的背景下，以往傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了顯著的改變，管理方也能夠通過?BIM?模型來獲得項(xiàng)目的主體信息，而不是像以往一樣需要與不同領(lǐng)域的責(zé)任人進(jìn)行反復(fù)的交流和溝通。依托?BIM?技術(shù)能夠使項(xiàng)目的信息更加真實(shí)、多樣化，同時(shí)各項(xiàng)資源的分配也更加合理，管理人員可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)到拆除的全要素的擬合，更加科學(xué)的進(jìn)行材料采購(gòu)，資源分配以及施工進(jìn)度安排等各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和處理工作[3]。由此可見通過BIM技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)4D/5D/nD的科學(xué)管理，更能有效的保證管理的精細(xì)化以及系統(tǒng)化。在對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行實(shí)際利用運(yùn)用過程中，還可以建立一體化的信息管理平臺(tái)，也就是通過BIM技術(shù)來對(duì)項(xiàng)目的安全系數(shù)、工程誤差、以及溫度、結(jié)構(gòu)質(zhì)量等要素進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)和記錄，同時(shí)在養(yǎng)護(hù)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑實(shí)際情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便能夠?qū)?xiàng)目中存在的風(fēng)險(xiǎn)問題進(jìn)行及時(shí)有效的處理，從根本上提高土木工程項(xiàng)目的使用年限。此外就是項(xiàng)目的建設(shè)方還要依據(jù)工程的實(shí)際情況建立具有針對(duì)性的監(jiān)控審批流程體系，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程主要操作流程的自動(dòng)化銜接和監(jiān)督，在特殊情況下還可以引入VR技術(shù)，將其與BIM技術(shù)進(jìn)行有效的嫁接，通過建筑模型和虛擬的有效結(jié)合，來對(duì)溫度控制、澆筑以及張力信息、材料等要求進(jìn)行提前模擬操作，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約施工成本，提高管理效率和質(zhì)量的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，作為城市化建設(shè)項(xiàng)目中的重要項(xiàng)目之一，土木工程施工質(zhì)量直接影響著城市化建設(shè)的質(zhì)量，但是在實(shí)際施工中，因?yàn)橛绊懸蛩乇姸?，比如人為和自然因素，這些都會(huì)給施工企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，而科學(xué)的管理則能夠有效的降低事故發(fā)生的概率，尤其是隨著BIM?技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過模型構(gòu)建來對(duì)土木工程進(jìn)行全方面的分析，并且制定可行性施工方案，對(duì)施工中可能會(huì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行綜合分析，提前采取有效的措施進(jìn)行解決，不僅能夠保證施工進(jìn)度，而且還能有效提高施工質(zhì)量，或者更高的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)我國(guó)土木工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用分析[J]. 肖凱峰.??四川水泥.?2021（02）

[3]BIM技術(shù)在土木工程施工中的有效應(yīng)用[J]. 張?jiān)芦h，齊悅.??工業(yè)建筑.?2021（01）