楊威

（廣州市市政工程機械施工有限公司 廣東廣州 511300）

在城市化發(fā)展過程中，人們更加重視城市生活基礎配套設施。近些年，我國不斷增加新的路網建設項目，并且在規(guī)劃中納入老舊城區(qū)改造工作，而傳統(tǒng)的技術措施缺乏直觀性，不利于順利實現施工任務。在市政路橋施工中，利用BIM技術，可以建立智能化模型，順利落實市政路橋設計和施工等，可以全過程地演示市政路橋施工過程，進一步優(yōu)化整體設計方案，提高整體施工效率，高質量地實現市政路橋施工任務，突出市政路橋工程綜合效益。

1 市政路橋施工的特點

1.1 工程量比較大

社會經濟不斷發(fā)展，逐漸擴大城市交通規(guī)模，隨之擴大市政路橋施工規(guī)模，并且對市政路橋施工提出更高的要求。因為市政路橋施工環(huán)境非常復雜，不同地區(qū)和不同時間的地質結構具有較大的差異性，因此，在基層施工過程中，需要利用針對性的處理技術，因此提高了市政路橋施工難度。為了有序開展市政路橋施工，施工單位需要全面勘察周邊環(huán)境和區(qū)域環(huán)境等，在這一階段涉及繁雜的信息數據，如果產生錯誤數據，將會影響到整體施工質量［1］。

1.2 施工要求比較高

在市政路橋施工中，施工單位通常是根據使用壽命選擇針對性的施工材質，如果橋梁工程使用壽命處于70～150年，需要根據這一壽命標準明確施工材料的各項參數，例如，需要明確預應力鋼筋的設置位置、結構強度及路基鋪設厚度等。因此，對于市政路橋施工提出較高的要求。為此，施工單位需要完善管理制度，有序開展不同的施工環(huán)節(jié)，以此保障市政路橋施工質量。

2 BIM技術

2.1 BIM技術的含義

BIM技術指的是建筑信息模型技術，利用三維模型動態(tài)化展示建筑物。通過軟件虛擬建立市政路橋工程的三維模型，并且利用數字化技術構建建筑工程信息庫，在BIM模型中集中存儲設計、施工及維護等階段的數據，通過精確地組合和表達，并且利用數據挖掘開展精細化分析，可以延長建筑生命周期［2］。

2.2 BIM技術在市政路橋施工中應用的優(yōu)勢

2.2.1 模擬能力

在市政路橋施工中推廣利用BIM技術，可以發(fā)揮出模擬操作的功能，通過利用計算機和相關儀器，可以在平臺上模擬操作工程，并且對比分析這種模擬操作，可以規(guī)避工程設計的不足，可以選擇最佳施工方案，提高工程管理模式的現代化和科學化，保障市政路橋施工質量。

2.2.2 可以自動化生成和修改圖紙文檔

在市政路橋施工中利用BIM技術，在平臺上構建三維模型之后，即可自動化生成項目圖表、圖紙及文檔等，幫助技術人員直觀觀看工程設計細節(jié)，而且會形成各種類型的圖紙，可以清晰地體現出平立剖和3D 視圖。生成的文檔中包括市政路橋施工的材料、體積及面積等信息，為施工方案設計和管理工作奠定基礎，提高市政路橋施工的智能化水平，不僅可以提高整體施工效率，同時可以獲得精確的工程信息［3］。

2.3 有利于協(xié)同各學科專業(yè)

我國不斷提高市政路橋施工水平，同時人們也提高了工程要求，因此增加了市政路橋施工難度。市政路橋施工環(huán)境具有多變性，需要在同一個平臺融合各學科專業(yè)技術，通過開展協(xié)同作業(yè)，克服工程難題。在市政路橋工程設計和施工過程中涉及多學科知識，利用BIM技術，可以融合各專業(yè)學科，高效地共享市政路橋工程信息數據，充分發(fā)揮出學科專業(yè)知識的作用。利用BIM技術，還可以協(xié)同不同地區(qū)和不同專業(yè)人員等，可以降低空間地域的限制，充分利用技術共享資源。

2.4 精確控制成本

利用BIM模型，可以精確地控制材料，同時可以利用統(tǒng)計功能確定材料實物量，制定科學的材料采購計劃，并以此為基礎，建立限額領料單，實現材料用量節(jié)約目標，有效降低市政路橋施工成本。在工程完工之后，施工單位要對比分析并且自動統(tǒng)計計劃材料用量和實際材料用量，實現材料管理的動態(tài)化［4］。

2.5 碰撞檢測

利用BIM技術，可以更加直觀清晰地表達完成設計之后的狀態(tài)和外觀，可以根據尺寸構造所有的模型，同時可以清晰地顯示出管道和隔熱層等，方便施工單位及時發(fā)現在市政路橋施工中隱藏的問題。

2.6 有利于開展精細化管理

在市政路橋施工中利用BIM技術，可以精細化地控制施工成本、施工質量及施工進度等。利用可視化的BIM模型，有利于開展虛擬交底工作，同時可以發(fā)揮出施工指導作用，將整體工程施工流程和節(jié)點工況真實地反映出來，方便施工單位把握施工情況，有效管理整體施工進度。在BIM 模型中加載市政路橋進度信息，可以在三維場景中顯示有關計劃的模型，并且對比分析實際進度下的項目實體，確定實際進度和計劃進度之間的差異性，動態(tài)化地控制施工進度，并且落實針對性的糾偏措施［5］。

3 BIM技術在市政路橋施工中的難點

3.1 BIM技術的局限性

因為BIM技術屬于一項新型技術，當前處于探索階段，發(fā)展得還不夠成熟，因此，其在市政路橋施工中應用具有一定的局限性，影響到推廣應用。BIM 軟件的基礎是互聯(lián)網技術，在實際應用階段，對于計算機軟硬件提出較高的要求。在市政路橋施工中，利用BIM技術的難度比較大，需要投入較多的財力。當前利用的軟件主要是來源于歐美國家，和我國建筑市場缺乏匹配度，因此影響到BIM技術的推廣應用。

3.2 異形曲線結構比較多

市政路橋施工過程中涉及較多的空間結構、下穿通道及支擋結構等，這些結構在三維空間將會產生異型曲面，因為邏輯計算工作非常復雜，而且參數設計工作具有較大的難度。正是因為BIM技術存在局限性，在設計復雜結構的過程中，無法體現出原有技術，需要開展二次開發(fā)工作，但是這樣不僅會降低設計效率，還會影響到市政路橋施工精度［6］。

4 BIM技術在市政路橋施工中的應用

4.1 處理地形圖

在市政路橋設計過程中，利用BIM技術，有利于提高工程設計水平，同時可以保障設計效率。在道路設計之前，需要落實線路構建工作，這也是城市規(guī)劃工作的重要內容，但是附近的地形和線路等會影響到線路構建效果，可以利用BIM技術分析這些數據，建立最優(yōu)路線方案。落實中心線轉化的設計工作，有利于提高城市道路設計質量，可以在3D地形圖中轉化道路中心線為具體的目標，并且以此為基礎轉化城市中心線為多節(jié)線路。相關工作人員通過分析城市道路中心線的結構功能，最終可以精確地穿插城市道路中心線。

4.2 在施工準備階段應用

在施工準備過程中，利用BIM技術設置施工材料模型，并且在模型中可以精確地標記施工材料配比等信息。在市政路橋施工中，材料采購工作發(fā)揮著重要的作用。首先，需要安排專業(yè)的采購人員，采購人員要全面分析市場變化，結合市場價格變化情況采購材料。其次，完成采購工作之后，需要落實抽測工作，保障入場材料符合市政路橋施工要求，因此保障市政路橋施工質量［7］。

4.3 在設計階段利用

BIM技術融合多個學科知識，通過建立三維模型，可以展現出市政路橋施工各環(huán)節(jié)的實際情況，緊密結合設計和施工等方面。首先，要利用Power-Civil 軟件搭建總裝平臺，精確地定位墩臺位置，同時建立精確的三維模型和數字模型，結合實際需要，建立子模型，完整地匹配墩臺和整體架構，并且建立信息數據庫，優(yōu)化整體使用效果。在主跨模型創(chuàng)建過程中，可以利用Micro-Station 工具創(chuàng)建特殊模型。在建立引橋結構模型的過程中，技術人員可以利用Bridge-Master 技術在二維結構中標記引橋結構和形狀等，并且在其他軟件中輸入相關數據，同時自動化形成結構模型。在鋼筋模型創(chuàng)建過程中，可以用Pro concrete 軟件綜合相關參數，有利于優(yōu)化三維配筋效果。

4.4 場地布置模型

利用Revit，可以可視化地模擬現場實際情況，有序落實臨建設施、施工用地以及施工便道等。通過利用BIM技術展示出施工場地的平面布置情況，并且將相應的參數信息添加到平面布置的各類族中，全面記錄面積信息和使用時間信息等，可以生成信息匯總表，并且根據時間維度關聯(lián)孤立的平面，將平面布置的表達情況準確地表達出來，進一步優(yōu)化布置后續(xù)場地。此外，通過工作面管理，可以展示出施工順序，有利于施工單位協(xié)調不同的工作面，避免產生施工沖突［8］。

4.5 模擬復雜節(jié)點施工方案

結合實際情況，建立復雜節(jié)點的BIM模型，并且利用BIM技術轉化施工方案，有利于確定施工方案存在的不足。通過整合BIM 模型，在Fuzor 和Lumion 軟件中操作三維模擬渲染和工序動畫演示等，可以模擬重點施工方案，進一步提高施工方案的合理性，及時處理方案中存在的不足。利用三維動畫，可以方便施工人員開展技術交底工作，高效地執(zhí)行施工方案。

施工模擬內容主要包括節(jié)點大樣、內部構造及施工工序等，可以利用圖片、視頻及文件等說明實際形成過程，通過模擬，可以詳細地表達出施工工藝。

4.6 綜合設計地下管線

在設計地下管線的過程中，需要分析管線設計數據信息。通過科學規(guī)劃管道設計參數，有利于確定管道半徑和走向等；通過利用BIM技術，可以掌握管道布置情況；利用MagiCAD 軟件，可以完成市政管道建模，結合路面實際情況落實設計工作。此外，在建模過程中，可以把握施工順序，規(guī)避管道避讓情況，在后期施工中，需要重新調整管路。完成建模之后，需要開展碰撞檢測工作，更加合理地布置市政管道，可以及時調整發(fā)現的問題。

4.7 橫縱斷面設計

在橫斷面設計過程中，為了順利組建多構件，需要合理選擇構件。例如，可以利用givi13d軟件提高橫斷面設計的科學性，提高BIM 數據信息模型的科學性。市政路橋橫斷面設計內容包括橋面鋪裝、路基設計及道路寬度等，需要根據市政路橋使用需求和道路等級等開展設計工作，通過合理設置節(jié)點參數，有效拓寬道路橋梁。

在縱斷面設計過程中，可以利用軟件完成模型設計工作，通過利用BIM技術組合模型采集相關信息，同時可以把握數據浮動情況，及時進行調整，提高設計結果的科學性，形成設計圖。利用BIM技術的過程中，以曲面為基礎，結合斷面指令，形成階段地形，更改道路中心線之后，也會更改地面線，有利于提高整體工作效率［9］。

4.8 在施工階段具體應用

4.8.1 工程質量管理

利用BIM技術，可以及時標注施工中的質量問題，并且有利于落實跟蹤管理。利用BIM技術，可以控制工程結構的質量，避免在市政路橋施工中埋下安全隱患。利用三維建模方式，有利于施工單位把握施工細節(jié)，提高施工方案的可行性，及時解決施工問題，避免因為后期返工而增加施工成本。

4.8.2 工程成本管理

在市政路橋施工中，成本管理工作發(fā)揮著重要的作用。施工單位需要安排專業(yè)人員估算施工成本，綜合利用相關圖紙和報表，但是二者缺乏關聯(lián)性，不利于保障計算結果的精確性，反而會增加施工成本，同時會增加工作壓力。利用BIM技術，可以詳細地標記每個構件的詳細信息，通過建立三維模型，方便工作人員精確地計算工程量和消耗量。

4.8.3 工程安全管理

利用BIM技術的可視化處理方式，可以及時發(fā)現市政路橋施工中的安全隱患，及時開展安全處理工作。完成處理工作之后，可以記錄和分析實際處理情況，確定安全問題的發(fā)生原因，提出針對性的處理模式，并且建立安全隱患排查模型，為后續(xù)施工奠定基礎，避免再次出現相關問題。

4.8.4 施工進度管理

利用BIM技術仿真模擬市政路橋施工過程，建立4D信息模型，有利于施工單位實時把控施工人員和材料等方面的進場，避免因為返工拖延市政路橋施工進度。利用建筑模型，可以直觀地對比分析施工進度計劃和實際施工情況，根據二者偏差，合理調整進度計劃。

4.9 在竣工階段利用

在竣工階段，BIM技術同樣發(fā)揮著重要的作用。通過建立可視化模型，可以檢查基礎參數的精確性，確定市政路橋施工質量是否符合施工標準，如果發(fā)生工程變更，需要落實三維建模，幫助施工單位掌握變更情況。

5 結語

因為市政路橋施工非常復雜，再加上傳統(tǒng)的施工管理模式不符合當前施工要求，因此，在市政路橋施工中，需要利用BIM技術，保障市政路橋施工質量。因為BIM技術發(fā)展得不夠成熟，因此，我國需要加大研究力度，充分發(fā)揮出BIM技術的優(yōu)勢，推動市政路橋工程發(fā)展。