冒云

摘要：隨著B(niǎo)IM技術(shù)在房屋建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用，BIM技術(shù)在道路和橋梁工程建設(shè)過(guò)程中的發(fā)揮的作用，雖然處于初級(jí)階段，但效果卻越來(lái)越明顯。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的出現(xiàn)，它能夠很好地解決成本控制、質(zhì)量安全監(jiān)控的問(wèn)題，并在一定程度上成為路橋企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。該文分析了路橋施工的全過(guò)程管理，并運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行了一些分析。在此基礎(chǔ)上，提出了以下內(nèi)容，希望能為同行提供一些借鑒和參考分析。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) 路橋施工 全過(guò)程 成本控制

中圖分類(lèi)號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1672-3791（2022）04（a）-0000-00

Application of BIM Technology in the Whole Process Control of Road and Bridge Construction

MAO Yun

（Nantong Traffic Construction Consulting and Supervision Co.， Ltd.， Nantong， Jiangsu Province，226001 China）

Abstract： With the development and application of BIM Technology in the field of housing construction， the role of BIM Technology in the process of road and bridge engineering construction is in the primary stage， but the effect is more and more obvious. With the emergence of BIM Technology， it can well solve the problems of cost control and quality and safety monitoring， and has become the focus of road and bridge enterprises to a certain extent. This paper analyzes the whole process management of road and bridge construction， and makes some analysis by using BIM Technology. On this basis， the following contents are put forward， hoping to provide some reference and analysis for peers.

KeyWords： BIM technology; Road and bridge construction; The whole process; Cost control

1 BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)是對(duì)工程對(duì)象的一種完整描述，其可以支持并連接整個(gè)工程項(xiàng)目的生命期，包含不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源，并可解決并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的全局共享問(wèn)題，同時(shí)也可解決分布式異構(gòu)工程數(shù)據(jù)間保持一致的難題。因此，BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于建造、設(shè)計(jì)和管理的數(shù)字化方法，其優(yōu)勢(shì)具體可以表現(xiàn)如下。

1.1嚴(yán)格控制成本和造價(jià)

基于4D進(jìn)度模擬以及BIM模型，可以嚴(yán)格并精確地對(duì)施工材料進(jìn)行預(yù)算和控制。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)功能獲取路橋施工過(guò)程中的各個(gè)階段以及各個(gè)類(lèi)型的原材料具體數(shù)量，并合理地制訂采購(gòu)計(jì)劃，通過(guò)發(fā)放限額領(lǐng)料單，從而降低工程成本，節(jié)約材料用量。同時(shí)，在整個(gè)路橋項(xiàng)目施工完成之后，還可以將計(jì)劃用料與工程實(shí)際用料進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)方式，可以為以后類(lèi)似的項(xiàng)目做出合體的預(yù)算[1]。

1.2優(yōu)化施工方案，提高工程質(zhì)量

通過(guò)BIM的有關(guān)工具，可以協(xié)助工程項(xiàng)目人員對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以及關(guān)鍵部位的工程進(jìn)行三維可視化動(dòng)畫(huà)的展示，并可以進(jìn)行模擬討論，提前預(yù)支工程中潛在風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)操作的疑難點(diǎn)進(jìn)行商討分析對(duì)策，有效地表達(dá)整個(gè)施工過(guò)程中的具體施工工藝，提高工程的質(zhì)量。

1.3縮短建設(shè)周期，實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理

BIM 技術(shù)在施工階段，還可以使項(xiàng)目的成本、進(jìn)度以及質(zhì)量等方面均得到精細(xì)化的控制。利用BIM可視化的模型，可以進(jìn)行虛擬交底，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)行詳細(xì)的指導(dǎo)，可以實(shí)時(shí)根據(jù)施工流程和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)比分析，將實(shí)際與計(jì)劃的進(jìn)度偏差進(jìn)行合理化展示，合理采取糾偏措施，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容

2.1 BIM應(yīng)用總體流程

在一些工程項(xiàng)目，例如：在大型的路橋施工項(xiàng)目中，由于其實(shí)體環(huán)境復(fù)雜、范圍較大且工程協(xié)作間匹配度較高，傳統(tǒng)的施工方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前工程的需要，因此可以利用BIM技術(shù)解決這些較為復(fù)雜的項(xiàng)目工程，并實(shí)現(xiàn)全過(guò)程項(xiàng)目的管理和應(yīng)用，提高整體項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量和效率。同時(shí)，借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的一些終端技術(shù)，實(shí)現(xiàn)PC多終端的協(xié)同作業(yè)，不但提高了工程造價(jià)核算的準(zhǔn)確性，也提高了對(duì)施工整個(gè)生命周期的質(zhì)量安全監(jiān)控和問(wèn)題跟進(jìn)，最終可以實(shí)現(xiàn)路橋施工項(xiàng)目的整體精細(xì)化管理。

2.2基于BIM模型建立施工圖

BIM在具體應(yīng)用時(shí)，一般使用 Revit+ Dynamo+ Civil3D的整體軟件體系進(jìn)行BIM模型的建立。在橋梁的施工過(guò)程，因?yàn)榈缆返那娼Ｏ鄬?duì)復(fù)雜，可以利用 Revit+Dynamo的軟件，根據(jù)橋梁高度的變化和實(shí)際場(chǎng)地的一些參數(shù)進(jìn)行逐個(gè)調(diào)整，并根據(jù)圖紙的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)編程，使得構(gòu)件可根據(jù)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)情況和場(chǎng)地進(jìn)行邏輯組合建模，并可后期自動(dòng)調(diào)整[2]?；贐IM建模時(shí)，可以有效地進(jìn)行圖紙問(wèn)題中出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題的修改和匯總，出具優(yōu)化建議以及問(wèn)題匯總報(bào)告等，這樣可以在很大程度上方便設(shè)計(jì)施工單位的相關(guān)人員進(jìn)行修改和隨時(shí)調(diào)整。

2.3場(chǎng)地布置模型使用

Revit對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行可視化模擬，全線安排臨建設(shè)施、施工用地、道路施工便道、鋼筋加工場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)以及物料堆放等，將施工場(chǎng)地的平面布置與組織展示出來(lái)，對(duì)平面布置的各類(lèi)族添加相應(yīng)參數(shù)信息，記錄其面積、使用時(shí)間、使用單位等信息，按時(shí)間維度將孤立的平面布置關(guān)聯(lián)起來(lái)，表達(dá)平面布置的變化情況，也可作為后續(xù)場(chǎng)地布置優(yōu)化的依據(jù)。除此之外，項(xiàng)目通過(guò)工作面管理將項(xiàng)目各部分的施工先后順序安排展示出來(lái)，反映各部分的施工時(shí)序，對(duì)工作面進(jìn)行協(xié)調(diào)，避免沖突[3]。

基于BIM模型與 Infraworks和 Google earth的交互（BIM+GIS），還原該工程與周邊環(huán)境的關(guān)系，BIM+GIS在線性工程的應(yīng)用可輔助項(xiàng)目在場(chǎng)地布置選型、方案驗(yàn)證、施工決策。為了能夠更好地展示現(xiàn)場(chǎng)的布置情況及展示效果，采用 Union進(jìn)行漫游動(dòng)畫(huà)及渲染圖片。

2.4路橋工程中復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工方案

通過(guò)對(duì)BIM模型進(jìn)行基礎(chǔ)建模后，一些復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)實(shí)際施工情況在Fzor以及 Union軟件中進(jìn)行工序的動(dòng)畫(huà)演示操作或者三維模型的模擬渲染等，這樣可以清楚地將復(fù)雜的重點(diǎn)或難點(diǎn)的工程節(jié)點(diǎn)和施工方案進(jìn)行3D模擬，可以在重點(diǎn)部位進(jìn)行不同顏色或陰影的渲染，保證重要施工區(qū)域以及一些重要施工部位的方案合理化布局。這種三維成型的動(dòng)畫(huà)模式，不但可以適用于現(xiàn)場(chǎng)工程人員的三維技術(shù)的交底，也可充分協(xié)助施工人員進(jìn)行具體疑難問(wèn)題的充分理解，并按照方案的設(shè)計(jì)執(zhí)行。如圖2鋼箱梁吊裝的施工模擬示意圖。通過(guò)三維建模的方式，可以將工程的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，包含施工順序、施工重點(diǎn)工藝、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的操作重難點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行展示和分析，有效地顯示整個(gè)施工過(guò)程[4]。

2.5基于BIM建模的施工進(jìn)度模擬

基于BIM技術(shù)，可以進(jìn)行施工進(jìn)度的模擬，利用 Navisworks TimeLiner軟件，導(dǎo)入以Project格式等保存的施工進(jìn)度計(jì)劃的數(shù)據(jù)源，按照具體的施工過(guò)程，將各個(gè)不同階段按照具體的工期要求進(jìn)行拆分和細(xì)化，同時(shí)制作成相應(yīng)工期的集合，此過(guò)程匯總還需要將工期與集合進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)和形成鏈接，最終可以形成以工期順序?yàn)榛A(chǔ)的4D信息化的BIM的進(jìn)度模型。通過(guò)4D進(jìn)度模型，可以更加直觀地顯示出工程項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際施工情況的實(shí)時(shí)對(duì)比，了解并分析實(shí)際施工的進(jìn)度與計(jì)劃的偏差，并采取偏差糾正措施，合理調(diào)控各個(gè)節(jié)點(diǎn)的施工進(jìn)度。

2.6施工質(zhì)量的安全與管理

現(xiàn)場(chǎng)施工人員通過(guò)BIM的客戶(hù)端、平臺(tái)手機(jī)端或者網(wǎng)頁(yè)端，對(duì)工程的質(zhì)量以及項(xiàng)目中的安全問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行匯總和上傳，做到實(shí)時(shí)記錄、實(shí)時(shí)分析，實(shí)時(shí)跟進(jìn)并解決，同時(shí)形成問(wèn)題整改完成后的反饋單或意見(jiàn)調(diào)查表，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的閉環(huán)管理。另外，基于BIM平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)功能，還可以根據(jù)項(xiàng)目出頻次較高的質(zhì)量安全問(wèn)題，進(jìn)行分布趨勢(shì)圖或者曲線圖的統(tǒng)計(jì)，幫助工程質(zhì)量人員進(jìn)行分析和決策，做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，有效地保證了施工質(zhì)量的安全與管理[5]。

2.7 施工成本的控制

BIM在進(jìn)行施工的階段，可以通過(guò)多維多算的對(duì)比方式，有效地控制施工的成本。利用BIM模型可以依據(jù)施工的具體進(jìn)度和計(jì)劃安排，來(lái)模擬施工過(guò)程中各個(gè)階段的現(xiàn)場(chǎng)情況，這樣可以保證現(xiàn)場(chǎng)平面的動(dòng)態(tài)變化需求管理，并使得資源達(dá)到更加合理的分配和利用，從而有效地節(jié)約資源。由于BIM模型可以在一定程度上進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，可以在短時(shí)間內(nèi)，調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)并實(shí)施進(jìn)行分析和預(yù)算，按照現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。因此，工程造價(jià)人員完全可以利用此項(xiàng)技術(shù)，來(lái)對(duì)工程中的具體某一階段進(jìn)行實(shí)時(shí)匯總，及時(shí)對(duì)工程計(jì)量進(jìn)行申報(bào)，從而大大降低了結(jié)算效率[6]。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該文中通過(guò)對(duì)BIM的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述，并詳細(xì)解釋了如何基于BIM的模型建立具體的施工圖以及場(chǎng)地模型和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工方案。而且基于BIM的建模，可以達(dá)到路橋施工項(xiàng)目的具體施工過(guò)程的可視化，實(shí)現(xiàn)精確的工程進(jìn)度安排和工程量的統(tǒng)計(jì)，可以提前解決工程項(xiàng)目中潛在的一些問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化施工方案。由此可見(jiàn)，我國(guó)應(yīng)繼續(xù)完善路橋施工全過(guò)程控制體系，優(yōu)化BIM技術(shù)的應(yīng)用模式，更好地調(diào)整BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)的組建。

參考文獻(xiàn)

[1] 李新偉，曾啟，樊則森.基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)與施工協(xié)同工作模式研究[J].施工技術(shù)，2020，49（5）：68-71，90.

[2] 覃亞偉，石文潔，肖明釗.基于BIM+三維激光掃描技術(shù)的橋梁鋼構(gòu)件工程質(zhì)量管控[J].土木工程與管理學(xué)報(bào)，2019，36（4）：119-125.

[3] 蔣贛猷，羅偉，孫輝，等.BIM技術(shù)在特大鋼管拱橋施工中的應(yīng)用[J].中外公路，2019，39（4）：176-180.

[4] 王振，張保坤.BIM技術(shù)在市政路橋設(shè)計(jì)施工方面的應(yīng)用淺析[J].工程建設(shè)，2020（3）：17-20.

[5] 付波.BIM技術(shù)在路橋施工全過(guò)程中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2021（5）：1059.

[6] 張偉.高速公路施工安全管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2019，4（9）：43-44.