BIM技术在基础设施建设领域应用的研究与实践

发表时间:2018/9/17   来源:《基层建设》2018年第22期   作者:陈志杰
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,BIM技术得到了广泛的应用。
        中国建筑第八工程局有限公司西北分公司  陕西西安  710075
        摘要:随着科学技术的发展,BIM技术得到了广泛的应用。作为一种信息化手段和协同工作方式,BIM技术更加符合建筑行业的发展趋势,并且得到广泛推广和应用,受到业界工程师和学者的一致认同。本文分析了BIM技术在基础设施建设领域的应用情况,展现BIM技术在集成应用中的效果。
        关键词:BIM技术;设计施工一体化;协同;集成应用
        引言
        BIM技术起源于20世纪70年代的美国,并且在80年代后发展逐渐加速。从工程实际情况中出发,BIM技术主要指的是建筑信息模型,其在建筑领域的概念为:以三维数字为主要依托,通过交互使用的方式进行信息的管理、存储以及交换使用的管理模型。BIM技术的使用能够进行准确、持续的沟通和交流,最为重要的是能将建筑的实体以及功能性质通过数字的形式进行表达。BIM技术的使用主要是通过计算机来实现的,伴随着我国IT技术逐渐发展和进步,该项技术也有了较大的提高,不仅扩大了其使用的范围,同时技术水平也有了较大的提升,影响着我国工程管理领域,促进了建筑工程质量的不断提升。
        1建筑信息模型(BIM)技术背景
        随着信息化和数字化技术的发展,BIM技术的应用正引发一场土木建筑领域的重大变革。美国、英国等发达国家已经将BIM技术提升到国家层面进行推动,部分国家和地区已明确要求在重大工程建设项目中应用BIM技术并提交BIM成果。我国“十一五”期间已将BIM技术列入国家战略性前瞻性技术来研究。与建筑领域相比,BIM在交通运输行业的应用相对滞后,但由于可以借鉴建筑领域的经验而具备了后发优势及超越的潜力。
        2BIM技术优势
        BIM技术凭借着丰富的三维可视化、信息参数化以及高效率的协同工作等诸多特性,受到建筑业各领域的工程师和学者的青睐,国家和政府也陆续出台相关政策积极引导和推广BIM技术,2015年6月住建部发布《关于推进建筑信模型》的文件指出2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术一体化进程应用,并且在国有资金投资为主的大中型建筑以及申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区新立项项目勘察设计、施工、运维维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%。
        3BIM技术的应用
        3.1BIM模型创建
        利用Autodesk公司出品的Revit软件对各专业进行建模,在属性面板中输入模型中的信息参数,通过查看三维模型,直观的了解到项目各专业空间情况。
        3.2BIM技术促进桥梁施工协同合作
        由于参与桥梁建设的单位比较多,譬如:建设单位、设计单位、供应商、施工单位等,参与人员更是数不胜数。在传统的桥梁工程施工中,人员在沟通上存在诸多问题,导致工程施工的进度、成本以及质量或多或少存在问题。运用BIM技术之后,能够对整个工程进行统一管理,项目管理的各方都能够通过该信息系统建立联系,施工的各方权利和义务都能够通过系统进行查询,使得各方能够通过该系统查询具体的信息数据,集成化的信息系统能够将工程的所有信息进行归纳和汇总,对海量信息进行分析和处理之后,管理各方能够直接使用,以便于做出符合工程利益的管理决策。使用BIM技术能够有效对工程成本的管理、进度控制以及质量管理等各个方面进行控制,保证工程项目的顺利进行。


        3.3BIM技术优化施工项目管理
        使用了BIM技术之后,在施工开始时,则可以直接进行该地区的地质环境模拟,给施工现场提供最准确的参考价值,以便施工方可以准确选择具体的钻机类型,为后续的施工提供可靠的依据。与此同时,使用了BIM技术之后,能够及时查找出设计图纸中存在的问题,优化施工过程。系统中运用了交互的方式,及时模拟施工的各个工序过程,同时该系统能够将所测量的高程、方位以及坐标等信息数据进行综合分析和比较,保证所有数据都非常准确。同时,还能准确计算出桥梁施工的各个工序、各个部位之间所需要的混凝土和钢筋的数量,从而提高建筑材料的利用率,为工程顺利实施提供最完善的数据信息,从而全面的控制建筑工程的成本问题。BIM技术成功的使用能够全面的开展工程的管理工作,并且实现工程进度和成本的有效管理,切实保证工程顺利实施。
        3.4碰撞检测
        基于已建模型,利用碰撞检测功能,成功解决本桥施工时遇到的下列问题:边横梁和中拱脚处钢筋和拱肋之间有穿插碰撞现象,根据三维视图,发现此处钢筋已经不能正常布置。采取以下处理方法:断开横梁钢筋和拱肋发生冲突的部位,作向横梁高度方向上的弯曲,并按现行质量验收规范连接拱肋和钢筋;位于吊杆两侧的锚固箱和横梁钢筋也有穿插碰撞现象,在施工过程中应向上方调整锚固箱,以免和钢筋发生碰撞,影响施工正常进行。
        3.5BIM技术对施工进度的管理
        运用BIM技术可以对工程施工进行模拟,以三维图形的方式进行规划集成,按照施工时间进行划分,全面进行模拟施工。运用该种方法能够及时的将施工时间作为一个单位进行,对施工进行模拟,然后与施工现场环境相结合,根据施工环境进行调整处理,进而适当的完善工程设计方案。此外,该技术能够对工程方案中存在的问题进行可视化模拟处理,及时共享所有的操作空间,安排施工机械设备,全面进行施工方案的规划管理,提高资源利用效率,保证工程顺利实施,提高工程质量水平。
        3.6BIM技术对桥梁施工工序的管理
        桥梁工程中所有的工作人员使用了BIM技术之后,可以建立相适应的模拟技术,这种方式能够将桥梁设计和三维模型紧密结合起来。在使用的过程中,能够与施工进行完美结合,模拟整个施工的过程,使得所有的施工人员能够全面的了解工程的基础结构形式。对于施工工序进行科学的管理和规划,细致的分析各个工程的程序,如果在施工中发现存在质量问题,可以立即查找出来并做出具体的调整方案,再次进行模拟演示,确定最科学的施工方案,从而有效保障工程有序施工,保证工程如期完成。
        3.7工程量计算
        以往的工程量计算必须依靠制图和空间思维能力根据工艺方法对钢拱实施切剖,将三维立体的钢拱转换为平面钢拱进行工程量计算,这样一来,不仅工作量巨大而且十分容易出错,损害施工单位或业主的利益。而利用BIM技术则可从根本上解决这一问题,它改变了工程量计算的切入点,既无需切剖,又不涉及三维至二维的转换,仅需对待算部分材料实际用量进行单独统计,即可自动计算得出工程量。
        结语
        随着我国公路交通运输行业的不断发展,公路设计中BIM技术的应用也在不断地推广。BIM技术具有可视化的优势,技术人员可以通过BIM技术机那里公路工程的数字信息模型,模拟真实的公路设计,并根据公路工程实际施工的环境进行合理的调整和改进。另外,在公路工程的设计中利用BIM技术可以对勘察设计过程进行控制,同时还可以给公路工程的数字化施工以及后期的运营维护管理提供更加科学和广泛的数据支持。因此,在公路工程的设计和建设中合理的运用BIM技术可以有效的解决公路工程建设遇到的各种问题,为我国基础设施的建设提供保障。
        参考文献
        [1]中华人民共和国住房和城乡建设部.关于推进建筑信息模型应用的指导意见[Z].2015.
        [2]王玲莉,戴晨光.GIS与BIM集成在城市建筑规划中的应用研究[J].地理空间信息,2016,06(14):75-79.
        [3]王施施.BIM建筑模型在VR系统中数据转换研究探讨[J].价值工程,2016(6):211-213.
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