BIM技术在土木工程施工管理中的应用

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第9期   作者:王冀
[导读] 在土木工程的管理内容当中,BIM技术起到一定的作用效果
        王冀
        深圳市建安(集团)股份有限公司 广东深圳 518000
        摘要:在土木工程的管理内容当中,BIM技术起到一定的作用效果,它能够让整个工程队伍全面的进入到土木工程的管理进程当中。BIM技术是土木工程项目的数字表达,它使人们可以更直观地了解土木工程,建立信息共享平台,并共享土木工程管理中涉及的所有工程信息,从而使操作更加方便和协作。但是,仍然在我国在土木工程中使用BIM技术需要解决的一些问题。
关键词:BIM技术;土木工程;施工管理;应用
1 BIM技术概述
        目前,在相关建筑技术领域当中,BIM技术的发展和应用的地位比较稳定,伴随着社会经济的不断发展,人民生活质量的提高,对于软件系统的使用要求也越来越高,因此,在互联网的整个体系当中,由于CAD的发展较早,所以会出现一些系统上的错误等,因此,到现在为止来讲,它已经不被人们所重视起来,但是,随着时代的变化,科技水平的提高,BIM技术的使用在确保交通质量和土木工程管理方面发挥着重要作用。在BIM技术当中,大多数的数据系统都是通过计算机来进行的。比如:在对城市房屋建筑的构造,通过BIM技术进行模型的构造,同时还能够将土木工程管理的操作流程进行模拟操作。信息的各个方面都要经过BIM技术的进行,BIM技术的功能在一定程度上能够有效的改善土木工程管理当中一些重要的图形变化。在对项目的建设当中,有关项目的单位要做好相互配合以及交流沟通,对于BIM的设计而言,它只是对建筑单位以及规划设计单位起到协调的作用,大多数体现在对建筑物的时间段内。对于项目信息的管理需要具有专业知识能力的人才进行总结归纳,所以采用相应的BIM技术进行数据的显示,更容易提高相关人员的工作效率以及计划的更正完善。BIM技术的仿真可以仿真现实世界中不可能存在的项目模型,并且可以合理地配置诸如施工界面和资源之类的内容。
2 BIM技术在复杂土木工程施工中的优势特征
        我国规范对BIM的定义是,BIM技术意为在建设工程和设施的整个生命期内,利用数字化表达形式对建筑施工物理与功能特性加以表达,并以此为基础完成设计、施工和运营活动。BIM技术可以基于其强大的新型信息处理技术,尽最大可能避免复杂土木工程施工过程中的重复作业问题、资源浪费等问题,以此满足施工进度提升、生产效率提高的要求,给复杂土木工程以革命性影响,BIM技术对于复杂土木工程的优势特征主要包括系统化,可集成,可共享三大方面。BIM技术可以在规范化的视角影响工程施工中的各个细节,让不同专业、各个环节的工作者均可以明确施工问题所在,开展与之对应的跨部门(业主,设计,施工,结构,设备,运营维护等)协同化作业,各类种施工信息能够被集成,有序发展,使问题得到及时解决。最大的特色是多方信息资源集成后,均可在BIM技术保障下进行实时无障碍共享,这将极大地提升工程信息的利用效率。
3基于BIM的土木建筑工程施工管理方法
3.1专业性协调作业
        在BIM技术当中,它所包含的范围比较广泛。但在应用该技术的过程中,应协调多个学科,以确保土木工程项目的管理发展能够科学合理的进行。现阶段,根据当下的工程建设项目的发展来看,大多数的企业部门之间的沟通配合的工作依然存在着问题,因此在发展的过程中,出现专业性协调工作的不同而出现问题,情节严重的话,会造成企业的运行出现问题。在进行建筑物的图纸绘制的过程中,如果各个部门之间不能相互的协调起来,就是图纸的绘制工作停滞不前,随意只有将各个部门的关系有效的调节好工作,才能够减少技术的发展错误。现阶段,我国大多数土木工程项目管理人员进行比较专业性的协调工作,同时在相互协调的工作当中,提高了工作的效率,同时工程质量也有所提高。
3.2对土建工程现场进行管理
        在土建工程项目的施工作业当中,难免会出现一些问题,对于BIM技术的应用,能够有效地将这些问题避免,同时在一定程度上能够减少施工成本以及保持施工作业的稳定发展。
对于BIM技术的功能,它是比较全面的,它能够将施工工作以及模型进行对比和分析,它在仿真的进程当中,对于出现的问题,可以采取针对性的解决措施。对于常规质量分析的过程当中,测量的方式有两种,一个是从视觉方面进行测量,另一种是通过现实的操作方法测量,但是,从当前的科技发展的时代下,BIM技术的兴起,在数据监测的内容上,进一步的提高的施工作业的效率,同时也缩短了时间的消耗,并且,通过使用BIM技术,还能够通过电子的方式分析和归纳数据的统计,并针对数据中出现的问题采取针对性的解决措施。对于BIM技术的兴起,不仅提高了现场施工作业的管理形式,同时,还能够在施工现场管理过程中出现的问题进行分析,并采取有效合理的解决措施,它的特点是操作简单、测量方式更加直观明了,所以,将BIM技术应用到土木工程施工的现场是符合现代管理体系的要求。
3.3 BIM建模
传统土木建筑工程施工管理方法中建立的2D模型,相比较来说主要是利用点、线、面等元素模拟出图形构件,只存在长、宽上的二维尺度,后续模型就在这个基础上增加了另一个维度信息,即高度,可也无法满足工程在施工管理上对信息分析和整合上的各方面需求。在现实土木建筑工程的施工阶段,工作人员需要耗费庞大的时间成本对这种“聋哑型图形”进行识读和上传,然而在这个识读和上传过程中会出现大概率的管理错误,因此借助BIM平台。
其次,以图1所示,这些内容将工程项目所包含的所有数据都密切联系在一起,再加上其在线实时删改的功能。施工项目的方案设计、施工过程、受监处理都属于一个连贯的过程,所有环节的参与者一同加入组成一个有机整体,而只有综合土木工程建筑的整体立场去对项目方案的实施进行管理,才会有可能优化整个工程的施工管理水平。借助BIM技术来确保整个土木建筑工程在施工管理上各个目标的实现,就需要将BIM建模应用在设计环节,并在此基础上优化升级。

图1以BIM为平台的多专业交互模
3.4三维施工平面图的构建
为了让施工现场的所有设计图纸上的元素尺寸和位置设置得更为科学,文章采用从主至次的顺序进行布防,即先固定位置稳定的,如建筑本身,工作人员生活的区域以及现场临时搭建的道路;之后设置各组件加工棚、材料堆积棚、临时电梯和各类塔吊等;然后是施工场地外圈围墙和过程大门的设置;最后就是对施工现场设计图的美化工作,如图像之间位置的变动、工程外围绿化地等。
3.5自动生成验收批和检查项目
自动生成验收批。在模型目录树内选定特殊项目,模型就会相应生成验收批列表。验收批列表内主要包括了每一个验收批下的项目工程、验收批具体执行编号、验收批的具体位置以及体积规模等。以浇筑结构土木工程中的外观呈现效果和尺寸大小的偏差检验批为例,按照国家有关规定和执行标准以及工程项目的实施经验,因为该项目地面结构每一层涵盖了4个流水线内容,所以每一层都被划成八大检验批,每一个流水线下具体包括了2个验收批,分别针对墙体的验收批和顶梁的验收批,每一个验收批都根据指定顺序进行排序和编号,编号过程中必须符合国家颁布的有关执行标准。自动生成验收批后,同时还可以继续手动操作,如删改验收批、修改验收批的规模大小等。其次,检查工程项目在验收批列内的执行列顺序,点击查看后,技术人员可以单独针对性地检查每一个验收批所涵盖的所有项目列表。每一个检查项目的性质和规格具体包括其所属验收批的编号、工程类型以及项目名称等。
3.6安全区域识别和安全防护
由于部分区域特殊性或其他原因,无法安装防护栏和安全网,如基坑周围,这就造成很大困扰。利用BIM模型的可视化和虚拟技术再结合施工进度,就可以对事故高发区进行精准定位。
按照施工进度在模型中对安全区进行动态管理,并把威胁区和评价指标上传到模型内,按照颜色的不同来区分其危险程度,进而对工程施工产生指导性意见。在土木建筑工程施工的不同阶段根据不同颜色标记其安全程度,并在一定程度上限制安全区内的施工活动频率,就可以最大化地降低施工中事故的发生率,提高管理水平。工程项目安全事故时有发生,高危地区就是洞口周边,可如果可以采用严格的预防措施的话,就不会发生事故,通过BIM技术的可视化和虚拟化,能够在短时间内在模型内找出高危事故发生区并将其标记。之后采取预防措施并在模型内再次自检,以排除施工现场中所有可能的隐患问题。
3.7构建BIM与RFID技术集成的安全管理系统
        根据事故风险分析,提出BIM与RFID技术集成的安全管理系统构建思路及工作原理,充分考虑安全管理体系内容,具有针对性地设计管理系统框架和功能模块,并对管理系统构建的关键技术进行分析。最后将该管理系统部分应用于实际的工程案例,在施工前,预先用BIM技术进行安全分析,避免出现结构上的安全问题,辨别安全风险汇总成风险清单,增强安全交底与教育培训效果;在施工中,收集现场实时动态定位等信息,并根据风险区域规则判断是否预警,及时消除风险,降低安全事故发生率。
结束语
        综上所述,随着我国信息技术的飞速发展,BIM技术的发展与应用也愈加成熟,在土木工程领域中的应用促进了土木工程的可持续发展。应用BIM技术能够实现施工方案检查、施工成本核算、施工管理与施工情景模拟,这对于土木工程的建设是具有现实意义的,因此研究人员应加强BIM技术在土木工程领域中的应用与开发,促进我国土木工程事业可持续发展。
参考文献
[1]李阳.BIM应用技术在土木工程施工领域的进展浅析[J].北京印刷学院学报,2019,27(5):107-110.
[2]李鹏博.浅谈BIM技术在国内土木工程施工领域的应用[J].广东蚕业,2018,52(5):31-31.
[3]朱争光.智能制造背景下BIM技术在土木工程施工中的应用[J].建材与装饰,2018,0(50):16-17.
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