公路工程建设及管理中的BIM技术应用研究

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年40卷第3月第8期   作者:赫光跃
[导读] 将BIM技术应用于公路工程施工管理中
        赫光跃
        贵州省威宁县交通建设工程质量和安全监督站,贵州  威宁  550008
        摘要:将BIM技术应用于公路工程施工管理中,可以优化施工设计方案,对公路工程施工过程进行建模和仿真。本文从公路工程建设与管理的全生命周期出发,研究了BIM技术在勘察设计、施工阶段和运营维护阶段的应用,为BIM技术在公路工程中的实际应用提供参考。
        关键词:公路工程;建筑信息管理技术;勘察设计;施工
        在公路工程建设中,为了保证工程的安全优质,促进工程效益的提高,有必要采取相关措施加强施工过程的管理。建筑信息管理(BIM)技术作为现代信息技术发展的产物,极大地影响着公路工程建设和管理的效果,在不断的发展中其应用越来越广泛。基于此,本文研究了BIM技术在公路工程建设与管理中的应用,以更好地实施工程建设与管理,节约成本,实现工程效益的提高。
        1.BIM技术在公路工程建设与管理中的优势
        1.1有利于施工方案的合理设计
        BIM技术在公路工程中的应用,有利于合理设计公路施工招标方案,保证施工环节交底质量,为实际的公路工程施工管理提供直观、清晰的控制方案,大大提高了工程建设效率。此外,BIM技术同时还具有视景仿真功能,有助于施工人员进行分区、分段的研究工作。对一些重要施工环节进行了详细分析,加强了详细设计研究,优化了关键施工环节的质量,使设计的施工方案符合实际应用要求。
        1.2可用于模拟公路工程建设的建模和实施
        在实际应用中,BIM技术可以根据施工中的三维数据和实体施工数据建立模型,并结合施工现场的相关信息,模拟公路工程的施工、施工和管理过程,以帮助施工设计人员识别并采取措施优化设计和施工方案。
        另外,在公路工程施工管理中,BIM技术可以将三维仿真与建模信息相结合,避免重复作业,减少不必要的机械使用次数,节约人工成本和大量安装时间。
        1.3降低项目建设和协调管理难度
        在公路工程施工管理中,BIM技术可以建立各工区施工管理工作的实时链接,为施工过程中各方的沟通提供方便。利用BIM技术,可以对项目建设和管理的进度安排进行相应的优化。避免了交叉作业的出现和不同施工工序间施工作业的延误,提高了施工管理工作质量,降低了协调工作的难度。BIM技术可以帮助施工人员加强认识施工工艺的研究,有利于合理规划公路施工现场的各种安全设施,并通过模拟施工现场布置,提高其安全性。
        2.BIM技术在公路工程建设与管理中的应用
        现有的公路工程建设管理BIM应用技术还不完善。设计一个涵盖整个项目生命周期的BIM模型需要一些时间。根据工程不同阶段对模型应用的重视程度,对工程BIM模型进行分级,综合考虑模型的精度和信息深度,采用不同的建模软件和方法建立相应的环境和工程模型,这是其中的重要内容之一BIM技术应用特点。
        2.1初步准备和设计阶段的应用
        公路工程前期准备阶段主要包括工程可行性研究和设计,设计环节包括初步设计和施工图设计。

因此,BIM的应用目的不同,工作的侧重点也不同。工程可行性研究环节以线路布置为工作中心,采用BIM可视化技术,及时发现和调整线路布置中的线路混乱和漏项。此外,还需要加强施工图设计工作,完善和优化总体线路方案,借助BIM技术的协同优化特性,大大减轻设计工作量。
        2.2项目可行性申请
        工程可行性分析需要论证公路工程项目是否可行。只有当项目的可行性明确后,才能进行后续工作进一步实施。公路工程作为一项线性工程,在施工过程中涉及的施工范围十分广泛。通过对地理环境条件的收集和分析,可以在一定程度上得出项目可行性的判断结果,因此地理环境条件通常是一个必须考虑的因素。在公路工程建设与管理中,BIM技术的应用应从建模入手。通过一系列的数据采集,可以建立DEM/TIN模型,直观地显示施工或管理环境下的所有地质地貌特征,为设计和施工人员提供方便和帮助,从而更好地规划线路布置和施工方案。在建立三维地形模型后,进一步建立了路线规划和选线方案模型。利用BIM仿真技术模拟计算的可行性,结果复杂的工作数据和具体情况,提高了工作效率,节省了人工时间。
        2.3设计环节的应用
        在公路工程建设与管理设计中,首先要对工程可行性分析环节中建立的三维地面模型进行细化。在小比例尺DEM/TIN模型的基础上,输入外业调查过程中采集的数据,通过高精度计算建立大比例尺DEM/TIN模型,便于日后野外调查中水平线和垂直线的修改和升级,在DEM/TIN模型中可以随时反映出线路的变化,保证了勘察设计工作的科学性和人性化程度。其次,在模型的应用下,得到的土石方量更接近实际的挖填方量。
        在BIM技术的应用中,将公路工程建设与管理中的道路模型划分为三个层次的精细度,并在此基础上建立模型:首先建立线路整体模型,即建立项目可行性分析环节的全线模型。其次,建立了该工程的简化三维模型,并对整个模型进行了优化升级后,根据标段进行了单独设计,得到了桥梁和道路的施工模型。细度等级的划分可以减少设计工作量,优化设计质量。同时,将项目的施工组织方案从整体上细化到细节上,为后续的施工管理打下基础。
        2.4施工阶段应用
        施工阶段是对工程的管理,包括对工程施工进度的管理和优化,以及对工程施工所需材料的控制。BIM技术适用于项目施工阶段的各个方面。例如,对施工方案进行静态模拟,利用BIM技术的视觉特性,可以根据周围环境的布局来确定设备的最佳安装位置,减少不必要的辅助工具和设备,节约成本,提高场地的规划程度。另外,设计过程中完成的三维模型还可以根据相应的施工时间节点或位置信息划分为单独的模型段,使在计算机上动态模拟整个施工过程更加方便和清晰,便于管理人员和施工人员检查进度,安排资源,调整方案。同时,在施工前及时发现潜在的问题和缺陷,并进行相应的方案调整和优化,可以降低错误开发的概率和不必要的资源浪费,加快整个项目的开发进度,全面提高项目管理水平和效率。
        3.结语
        计算机辅助技术的飞速发展将对公路工程的设计方向产生影响,特别是BIM技术可以被称为工程建设行业的“革命”,它可以解决传统设计的不足,弥补传统设计的不足。在公路工程建设和管理中具有良好的推广应用价值。
        参考文献
        [1]李书锋.BIM技术在高速公路工程建设中的应用分析[J].交通世界,2018(25):30-31.
        [2]董君,王志赫.高速公路工程建设中对BIM技术的应用实践[J].公路工程,2017(4):1-3,20. [3]李冲.BIM技术在公路工程管理中的应用[J].交通世界,2016(17):94-95.
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