BIM技术在公路工程中的应用研究王德龙

BIM技术在公路工程中的应用研究王德龙

内蒙古伟通工程监理咨询有限公司内蒙古自治区阿拉善盟750306

摘要:BIM设计技术对公路工程项目有着至关重要的作用。设计人员在应用该技术时,要先对该技术的功能、作用、形式等进行深刻的分析,再根据具体的施工方案,设计出科学、合理的公路施工方式。

关键词:BIM技术;公路工程;应用

如果说AutoCAD的应用是工程领域的第一次技术飞跃,那么BIM(BuildingInformationModeling)技术无疑是第二次技术飞跃。BIM不仅为工程领域带来技术上的革新,还以其共享化、信息化、一体化特点为工程领域提供了不同维度的理念思路。近年来,中国国内工程领域对BIM技术越来越重视,尤其在建筑、土木行业,BIM技术不断参与到工程实践中,取得了一定的成果。但公路工程领域对BIM技术的应用还处于起步阶段,欠缺规范化的应用流程,技术经验较少,BIM优势还有很大的发挥空间。

1BIM技术介绍

建筑信息模型(BuildingInformationModeling)是利用建筑工程项目中的所有有关的数据、信息作为基础,来构建模型,并且可以通过数字信息的仿真来模拟出建筑的各种信息。BIM技术现今涉及的范围广,例如建筑物施工前的规划、设计、施工、运营维护。在各个环节和领域,都和BIM技术有着千丝万缕的关系,BIM技术是为了实现各方和各个生命周期之间的信息资源共享。最开始BIM仅仅应用于建筑中,现今延伸到道路建设等领域。在多年的BIM技术运用中,经过不断地发现问题,解决问题,已经证实了此项技术可以加快工程项目的建设进度,不仅如此,它还能加强施工过程中的安全性,为项目的施工人员的安全提供了有效的保障。

2BIM技术特点

2.1可视化

BIM技术建立的三维模型,实现了建筑构件的相互关联,该模型不仅包括几何信息,还包括构件的属性信息(如材质、型号等),所以BIM不仅具有几何信息的可视化功能,而且可以进行构件属性的可视化;应用BIM技术不仅可以展示效果图,还可以在可视化状态下进行项目不同阶段不同参与方的沟通与交流,实现整个建设过程的可视化。

2.2协调性

应用BIM技术将工程项目的不同专业信息集成于BIM模型,项目各参与方可以通过BIM模型进行项目的全面了解,并可通过统一的BIM信息平台对项目存在问题进行多方的沟通协调,如道路工程师可以将纵断面、路线和曲面等信息直接传送给结构工程师,以便其在软件中利用已有的道路设计相关数据信息,设计桥梁、涵洞和其他交通结构物。由于模型具有动态关联的特性,变更时可轻松实现数据和模型更新,模型和图纸之间又智能关联,提高了图纸的一致性。

2.3模拟性

BIM的模拟性不仅指建设项目的三维BIM模型,同时基于BIM的三维模型,配合相关软件还可对项目实施日照、能耗等建筑性能模拟;通过关联3D模型与进度计划形成4D模型进度模拟,调整施工进度。

2.4优化性

应用BIM技术形成的数据库包括项目的全面信息,因此BIM及其配套的优化工具可实现大型、复杂项目的优化,运用BIM技术通过对比不同的项目形象,轻松做到项目的合理优化。

3BIM在公路工程应用

3.1施工准备阶段

施工准备阶段的场地布置、工艺模拟、预制构件加工等工作宜基于施工信息模型开展。运用BIM技术打造工程标准化施工场站建设,在方案策划前,搭建场站模型,对不同方案进行比选,优化场站布局,减少后期施工碰撞干扰。

复杂节点施工工艺模拟对设计方案和施工方案的优化起重要作用,可以使各单位,了解施工时可能面临的问题。如何保通是既有公路改扩建项目中重点与难点,利用BIM可视化交通组织模拟结合施工方案,结合施测交通量可以推演施工方案对交通流的影响,从而比选最优方案。

以往施工交底往往采用纸质文件进行,由设计人员向施工单位、施工单位向工人进行纸质文件或口头讲授的形式进行交底,特别是复杂节点施工,交底过程中存在困难。利用BIM模型,通过3D技术,录制视频,进行视频交底,使施工交底更加形象直观。

3.2施工组织管理

通过施工深化设计模型,施工方组织实施施工模拟,包括施工进度模拟与优化、施工平面布置模拟优化、重点施工方案模拟优化等。同时收集各专业施工模拟文件,并组织召开施工模拟优化协调会,形成模拟优化文件。然后根据业主意见进行调整,并下发给各专业。

3.3施工安全管理

利用BIM模型的可视性特征,能提升安全交底效率和质量危险源辨识、安全交底、过程监控等。依据相应安全管理标准、集成相关危险源库等数据,快速进行危险源辨识与风险评价,为安全持续改进提基础数据支持;集成过程监控信息、动态关联第三方环境监测数据,辅助实现快速环境安全预警。

3.4施工质量管理

结合BIM模型,通过系统的开发管理系统,可对工程进行质量计划、质量验收、质量问题处理与分析等工作。

3.5施工进度管理

公路工程施工中的工作分解、进度计划与进度分析等工作,信息模型开展工作分解结构创建、计划编制、与进度对应的工程量计算、资源配置、进度计划审查、形象进度可视化查询,实际进度和计划进度跟踪对比分析、进度预警、进度偏差分析、进度计划调整等,可基于模型开展。

通过BIM技术将时间属性赋予3D模型,形成4D模型,可用于施工进度模拟,推演施工过程中可能遇到的问题,协调施工顺序,减少在时间维度上的冲突,优化施工安排,改善项目各参与方协调。

3.6施工造价管理

在4D模型的基础上,增加各模型构件相关的费用信息,就形成了包括成本的5D模型(反映与实际成本相关数据的时间、空间、工序维度关系的数据库),将成本汇总、统计、拆分对应起来,可以实时读取建造过程中的费用清单,便于更精确的进行施工过程中的备工备料,更有效地进行费用成本控制,以便成本计划、成本分析。

4BIM技术导入公路工程可行性评估的预期效益

公路经过复杂地形,业主为了解地形与公路结构之间相互关系,会要求评估团队依桩号绘制多幅公路横断面图,传统评估作业中,各公路横断面图需逐一绘制,作业时程长且易发生错误,如导入BIM作业,则可直接就所需里程桩号快速产生公路横断面图,减少作业时间与信息错误机率。

传统评估作业中,各图资多相互独立,如部分图资更新,需再逐一比对其他图资间关联信息,并适时配合修正,作业接口繁杂,且易增加信息错误机率;导入BIM作业,因BIM具备数据同步化与连动性功能,如部分图资更新,其他图资亦可同步修正,确保信息一致性,有效减少信息错误与遗失机率。

BIM拥有3D视觉仿真功能,可产生地形与公路结构的3D模型,可视化展示各路线方案型式,评估作业中,可增加信息沟通效率。

结论

综上所述,我国信息技术取得了深度的发展,BIM技术也逐步成熟,其在工程项目领域的应用程度不断加深。此时,工程项目在开展过程中的资源配置效率更高,可以节约大量成本。在本文所论述的工程项目中,实现BIM的AutoCADCivil3D以其独特的优势势必逐渐融入土建工程各领域,提高建筑业的生产效率,更加节约成本,适应信息化时代高速发展的脚步,具有很高的推广价值,在公路行业的前景广阔。

参考文献:

[1]宋京川子,赵妍丹,强婧.BIM技术在工程项目全寿命周期成本管理中的应用[J].中华建设,2017(9):138-139.

[2]王凡,陆求裕.Civil3D与Vega在公路三维模拟中的应用[J].软件导刊,2018(9):114-116.

[3]李强,龚翼,陈伟.AutodeskCivil3D在精确地形建模中应用的几点体会[J].水利规划与设计,2018(1):51-53.

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