百色市水利电力建筑工程处 533000
摘要：BIM技术的优势在信息共享、3D可视化，在工程施工管理全过程实现4D工程管理。
关键词：水利水电工程施工 BIM 4D工程管理
1、前言
近几年来，BIM技术在水利工程行业得到广泛的应用，涵盖整个项目的全寿命周期：项目开发管理——项目管理——运营管理，项目参建各方通过BIM技术平台形成统一标准的各种信息数据模型，通过信息共享，极大的提高了工程管理的效率。
1.1、BIM含义及特点
BIM的英文全称是Building Information Modeling，中文翻译为：建筑信息化模型。BIM是建立与维护建筑设施产品过程中信息数字化及工具应用的技术，将工程项目在全寿命周期各方、不同阶段的信息、数据等集成在一个模型，通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息和3D可视化，为参建各方提供相互协调、内部一致的信息模型，达到设计、施工、运营的一体化，提高效率并降低工程项目的全寿命周期的开发成本。
BIM特点：可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性。
1.2、BIM与水利施工管理
对于水利工程施工管理，BIM技术的优势在信息共享、3d可视化，在工程施工管理全过程实现4D工程管理，实现施工管理和控制的信息化、集成化、可视化和智能化，并能加强与参建各方的信息共享。
目前水利行业普遍使用的是BIM软件是civil 3d，是根据土木工程、道路专业需要进行了专门定制的AutoCAD，同时可以和AUTODESK的其他专业软件如：revit、3ds max等，导入、共享数据和文件。
2、BIM技术应用在水利施工管理中的优势
2.1、实现施工管理集成统一。利用BIM技术构建模型后，工程管理的各部门都可以协同工作，形成一个整体，在统一的BIM模型提取、修改信息数据等，可以从模型中生成各部门需要的数据、图形等。
2.2、方便与参建各方协作交流信息和实时查看工程信息。
2.3、利用BIM技术可视化，实现4D施工管理。
2.4、利用BIM软件的功能，简化施工管理的工作流程，提高管理的效率。
2.5、BIM模型可以通过2d、3d等多种方式体现工程信息，方便施工管理中各种策划，比如可以采用3d方式进行工程平面总体平面布置策划，在3d模式下，道路、线路、给排水、临时设施及建筑物等布置的策划变得简单方便，所见即所得，避免2d模式下立体方向构筑物的冲突。
2.6、利用BIM可视化可以高效调配人力、材料、机械设备资源，减少施工资源的浪费，降低施工成本。
2.7、利用BIM可视化，方便的对比计划、实际施工进度。
2.8、利用BIM导出标准数据，可以方便其他工作软件使用。
3、水利施工管理BIM技术应用
3.1、施工场地管理BIM技术应用
水利施工管理的各个阶段的场地管理主要有：施工总平面布置、施工阶段场地动态布置。
3.1.1、场地模型的场地模型建立
利用civil 3d软件，场地模型的建立可以直接导入设计单位的模型信息及数据，并根据实际测量成果，补充到模型，形成完整的场地基础模型；根据工程特点策划施工现场的道路标高系统、排水系统、塔吊、施工升降机、其他临建设施的布置，可以方便的形成多个直观的方案以供决策。
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3.1.2、施工总平面布置、施工阶段场地动态布置
建立好场地模型，可以直接输出二维及更直观的三维平面施工布置图及动态布置图，也可以导入到3ds max生成照片级的三维平面施工布置图、立体直观的虚拟现实的实景模拟图，根据施工不同阶段更新，使建设、设计单位共享使用及直观的掌握工程动态。
3.2、施工技术交底BIM技术应用
水利枢纽等比较复杂的工程，往往包含发电机厂房、变电站等复杂的构筑物，按常规的二维设计图纸技术交底会因为建筑复杂变成不直观难理解，利用civil 3d可以直接生成三维施工图、剖面图，使复杂的构筑物变得直观，更容易理解掌握要点，大大提高交底的效率和质量，减少施工管理难度。
3.3、进度管理的应用
利用civil 3d可以形成实时的施工进度3d模型，并利用标签定义自定义属性，记录图元的施工时间和日期以及任务类型等信息，从而生成具有施工顺序信息的4D信息模型，同时可以和计划进度模型比较，方便提供给参建各方实时直观查看工程进度3d进度。
3.4、施工测量管理BIM技术应用
施工测量工作是确保工程质量的的关键，而水利工程地形地貌及构筑物往往比较复杂，因此测量工作量大而复杂，主要包含：原地形图、断面测量、施工放样、工程量测算等。
常规的测量工作，常常使用南方测绘cass补助生成放样点数据、补助绘制地形图、断面图，但由于该软件各图元之间没关联，比如修改测量点数据，需要手动修改地形图、断面图等，工作量大，容易因没有全部修改相关的图元造成成果错误，而且形成的图元多为2d不直观，工程量补助计算功能稍少。
3.4.1、使用civil 3d管理测量工作优势：
3.4.1.1、采用点、线、曲面模型、纵断面图、横断面图是全部关联，修改1处图元，其他相关数据、图元自动更新。
3.4.1.2、实时查看图元的3d模型，如原地形曲面、设计曲面、构筑物等，相对于常规的检查文档中的枯燥数据或者2d平面图，能直观通过观察3d模型，很容易发现测量点、放样计算点存在的错误，效率高。
3.4.1.3能根据设计单位共享或施工建立的3d模型，直接批量生成并导出测量数据，大大的简化的数据点计算工作。测量放样点常规采用计算或图解法，既不能智能批量计算，又容易出错，civil 3d能从点、线、面等各种图元直接批量提取3维坐标、长度、高度等数据，比如曲线及其偏移桩号（含指定或者按设计间距）能计算并生成XYZ数据。
3.4.2、BIM在原地形图、断面测量应用
civil 3d工作流程为：测量数据导入——自动生成原地面曲面、设计曲面、开挖曲面——自动生成各种断面图；civil 3d可以生成地质各层的曲面。
3.4.3、BIM在施工放样应用
civil 3d工作流程为：根据设计曲面、构筑物图元，按自定义编号模板自动生成各种测量数据：XYZ、长度、曲面表面积等。
3.4.4、BIM在工程量测算应用
工程量测算将关系到施工计量管理，包含土方开挖、回填、混凝土体积等等计算，常规计算方法工作量非常大。使用civil 3d在导入测量数据后，自动生成各种图元及统计计算数据，可以用放坡、设计复杂的装配等等建立各种如开挖多级挖填边坡、水电站等复杂模型，然后通过模型可以直接统计计算出比如：开挖量、填筑量、每个构件的体积、表面积等工程量。随着工程施工进度，只需要更新实时测量数据，工程量统计就自动更新。
3.5施工造价管理BIM技术应用
施工造价管理主要有：工程、合同项目及变更、新增项目造价计量和施工期间已完工程造价的计量，主要工作有统计工程量和计算合价，常规的施工图预算方式管理，工作量大，在变更和新增项目容易有漏项和计算统计错误。使用civil 3d可以将施工中合同、变更、新增项目都形成3d模型，可自动生成相关平面、纵横断面图，列表统计每个构件的细部工程量及合计工程量（断面面积、体积、长度等），可以很方便的形成各种数据：已完成工程量、变更后工程量、新增构件工程量等。
3.6、施工资源管理BIM应用
根据施工进度更新civil 3d模型，可以实现动态可视化的施工管理，直观了解施工现场布置、材料机械等资源情况，方便调配和高效使用人力、材料、机械设备资源。
3.7、竣工交付BIM应用
在施工过程中，BIM模型是根据参建各方实时修改更新的，工程竣工后，可利用BIM直接生成竣工图，并提供BIM电子模型，记录有每个构件、建筑物等的施工时间等相关信息，方便竣工交付后的运营单位的管理。
4、结束语
根据数年在水利水电工程施工中BIM技术应用来看，BIM技术切实能实现4D施工管理，简化管理流程，提高管理效率，降低施工成本。
参考文献
[1]刘占省，赵雪锋.BIM技术与施工项目管理[M].北京：中国电力出版社，2015年
[2]任耀.AutoCAD Civil 3D 2013应用宝典.上海：同济大学出版社，2013年
个人简介：覃泓燚（1978.7—），男（壮族），广西大化县人，工程师，从事水利施工工作。
论文作者:覃泓燚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：模型论文; 工程量论文; 测量论文; 数据论文; 施工管理论文; 技术论文; 曲面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;