摘要:应用BIM技术,对道路桥梁构件进行参数化处理,建立信息模型,减少施工过程中工作量大、原始资料缺失、工程管理滞后等问题,对进度、质量、成本加强控制。本文主要对BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用进行了简要的分析。
关键词:BIM技术;道路桥梁;施工管理
1BIM技术基本功能
1.1可视(Visualization)
可视基于模型。传统的CAD图纸依赖人脑的几何处理能力来构建建筑物的实体形象,在正立面、侧面和剖面通过搭建积木的形式,在建筑实体体量不是特别大,构件不是特别复杂的情况下,人脑可以形成建筑物轮廓。比较CAD图纸和建筑模型,可以有一个直观的体验,CAD二维图纸你只能看到线条,BIM模型看到的是一个实体,其真正意义在于节省了通过大脑构建几何模型的过程,而且通过BIM模型构建的模型更加真实、形象和具体。
基于可视化,在决策阶段,用模型代替效果图,细化可行性研究的内容,在设计阶段,通过模型直观展示设计意图,满足业主单位的需求;在招投标阶段,利用BIM模型的可视化可以与业主沟通施工方案,提高中标机会;在施工阶段,我们可以清晰分解施工流程,保证施工作业人员对施工的详细过程完全了解。近年来,虚拟现实(VR)技术飞速发展,这为BIM模型的可视化带来了新的动力。
1.2信息集成(Informationintegration)
信息集成是一种使相关的多元信息有机融合并优化使用的理念,BIM技术是基于计算机技术和应用技术的信息集成体系,这是建筑业信息化发展的趋势。在过去的几十年里,建筑业信息的采集和整理方式较为单一,尤其在桥梁和隧道项目中,信息量较复杂且巨大,整理和提取有效信息的过程就会变得相当麻烦,而BIM技术的出现在解决信息的集成与处理这个问题上具备很明显的优势。首先,BIM技术依托于计算机系统强大的信息存储和分类功能,使得信息的集成不再成为难题,一个项目成百上千页的图纸,在一个Revit文件中可能不到100MB,且包含全部图纸信息,实现了项目信息的有机融合;其次,基于BIM软件的信息流程和交换标准,实现了信息数据的分类和识别,从而帮助项目的各主体单位获取各自想要的信息。
基于信息集成,建筑全寿命周期内的信息实现了从单一独立个体到整体融合,这样无论是业主还是施工单位,在保存原始施工资料和施工信息的整理应用都会获益。此外,在大数据坏境下,政府部门可以通过信息集成的方式,实现对施工项目的管控。
1.3协调(Coordination)
建筑工程是一项综合性、社会性、技术、经济和艺术统一的工程,方方面面的影响因素繁多,协调施工顺利开展一直是施工单位、业主单位及设计单位工作的重点内容。施工过程中一旦出现技术、施工或者社会问题,必然要展开协调工作,寻找问题发生的原因及解决办法,协调相关单位或者相关部门进行补救或者变更。一般而言,突发问题开展协调工作分三个阶段:事前、事中和事后,而对于施工企业,往往选择事后,但是事后补救措施的代价往往是巨大的。例如给排水专业中的管道布置,由于结构设计和给排水设计往往不在一张图纸中,在施工过程中,可能正好管道通过的地方有柱板梁等结构构件阻碍,碰撞情况施工中常有发生,这种问题可以事前解决么?答案是肯定的,
BIM技术可在建筑信息模型中分析碰撞情况,生成碰撞检查报告,提早发现问题从而防患于未然。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于BIM技术的协调性,在设计阶段,通过碰撞检查,及时发现问题,协调设计问题;在施工阶段,BIM技术的协调性主要体现在深化设计及施工进度的安排上。
1.4模拟(Simulation)
模拟是BIM技术最具应用价值的一项功能,BIM的模拟不是模拟建筑物的模型,而是模拟建筑在实际环境中的操作。应用BIM技术进行模拟,为的是验证某项活动的实施性能,如施工的过程模拟通常在复杂施工工艺中采用,通过模拟展示施工详细过程,提高施工科学性和可实施性,在一般项目中,可在模拟的同时增加时间维度或者资金维度,从而变成4D或者5D模拟,更加真实的反映建造过程中的量化关系。模拟和分析在设计阶段应用较为广泛,在模拟的基础上应用分析功能,可以实现专业领域的探索,如建筑物的光照模拟分析,混凝土温度的分析,紧急情况下人流的疏散渠道模拟等。
2BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用价值分析
2.1道路桥梁施工前BIM技术的应用
在道路桥梁工程施工前,以三维模型的建立为前提条件,合理安排运用可视化技术,完成对设计的深化、碰撞的检验等辅助性施工。通过对以往施工图纸的观察分析发现,所涵盖范围大多相互分离,关联性较差,再加上道路桥梁工程自身所固有的复杂施工环境与施工工艺,导致潜藏于施工中的各类问题难以挖掘,如管线碰撞等事故问题。目前,建筑信息模型中不同系统构件,产生的参数信息数据迥异,无论哪一种构件参数,都是三维模型碰撞检验的基础条件,以精准的参数信息为基础能够更加全面的对碰撞数量、碰撞点详图以及碰撞构建ID等进行显示。而BIM技术能够对机械间、操作间、机械和结构间等不同施工环节所产生的碰撞进行系统的检验,并且能够对施工现场车流量辅助分析,收集并计算承载力与结构稳定等性能参数,实现从整体到局部的精细化处理。BIM技术在道路桥梁工程中的应用打破传统施工工艺的局限性,在某种程度上减少了施工企业在生产运行方面的成本浪费,降低了施工过程中各类安全风险的产生几率,为工程整体质量提供了良好的保证。此外,运用BIM技术将施工现场实际环境条件进行现场模拟,通过可视化、可操作的三维模式进行真实模型的构建,为后期施工中公路、主桥、栈桥、平台、大型机械设备已解决材料加工等的位置确定提供可靠依据,从而构建出便于各施工单位观察操作的三维布置图。
2.2道路桥梁施工中BIM技术的应用
从整体功能结构来看,BIM技术的优势主要集中体现在技术性、开放性及新颖性,例如,3D模式下可以对施工现场进行全方位的观察研究、4D模式下可以合理安排施工进度,保障工程在最短时间内按时竣工、5D模式下可以节省生产成本等等。从真正意义上将精细化管理贯穿于道路桥梁工程的施工全过程。利用数字化管理与实时监控等手段,模拟项目进度、物资消耗等,为关键节点的
施工、商务、计划等环节提供合理精确的数据,从而节约时间和成本,提高施工管理效率。在真实的道桥施工过程中,BIM技术可做到实时指导、提前预测并解决下一阶段可能出现的问题,项目管理由“被动”转为“主动”。在施工中,通过BIM的信息共享平台,提前了解相关施工工艺、安全隐患等,帮助工人做好准备,减少问题的产生,简化施工现场管理,提高现场管理人员的效率。
3结语
通过施工中采用BIM虚拟建造技术,模拟施工进度,并在此基础上对成本、质量、材料、安全等进行控制,及时发现实际与预计的偏差并做出调整,实现施工过程精细化管理,通过施工后在质量验收、灾害应急中应用BIM技术,可以加强质检的全面性、规范化,识别已发生或潜在的突发事件,迅速确定具体位置,及时处理应急情况。
参考文献:
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论文作者:张岩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/28
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