摘要：传统水运工程存在设计与施工分离、信息交流效率低下等问题，以高桩码头工程为例，在设计与施工的时候采用BIM技术，建立了三维立体信息模型。以此为基础，把BIM技术跟高桩码头设计施工结合起来综合运用，探索工程管理创新，建立BIM运用平台，所有参与者通过添加中心文件共享项目信息。运用BIM建模技术的视觉优势，高桩码头设计施工一体化建设在施工准备过程之中的计划和方案模拟、数据收集和综合查询、进度录入、构件预制管理、工程建造数量统计核算和施工实施过程之中的质量检查核对控制等。体现BIM技术在设计和施工一体化管理中的重要作用。
关键词：BIM技术；设计与施工一体化；高桩码头
引言
BIM技术是用于数字化表达建筑项目和设施在其整个生命周期中的物理和功能特性，以及针对本的设计、施工和运营的过程和结果。设计和施工的一体化意味着由一个承包商承担项目的设计和施工，在项目过程中相互作用并平衡所有参与者之间的分工和合作，从而达到提高工效的目的。目前，工程行业正以跨国融合的方式向工业化和信息化快速发展。BIM技术必须使工程信息数据能够贯穿整个工程业务流程。该应用形成了BIM技术在水运工程领域的重要实践，提高了项目的沟通效率，实现了BIM技术的价值。
1.项目背景
该项目是港口地区的一个专门集装箱泊位和有关配套项目。施工区域是指码头平台和引桥所在地的地质，还有电力、供水、排水、有关建筑物和主要施工设备。
2.BIM技术在设计过程之中的应用
2.1专业模型的构建。首先是建模工作程序，设计之初，BIM技术的引入将加快专业设计速度，为各部门直接交换数据提供重要技术手段。整体规划建模任务并制定工作计划。施工方利用获得的相关基础数据和设计师达成共。施工方依据施工标准运用BIM技术建立项目模型。经过验证，每个专业模型的构建都开始了。经过验证并满足要求后，提交每个专业人员的4D模型，为BIM技术的后续综合应用奠定基础。具体BIM建模工作程序与传统工作程序相比，已经发生了以下变化: 1 )传统作业程序中的设计准备可以提早完成。在设计过程之中开始的时候，每个专业都开始针对程序模型工作。2 )全面协调将贯穿整个设计过程。协调过程可以在各专业的设计过程中随时实现，在设计过程中可以避免或解决大量的设计冲突。在建立每个专业的初步设计模型后，设计评审前的关键节点将进行分过程之中的整体协调。其次是模型结果。在设计过程之中完成BIM模型的创建，查看二维设计结果，并提供帮助优化设计方案，提前发现复杂的技术问题，并制定相应的解决方案。针对高桩码头设计施工项目的整体BIM技术4D模型要求，模型选取Bentley系列软件建立适合水运工程的技术连接每个学科的BIM技术4D模型，主要有水工结构专业BIM模型，地质专业BIM模型，给排水专业BIM模型，电气专业BIM模型和搬运技术专业BIM模型。
2.2集成检查
集成检查就是把水工工程、地质、供水、排水、电力和装卸技术六个BIM技术4D模型集成在一起，形成一个整体BIM设计4D模型，必须对可能的施工程序全面检查，从而消除设计中的错误，完成BIM建模工作，最终建成总装配模型。通过BIM模型进行冲突碰撞检测和三维管线集成，针对冲突结果进行调整，形成各专业及相关文件的调整模型，必须避免空间碰撞和冲突，防止设计错误。本项目中冲突检测和管线整合的重点是桩碰撞检测和管道孔支撑检测。( 1 )桩碰撞检查包括基桩的软碰撞检查和沉桩的船舶碰撞检查。首先，检查桩和桩实体之间是否存在交叉碰撞。如果没有交叉碰撞，必须检查桩间距是否符合有关施工标准。( 2 )在水工结构模型中，管道孔洞支撑检查必须给预埋的供电管道、供水管道和消防管道预留孔洞和贯通管道，并与电气和给排水模型进行科学有效对接检查。
2.3工程数量复查审核运用BIM软件获得设计模型中的工程数量数据，并统计核对码头和引桥各分项工程的工程数量，从而复核针对二维图纸给出的工程数量。同时，添加构件的参数信息、构件的项目特征和相关描述信息，以改善建筑信息模型中的非几何信息。
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3.BIM技术在施工准备过程之中的应用
3.1施工计划模拟就是把二维施工进度计划与BIM技术4D模型结合起来，使技术人员能够清楚地掌控整个项目进度，第一时间发现所有环节的关键点和容易出现问题之处，以制定和完善科学合理可行的进度计划，确保人员、材料和机械设备安排的科学性。施工计划模拟主要有整体施工进度的模拟、沉桩过程的模拟和承台建造及台上施工的模拟。( 1 )整体施工进度模拟展示了BIM技术4D模型应用项目范围的整体施工过程，体现了全面施工控制节点和关键步骤，给项目全面控制提供了有力保障。( 2 )沉桩模拟主要使桩体提升、桩体入笼、桩体定位、桩体自沉、放缆、压锤、锤击桩体、夹桩等环节，这些环节以动画形式呈现沉桩全过程。( 3 )桩帽施工模拟有两种，是钢圈槽钢罩壳和钢杆吊杆对挂槽钢罩壳，它们各有优缺点，必须针对实情进行选择。（4）承台建造及台上施工的模拟包括模板支撑、钢筋绑扎、浇筑混凝土、振捣、养护、拆除模板、涂刷油漆等环节的模拟，其施工模拟利用BIM技术4D模型能准确的展现施工过程，及时发现问题，解决问题。
3.2 施工方案模拟是指把施工方法、施工工艺和施工顺序等信息添加到BIM技术4D施工操作模型中，对施工过程进行可视化模拟，充分利用全程施工信息模型分析和优化建造施工计划方案，以准确评审施工方案，实现施工方案的公开透明。
4. BIM技术4D模型在施工实施过程之中的应用。
4.1施工数据收集和综合查询施工单位勘察施工现场，将所有信息收集和存储到BIM平台中，对记录信息进行编序排号，以便使用。
4.2 .项目施工进度全程录入和分析跟实际施工进度整合到施工BIM技术4D模型中，可以核对计划完工和实际完工时间上的差异，并检查核对施工项目进度是否科学合理，以模拟项目的总体施工进度。
4.3 .构件预制管理是运用BIM技术提升构件预制管理能力，降低成本，显著提高工作效率。主要内容有: ( 1 )对每个预制构件必须编号排序；( 2 )部件的预制造和安装模拟，记录制造和安装信息，生成预制造图纸和零件配置清单，以及审查后的加工和生产；( 3 )针对管理需要，二维码技术用于与手机和其他终端接口，以协助预制构件的生产、储存、运输和安装。
4.4 .工程量从建筑运营的BIM模型中获取每个账单子项目的工程量和特殊项目信息。以此为基础，施工方增加了构件项目的特点和有关信息，并通过BIM软件获得了施工作业模型中每个已完成构件的数量信息，从而降低了施工成本。
结语
通过BIM技术在高桩码头设计施工一体化建设在施工中的应用，所有参与者将提高专业服务能力，实现动态项目的数字化管理和项目质量的提高。BIM技术可以实现从设计到后期维护的一整套建筑数字化管理，这是未来设计与施工一体化的主要模式。基于二维设计图纸和Bentley软件平台，本项目建立了BIM设计4D模型。建立BIM应用平台，通过添加到中央文件中来共享所有参与者的工程信息。依托BIM技术的视觉优势，实现了本项目施工过程中的计划模拟、综合查询、进度管理和质量管理。
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论文作者:许冬冬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/14
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