摘要：近年来，BIM（建筑信息模型BuildingInformationModeling）技术发展迅速，属于建筑工程的全面信息化升级。借助其固有的快速、高效的特性，目前已广泛应用于规划、设计、施工、运维等建筑工程的全生命周期中。从应用广度上来讲，BIM技术在房建、基础设施建设等不同的工程建设中也已广泛应用。本文主要阐述BIM技术在水运工程中的应用，并实际工程应用说明BIM技术应用的优势。
关键字：水运工程 BIM技术 信息化技术 施工管理
一、BIM技术简介
BIM，全称是Building Information Modeling，中文译名为“建筑信息建模”。其理念在于便于实现建筑工程的可视化和量化分析，提高工程建设效率。简单理解，BIM是以建设领域为对象，基于建设项目全生命周期的信息化、智能化方法与过程，即工程建设的全面信息化。BIM模型不仅指建筑物的几何模型，而是由完全充足的信息构成的、用以支持生命周期管理的，并可由电脑程序直接解释的工程信息模型。利用BIM模型，即可利用信息化技术对建筑过程进行全生命周期管理。
二、BIM技术在水运工程施工中的应用价值
针对水运工程的施工技术准备阶段，综合考虑高桩码头、重力式码头、翻车机房等水运工程建筑，总结为以下应用价值：
1）可辅助深化设计；
2）可进行精准高效的工程量统计；
3）可实现进度优化；
4）辅助技术交底；
5）可辅助临时施工场地设计；
6）可实现辅助模板设计。
三、BIM技术在施工准备阶段的应用
3.1深化设计
深化设计的主要作用是利用碰撞分析功能将设计图纸的错误在施工前找出并优化，以便施工中出现问题。该技术目前已在安装工程中广泛应用。同样，对于水运工程，深化设计也存在较大价值。
对于高桩码头施工来讲，碰桩验算是其技术准备阶段的一项重要工作，碰桩验算是否完善将直接影响高桩码头的施工进度及成本投入。应用BIM技术进行碰桩验算，对桩基进行软、硬碰撞的检查。其高效、精准的特性，相比传统的手算过程，可有效降低技术人员的工作强度并提高工作质量。
3.2工程量统计
BIM模型的特性在于包含建筑物全生命周期的所有信息，因此，通过一些简单的信息技术手段，即可快速、精准的统计整个工程的工程量。相比传统三维建模软件，其信息量丰富，不仅包含几何信息，也包含进度等非几何信息，因此，从BIM模型中获取施工各阶段的工程量也比较方便。
3.3进度优化
在水运工程施工行业，安排合理的施工进度计划对整个工程项目的盈亏起着决定性的作用，一直以来都是工程施工的难点。传统工程一般采用Project、P6等软件，通过横道图、网络图等方式设计施工进度，设计依据一般为技术人员的工程经验。但随着精细化管理理念的推广，传统的施工进度计划难以保证完全正确的指导工程建设。对此，应用BIM技术，采用可视化的方式可实现进度计划的检验与校正，可在工程施工前进一步优化进度计划。
进度计划的优化常采用Autodesk Navisworks中的TimeLiner工具，通过该工具可实现进度计划与BIM模型之间的连接，并通过可视化的方式将施工过程按进度计划展示出来，使技术人员提前检查工序逻辑穿插的合理性合理以及施工内容是否完整，从而优化进度计划。进度优化可模拟工程建造的整个过程，可实现前期指导以及过程的把控，可实现项目精细化管理的目的。
对于工程变更的情况，只需通过修改模型，即可实现整个进度计划的更新，节省进度计划调整浪费的大量人力。
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3.4辅助技术交底
技术交底为工程进度质量的前期保证，一篇优秀的技术交底可使施工人员对于工程的了解程度更加深刻。但对于工程结构复杂的情况，单纯依靠文字叙述及二维图片展示较难将整个工程结构叙述清晰，尤其对于结构穿插复杂的工序，作业人员很难理解交底内容，在现场施工过程中极容易出现返工现象，影响工程的整体工期，同时增加施工成本。
针对传统施工技术交底存在的不足，利用BIM技术制作工艺流程展示的施工动画，可直观的将整个施工工序展示给施工作业人员，使其更容易理解施工内容，避免发生错误理解，可提高交底质量。同时，技术人员制作工艺流程动画的过程，也是对施工工艺加深理解的过程，通过反复推敲，可得出更加合理的施工方案，有助于施工的顺利开展。
3.5临时施工场地设计
在水运工程施工中，临建设计常为施工前期的技术难题。优化的临建不仅可节省土地占用成本，还可使施工过程更加流畅，节省工期。传统临建设计采用二维图纸表示，对于整个空间的占用情况难以正确把控，常出现空间利用不足或空余空间较大的问题，不符合精细化管理的要求。
应用BIM技术进行预制场设计可体现BIM技术以信息技术辅助工程建设的核心价值，将繁杂的工作交于计算机自动完成。可实现场地优化布置、结构分析、统计工程量及出图等工作，相对传统设计具有更高效、更精准的特性。同时，应用BIM技术设计临建，可为投标及前期准备节省宝贵时间。
在Revit软件中设计临建，首先需建立充足的临建设施族库，对于族库而言，大多为通用族，设计一次即可长期使用。临建族库需包含以下内容：
1）预制场通用族库；
2）预制场生产区族库；
3）预制场办公生活区族库；
4）设备及小型机具；
5）施工辅助措施；
6）安全措施族库；
通过主项目文件可对链接之后的预制场整体布置进行查看。根据整体布置发现的问题分别对各专业进行修改，修改之后通过重新载入即可快速导入主项目文件中，就此可完成基于Revit坐标发布系统的多专业协同设计。
通过Revit软件设计临建，可实现多专业、多区域协同作业，节省设计时间，提高设计效率，快速检查设计中的错漏缺碰等问题，快速统计工程量，提高设计的精确性。同时，还可直接通过专业分析软件（如有限元分析软件等）对设计进行校核，逐步优化设计。
3.6模板设计
模板作为施工过程中最重要的辅助措施，其设计的优劣常直接影响工程的进度、质量和成本。常规模板设计中，技术人员一般采用绘制二维图纸并结合手动受力验算的方式。此方式设计模板常耗时较多，且计算不精确，容易出现模板设计不合理的情况。尤其对于模板量大的工程，常在工程已经施工的过程中设计模板结构。此方式难以实现工程前期的统筹安排，工程进度也难以保证。
对此，借助BIM技术，依托其信息化的开放性，编制模板配板软件，将专家的模板设计思路写入程序中，通过计算机强大的运算能力，解出最优的模板配置方案。
以翻车机房模板设计为例，翻车机房主体结构模板采用组合钢模板拼装，由于翻车机房结构复杂，结构相同的墙面较少，且倒角样式较多，导致配板工作量巨大，占用大量技术管理人员的工作时间。但由于翻车机房的特殊倒角结构影响，目前市面上的配板软件均难以解决其配板问题。因此开发一种基于BIM 的快速配板方法极为必要。依托于Revit 软件二次开发的开放性，根据常规配板思路，用C#语言编制外部插件使软件获得自动配板的功能。本插件通过已建立好的主体模型获取数据，然后经过板面排序运算最终将已建好并载入到项目中的板面、连杆、对拉杆等族放置于指定位置。此方式方便手动检查和修改，避免程序问题造成不必要的麻烦。
程序化的模板设计工作可节省大量的工作量，在出图方面可轻易实现三维到二维图纸的转化。可快速统计工程量且不容易出现疏漏。
结语：
BIM技术应用于水运工程的施工技术准备阶段可以在工程前期快速优质得准备各项施工必要的数据。从成本、质量、进度等角度考虑，其能够在工程前期优化施工数据，能够做到精细化管理。BIM技术属于传统建筑业的信息化产业升级，相比传统的施工技术，其能够在复杂、繁琐的情况下快速计算较优的工程情况，进而提升整个工程的品质，降低施工成本。
论文作者:孟凡锎,高现宾
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/19
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