探讨BIM技术在黑龙江省公路建设施工管理中的应用前景

计伟帅，李梓丰

(龙建路桥股份有限公司，黑龙江 哈尔滨 150009)



探讨BIM技术在黑龙江省公路建设施工管理中的应用前景

计伟帅，李梓丰

(龙建路桥股份有限公司，黑龙江 哈尔滨 150009)

传统公路建设施工过程中，工程进度基本都是以报表或是以图标的形式表现的，很难达到直观的联系和呈现。为了提高黑龙江省公路建设的管理水平，作为施工企业，龙建路桥股份有限公司首次引入BIM技术概念，旨在探讨黑龙江省公路建设施工中BIM技术应用的可行性。

BIM；公路建设；施工管理；应用

1 BIM技术简介

1.1 BIM技术优势

BIM是一种可以发展成信息化模式的科学研究成果，该技术不仅包含了部分可视化成果，还囊括了协调性、模拟性以及优化性等方面的优势。该技术的优点就是竞争能力比较强，而且还可以对信息进行整合。我国传统工作理念的影响下，信息交换方式大多是信息传递的一种体制模式，所有参与到其中的工作人员都必须要对信息进行交换，才能保证信息传递工作环节的正常进行。而且在BIM当中，所有的参与方都必须要将BIM信息融入到数据库当中，随时在数据库中获取自己需要的信息，这种模式也从根本上优化了当前信息传递工作路径，并全面提升了工作效率。

1.2 常用软件

(1)BIM方案设计软件

目前主要的BIM方案软件有Onuma Planning System和Affinity等。

(2)BIM结构分析软件

BIM结构软件的种类比较多，目前比较常见的软件结构种类包含了ERABS、STAAD等多种模式，软件的来源点也比较多，部分软件来源于国内，还有一部分软件来源于国外。

(3)BIM可视化软件

BIM的可视化软件数量以及软件的种类都比较多，囊括了3DS以及Msx等多种软件形式。

(4)BIM模型综合碰撞检查软件

常见的模型综合碰撞检查软件有鲁班软件、Autodesk Navisworks、Bentley Projectwise Navigator和Solibri Model Checker等。

(5)BIM造价管理软件

国外的BIM造价管理有Innovaya和Solibri，鲁班软件是国内BIM造价管理软件的代表。

(6)BIM运营软件

美国运营管理软件ArchiBUS是最有市场影响的软件之一。

2 公路建设施工管理模型计划及其特点

2.1 公路施工管理模型计划

公路建设施工中应用BIM技术，计划通过建立公路整体路线、工程标段、和重点路段不同细度的施工模型，实现宏观、中度和精细化管理相结合的多层次施工管理和可视化模拟。完美结合当前先进的BIM技术和5D技术，将公路建设及其施工现场3D模型与施工进度、施工费用(成本)相结合，并与施工资源、成本、质量和场地及其周边信息融为一体，形成5D施工信息模型。该模型支持设计方案可施工性分析、施工过程的可视化模拟和优化、施工资源和成本的分析和动态管理、施工质量有效控制等工作。

2.2 BIM技术应用于公路施工中的优势

BIM技术具有以下五大优势：

(1)可视化：原本工作人员可以根据已经获取的图纸来应用BIM技术，并将BIM技术融入到工程项目建设中，利用不同的构件信息以及不同软件绘制线条内容来表达设计理念，但真正的构造物只能靠参加者自行想象了。BIM技术可使原本想象的构造体呈现在人们的眼前，达到可视的、直观的，便于施工企业测算成本、编制施工进度计划、人员安排等工作。

(2)协调性：公路建筑施工是一项需要多方面共同合作的复杂工作，一旦项目实施过程中遇到这样或那样的问题，就需要组织各方面相关人员协调开会，查找问题发生的原因，以及解决办法，甚至变更等相应的补救措施。BIM协调性比较强，所以可以利用BIM的协调性来处理相关问题，提升BIM系统运行质量。协调性是可以帮助BIM系统完成问题处理的，所以从整体情况上来看，BIM模型也可以在不同建筑物构造中得到使用，虽然涉及到一些专业碰撞等问题，但是依然可以通过协调数据等形式来提供专业化BIM内容。

(3)模拟性：在模拟性方面，BIM不仅可以对建筑物模型进行设计，同时还可以模拟当前人们日常世界中接触到的各种事物。工作人员可以在项目招投标阶段，利用4D技术的形式对其进行模拟，结合三维模型以及项目发展时间等方面的内容，结合施工组织设计理念来模拟实际项目施工环节，进而优化工程项目设计方案，通过优化方案的形式来指导项目施工的正常进行。工作人员还可以根据5D模型的形式来节省成本。

(4)优化性：实际上，公路建设施工是一个不断优化的过程。特别是大型项目中，施工难点和问题较多处，虽然所占路线比例不大，但是如果从投资比例方面来看，要比传统工作模式更多、更大，所以相关工作人员必须要对设计的内容以及设计方案进行优化，以此来带动建筑项目工程建设，减少不必要的建筑项目工程造价。

(5)可出图性：BIM不同于平时所见的公路勘察设计院所出的设计图纸，而是通过对构造物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，所出的图纸和改进方案。与此同时，BIM相关软件也可以转化成为二维CAD图纸。

2.3 BIM技术应用于公路施工中的制约因素

BIM技术实现了对项目管理全方位控制，颠覆了传统的制图技术，但本土软件不给力、国外软件不落地、BIM技术人才严重缺乏等问题制约了BIM技术的快速发展和应用。仅仅是应用于公路施工之中，还存在以下几点制约因素：

(1)公路路线设计呈线性形式，除了路线中遇到的平交道口、边坡防护、桥梁、隧道、涵洞及建筑物外，纵向线性简单，相对房屋建筑，容易想象，偏差较小，所以BIM技术的应用对勘察、设计单位优势明显大于施工企业。

(2)路面结构层相对较少，以高速公路为例：2-3层沥青混凝土面层，上基层、底基层，垫层以及粘层、透层、路基等。立体结构简单使得BIM技术优势发挥有限。

(3)施工工艺相对简单，当今公路建筑施工采用大量机械，施工质量和难度大大降低，相对房屋建筑中基础开挖、钢筋混凝土施工、管线立体布置等项目，公路施工难度低，BIM技术优势表现的不明显。

(4)缺乏行业标准。BIM相关标准和规范是BIM成功实施的关键，BIM技术在我国还处于起步阶段，特别是在公路项目各个阶段的应用还缺乏有效的、统一的标准，因此BIM的应用效果也因此受到影响。

(5)公路项目施工中，BIM技术应用效果目前来看较好是预制梁场，具有材料使用计量精确性、技术指导性、现代化管理、现场可控、成本控制等优势，特别是预制拼装是未来构造物的发展方向，管理中还需要引进互联网和大数据技术等技术，通过信息数据的自动采集，避免人为因素造成的信息不准，误差过大等问题。比如在搅拌机工作质量检验方面，利用检验搅拌的方式来提升摊铺搅拌机工作质量，优化搅拌机参数。并且水泥路面不仅要按照规定频率来检测，同时还要将工程项目交工验收质量作为基本依据。路面摊铺施工前，对板的厚度进行观察，保证模板标准可以满足当前是设计需求。还要根据项目开展情况来控制其塌落程度

[1] 张明. 基于BIM的高速公路施工管理信息化研究[J]. 管理论坛，2015,4(33)：190-194.

[2] 张建平，余芳强，赵文忠，等. BIM技术在邢汾高速公路工程建设中的研究和应用[J]. 施工技术，2014,43(18)：92-96.

2015-12-30

计伟帅(1982-)，男，工程师，研究方向：沥青及沥青混合料路面。

U415.1

C

1008-3383(2016)12-0197-02