BIM技术应用探索

玉田

(青岛理工大学土木工程学院 山东 青岛 266033)

BIM技术应用探索

王晓王玉田

(青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033)

目前，土木领域已进入信息化时代，由CAD绘图发展至BIM三维模型，并成功应用于建筑、桥梁、地下工程等领域，提高了工程质量精度，降低了工程成本。本文总结前人研究成果，并提出当前我国BIM技术应用存在的一系列问题以及对BIM技术可持续发展的趋势。

BIM技术；建筑；桥梁；地下工程；可持续发展

一、引言

近年来，随着我国的经济快速发展，基础建设需求量越来越大，一些特大跨海大桥、超高层建筑、深基坑开挖支护等项目如雨后春笋，就目前施工阶段来看，工程技术人员依然通过二维图纸进行安全技术交底，若结构复杂势必会造成施工难度加大，不确定因素增加，这就直接导致施工成本加大，不利于土木行业可持续性发展。而BIM技术的引入恰好弥补这一缺陷，三维可视化效果给技术人员带来便利，避免造成指导性失误。

BIM，建筑信息模型(Building information model)已然成为当下土木行业的热点，是由二维图纸转化三维立体模型的变革，为技术人员呈现出建筑直观效果，避免出现严重工程质量事故。参数化设计的引入更能快速修改不合理之处，达到“牵一发而动全身”效果。

二、桥梁领域BIM应用

目前，BIM软件研发的功能主要为建筑领域服务，在建筑领域应用已初具规模，主要以Revit软件作为核心建模软件，而该软件应用在桥梁方面却具有一定局限性，主要体现在曲线面模型的建立；桥梁方面的软件较少，主要有Rhino、civil 3D、Bentley等软件，更重要的是桥梁复杂的结构导致其应用具有较大局限性。当前研究陈国主要体现在参数化设计、桥梁设计、施工、监理、与有限元软件对接等。

董耀文等以乐清湾大桥为例，使用Revit软件，通过参数化设计劲性骨架、主塔钢筋、钢锚箱、索鞍BIM模型，剖析了参数化设计流程，阐述了参数化设计的重要作用。

李亚军将BIM技术应用到桥梁运营阶段，阐述了基于BIM技术的桥梁运营管理较传统管理的优越性，节省了运营成本，提高了工作效率；以港珠澳大桥为例，将BIM技术成功应用到桥梁结构控制、电子巡检养护、结构健康评估方面，为桥梁BIM技术在运营方面指引了方向。

李楚俊等分别在桥梁设计、施工、监理三方面论述了各参建方对BIM技术的需求，并根据当前现状，提出需待解决的问题。在设计方面，需要培养自己打BIM研发团队，开发各软件之间的数据接口连接，让设计人员充分了解BIM技术；在施工方面，BIM技术的应用对象主要为基层技术人员，但基层人员的BIM知识较为匮乏，BIM技术应用程度不高；在监理方面，监理从业人员对BIM技术不熟悉，应用难度大。

王菊等以海珠大桥主桥为例，将BIM模型与有限元分析模型相结合，实现了在不同软件下的数据转化，避免了传统软件接口不兼容的问题，进一步验证了BIM技术在桥梁领域的应用优势。

王熊钰通过软件的API接口编写程序，打通了BIM建模软件与有限元分析软件数据转化接口，将桥梁BIM模型导入有限元软件，对加固后的主桥模型进行动力和稳定性分析。

三、建筑领域BIM应用

就当前BIM技术应用状况来看，建筑方面的应用更加成熟，像Revit软件主要针对于建筑来开发的，它涵盖了建筑、结构、机电等专业，桥梁及其他领域并不成熟。在建筑领域BIM技术更加趋于精细化，能更好地衔接设计与施工两阶段，为建筑施工阶段保驾护航，有效控制工程成本，降低工程返修机率，提高工程质量。

龙文志阐述了BIM技术的概念、核心理论，以及应用BIM技术的优势，介绍了BIM案例，提出我国建筑行业应尽快推进BIM技术发展。

杨震卿等将BIM技术成功应用于北京绿地中心工程，该项目为超高层建筑，总结了一套以BIM为核心的设计与管理流程，提高了设计精度，出色地完成了工作。

孙成双等对BIM技术应用能力做了总结，分析BIM主要软件，提出了妨碍BIM技术发展的主要问题并给出相应的建议，指明了BIM发展研究的方向。

刘占省等总结了BIM技术在建筑设计、施工、项目管理等方面的功能和应用，阐述了我国BIM技术在建筑领域的发展需求，并提出一定的建议。

吴伟等以彩虹湾项目为例，分析了装配式建筑的特点，研究了项目构件设计、加工、组装、信息集成管理，BIM技术为项目提供了便利的平台，保障项目顺利进行。

周文波等以实验楼为例，将BIM技术应用于装配式建筑，探索BIM技术应用的过程和价值，进一步提出装配式建筑的今后发展方向。

张春霞阐述了我国BIM技术在软件开发、技术支持、用户、高校等层面的发展现状，提出BIM技术在软件设计、业主、软件公司、政府等领域存在的阻碍，针对现状阻碍，提出今后的展望和建议。

周春波介绍了BIM技术的概念，阐述了BIM技术的应用价值，以及在企业层面上所存在的问题，今后如何在施工企业开展BIM技术应用。

李阳等以青岛某写字楼为例，引入BIM技术，对模板建立三维可视化模型，能更清晰地对工人进行安全技术交底，解决了施工中所存在的问题，进一步探索了BIM技术在建筑领域成熟地应用。

四、地下工程领域BIM应用

查阅大量文献，鉴于三维软件的局限性，BIM技术应用于地下工程的研究较少，主要用于基坑施工模拟、监测安全风险预警，就当前现状来看，BIM技术在地下工程的应用研究空间巨大。

管昌生等运用BIM技术对泵站基坑进行研究，结合BIM与有限元分析，做可视化模拟，优化了施工方案，探索了深基坑支护结构稳定性，具有深远的应用价值。

路耀邦等以大石坝车站为例，运用BIM技术，对车站三维施工模拟、检查碰撞、工程量计算等进行了应用研究，研究表明，通过BIM技术可以有效降低施工成本，提高了施工质量，此外提出了运用过程中存在的问题，最后对BIM技术运用于地下工程做出了展望。

吴清平等将BIM技术运用于上海SOHO天山广场超大深基坑施工中，做出基坑三维可视化模拟，模拟施工进度，及时发现存在的问题，从而在施工中采取有效预防措施。

任江等阐述了地下空间开发的现状、特点，结合BIM技术，讨论了目前存在的问题，对地下空间开发做出了展望。

邢民等将BIM技术应用于沈阳九号线沈苏西路地铁车站，建立三维可视化模型，优选出更加合理的施工方案，通过这个实例更进一步证明BIM技术在地下工程项目的应用前景依然巨大。

苏艺等将BIM技术引入地铁中机电项目的安装，阐述了BIM技术在该项目的思路和效果，对我国BIM技术在地铁项目机电安装进程具有深远的应用价值。

五、总结

BIM技术为各参建方提供一个信息共享的平台，减少信息冗余，加快信息交流，保证各参与方得到的信息数据一致，避免出现分歧。该项技术的应用为技术人员指导施工提供便利，为工程节省了大量成本，提高了工程质量，避免造成严重的工程事故，为施工阶段保驾护航，已然成为土木行业中的热门。

我国BIM技术在桥梁、建筑、地下工程已应用较为成熟，但BIM技术依然存在一系列问题，今后需要解决的问题包括：软件间格式互导、专业桥梁、建筑、地下工程BIM软件的研发、提高模型配筋软件水平，以及在设计方面还需加强3D环境下的模型设计、优化出图等；高校应重视BIM专业人才的培养，较好地与企业工程项目衔接；更重要的是，呼吁政府出台相关政策，为BIM技术发展保驾护航，完善相应的技术规范，由理论走向具体实践，达到土木行业绿色可持续发展。

[1]李亚君.BIM技术在桥梁工程运营阶段的应用研究[D].重庆交通大学,2015.

[2]张楚俊,龚小双.BIM技术在桥梁建设中的应用[J].交通科技,2017,(01):97-99.

[3]王熊珏.基于BIM的桥梁结构加固与改造技术及有限元分析[D].湖北工业大学,2016.

王晓(1990-)，男，硕士研究生。