浅谈BIM技术在路桥工程中的应用及发展趋势

乔 畅

扬州市邗江区交通运输局，江苏扬州 225100

随着国内建筑行业的飞速发展，各种应用于建筑业的软件层出不穷，其中，BIM技术算得上是新世纪代表性新技术[1]。它能够运用几何学和物理力学知识构建建筑信息模型，从而指导项目全部周期运行管理，大大地提高了工程施工效率。预计接下来两年中，BIM应用多的企业较其他企业施工工程数有不同程度的增长，这项技术将广泛应用于路桥工程。在建设工程方面BIM技术越来越受关注，应用越来越多，给建筑业带来更多收益。

1 BIM模型的特点

1.1 可视化

可视化就是看得直观清楚、一目了然，这在建筑行业起着巨大作用。CAD模式仅仅是线条的勾勒，真正的构造还需要建筑人员的想象。BIM技术，直观具体，不需要抽象思维的运用。

1.2 协调性

在设计图纸时，由于设计师思想各不相同，不同专业之间知识碰撞，按照传统方法需要每位设计师拿出自己的作品后再进行协调统一。如果运用BIM技术，在每位设计师完成自己设计作品后，BIM会自动整合分析不同设计者之间专业知识的碰撞问题并提出科学的解决方案。除此之外，它还可以协调场景布局。

1.3 模拟性

这里说的模拟，不仅指模拟建筑模型，还可以模拟特定场景试验：热能传导场景模拟、安全疏散场景模拟、日照时常场景模拟、节能减排场景模拟等。其与众不同之处还在于它可以进行4D模拟，加以时间规划，模拟具体施工情况；进行5D规划，加以成本控制，细化工程项目开支。

1.4 优化性

BIM技术具有优化设计、施工、运行项目的作用。首先，BIM提供项目完整且准确的数据信息以及建筑物的实际变化，在优化三要素里，信息至关重要，只有拥有准确信息，才可以做出合理的优化方案。BIM技术在优化时间上有着最科学合理的计划方案，运用在工程上将会大大提高工程效率。BIM在这三方面的优化也让相关研究人员看到了它在其他方面发展的可能性：优化项目方案、优化特殊项目的设计等[2]。

1.5 可出图性

运用BIM除了能设计出建筑工程及相关配件图纸，还可以设计出综合管线图、综合结构留洞图、碰撞检查报告图和改进建议方案。

2 路桥工程中应用BIM技术的优势

2.1 提高生产效率、节约成本

BIM具有协同合作和参数化设计等功能，在桥梁结构设计上，优化设计减少返工次数。构件模块化、预计化等新型生产方式得以明显提高，传统的图纸模型被BIM数据信息模型所取代。BIM技术的应用节约了时间和成本，又提高工作效率。

2.2 使方案评审更加直观，提高工程造价的准确性

BIM技术能够构建出3D模型，比2D图纸模型更直观立体，对工程材料的预算也更为精确，且大部分的计算交由计算机操作，节约了大量时间又保障了精确性。并且BIM的3D模型让业主更加清晰直观地看到工程预期情况和基本数据，方便评审选择。

2.3 有助于路桥工程的创新性与先进性

作为新世纪建筑业最具潜力和发展性的技术之一，BIM可以通过数字模型将设计、建筑、运行一体化，这项技术具有信息共享功能，通过指定平台实现共享使得设计方案能够呈现在合作人员面前，便于相互讨论，信息保持一致，有利于项目的进程和创新。

2.4 方便工程及相关设备管理与维护

BIM模型具有高精确度，为工程日常的常规检查提供了便利，如常规安全检查、安全管理和保修等。业主可以利用BIM技术进行监工、校对工程质量。

3 BIM技术在路桥施工阶段的实际应用

3.1 数字信息化施工

路桥工程施工时有些构件需要异地加工，运用BIM技术可以直接将构件的数据信息传输给生产工厂进行预订。一次性在同一工厂将需要的构件定制好，实现构件质量统一化。做好施工前的准备，施工效率将会大幅度提高。

3.2 施工模拟

4D桥梁施工技术是在BIM技术基础上研究而来，加上了时间控制这项技术。在施工过程中工程的进度透明具体、方便把控；在项目计划制定时，这项技术提供的方案更科学可靠，有利于合理配置场地资源，节约成本，实现效益最大化。

3.3 进度管理

BIM的3D建模技术具有高仿真度，可以模拟施工过程，同时建立4D信息模型，对施工进程实时控制，系统管理。与之前的2DCAD技术比较，解决了项目形象差、计划抽象、施工计划不科学等问题，避免返工、拖延进度的情况。还可以通过BIM的建模直观了解预计项目计划与实际差距，利于更早发现进度是否与计划有偏差并及时纠正。这项技术对管理者来说不亚于一个得力助手。

3.4 安全数据信息管理

BIM对数据信息的管理在路桥工程安全性管理发挥很大作用。数据共享的实现使施工单位每人都能实时了解最新工程数据信息，避免因信息管理滞后导致的安全事故；数据共享使管理人员更好地规划现场布局，预防工作机器与工作人员冲突导致安全事故发生；应用BIM技术对施工过程自动检查，评估可能存在的安全隐患[3]；还可模拟消防安全疏散，将BIM技术与无线网等技术结合组成室内紧急导航系统，在疏散时为逃生和救援人员提供最佳路线。

3.5 物料设备管理

应用BIM技术前施工单位通过参考物流行业流行的方法将路桥构件、工程设施等物件贴上标签，便于识别施工进程，但这项技术只能识别局部信息。运用BIM可以将全部信息一览无余，便利了工程物料的管理。

3.6 协同作业

路桥施工过程中，利用BIM技术（主要是软件工程和云计算）进行协同工作，能保证施工的科学合理。云计算出的3D立体模型可视化且不受时间空间限制，随时可供设计者和业主、施工者、监察部门、投资商等互相交流、协同管理。同时设计文件类资料也可以通过BIM技术共享，方便设计相关管理人员查询、管理、校对。

4 BIM在国内的应用

BIM在欧美、日本、新加坡等国家已经广泛应用且比较成熟，在项目工程中贯穿整个生命周期。同时，BIM的相关企业也已经兴起，BIM专业咨询公司开始服务于各大中小型企业。国内BIM的发展也如火如荼，国家已经在国家科技“十二五”计划中谈论此项技术并列入重点研究项目，除此之外，BIM还被业界人士评为“建筑信息化的最佳解决方案”。

中国大额的建筑数量决定了BIM在中国建筑行业光明的发展前景，让管理人员看到了BIM与国内建筑行业结合的必要性。BIM的信息整理和信息共享技术更方便了管理者们的相互交流，方便了他们对工程的控制和监督，科学地利用人力、物力、财力资源，最大可能地为工程节省开支，避免浪费，符合国家可持续发展策略和国家资源规划局的要求[4]。目前，国内建筑如上海中心大厦、南水北调工程、香港地铁等应用的都是BIM技术。可以说，BIM技术已在国内取得初步的成功。

5 对策分析

国内BIM技术较国外的Autodesk Revit系列、Bently building系列、Graphisoft ArchiCAD等还是很不成熟。虽然国内在此项技术上取得一些科研成果，但这远远不足以满足市场需要。因此，研发出一套全面、系统且适用于中国市场的BIM系列软件需快马加鞭的完成，要相关科研技术人员齐心协力，共同攻克难关。

国内研究的BIM技术将实现信息全球化共享，信息相互交流和管理协调。在政府相关政策的支持下，全建筑业人员会积极踊跃参与到BIM标准的制定中去。

国内研制BIM技术的实现，首先需要大量专业人才。项目策划人员负责解决BIM技术的实施应用问题，充分调研市场需求情况，策划从哪些角度开发应用BIM技术。政府部分要积极配合科研团队的工作，管理规划好，起到引导支持作用。完善售后工作，软件出现漏洞已是家常便饭，但许多软件公司对漏洞的修护往往不及时、不重视，致使很多设计公司在软件出现漏洞时手足无措。所以，要事先和软件咨询公司建立良好的合作关系，针对这一事件策划出让业主、设计单位都满意的解决方案。

6 结语

路桥工程作为重大公益性项目，应当体现出极高的工程质量水准，基于BIM技术的施工可将现场状况、方案设计、施工安排、安全监督等方面最大限度的科学化合理化。通过研究国内外BIM相关报道和使用情况可知这项技术发展前途无量。国内相关企业通过应用BIM技术提高项目管理水平与企业核心竞争力，与此同时在应用推广这项技术时，不断改进完善此技术，为企业带来高效率、高利润的工程。