论述BIM技术在水闸全过程管理中的应用

张成钢

（太仓市水利工程建设管理处，江苏 太仓 215400）

BIM技术是借助三维数字信息，将目标作业区域相关信息传输至可视化的模型平台当中，借助该平台对项目全过程的相关信息进行梳理、分析的方法。在水利工程项目中，水闸属于非常重要的应用环节，其施工质量也将直接影响到水利工程的应用效果，通过将BIM技术应用到水闸全过程管理当中，对提升水闸工程施工质量，延长水利工程使用寿命有着积极的意义。

1 BIM技术的基本特征

1.1 可视化特征

任何工程在施工过程中，都需要绘制详细的设计图纸与施工图纸，以此作为凭证来监督整个工程的施工过程。但是绘制的图纸只能停留在二维应用阶段，技术人员在观察设计图纸时，需要借助自身想象能力对其进行三维呈现，个人三维能力的差异也将直接影响到个人对图纸的理解，若个人能力较差，也会导致后续施工流程的科学性降低的情况发生[1]。相比于传统应用技术，BIM技术是对数字化信息进行分析的技术，可以借助建模平台，直观地构建三维立体模型，技术人员可以借助三维模型更加直观地分析目前建模中存在的问题，及时对问题进行处理，以降低后续施工问题的发生概率。

1.2 协调性特征

整个水利工程在建设的后期阶段，会涉及很多施工单位以及管理单位，这些单位的共同参与才能够保证土木工程的建设顺利完成。但是不同单位在合作的过程中会出现各种各样的问题，对其进行协调的难度较大[2]。BIM技术具有的协调性特点，可以避免工程建设过程中出现的各种因为沟通不及时而导致的问题，提高各个施工单位在合作过程中的施工质量，为整个工程的建设效果提供一定的保证。

1.3 模拟性特征

水闸工程涉及的环节较多，每个环节的施工问题具有不可控性，管理人员只能结合以往控制经验来制定相关的应急措施，其应用效果相对较低。BIM技术的应用，能够对每个施工环节进行实时模拟，管理人员根据模拟情况反馈出的数据类型，制定相关应急措施，有效降低施工问题发生概率，提高施工技术的应用效果。

1.4 可出图特征

BIM技术可以对作业区域的基本信息进行采集，同时还可以根据相关性操作指令，对所采集的相关性信息进行针对性整理，辅助设计人员更快地获取到工程的设计方案和施工图纸。设计人员还可以结合数据分析结果，对初步设计的方案进行优化，提高方案的可操作性，从而使工程的施工质量和施工效率得到大幅度提升[3]。

1.5 可优化特征

在水闸工程施工过程中，为了确保整体工程推进的有序性，施工人员需要做好前期调研工作，结合实际作业过程中的相关情况，对作业区域的施工进度进行动态调整，以起到优化施工过程的作用。BIM技术具备可优化的基本特征，即技术人员可以借助数字化信息对作业区的基本操作情况进行三维建模，在出现施工变更情况时，技术人员可以利用该模型对数据信息进行调整，从而有效提升整个工程的施工质量，加快水闸工程的施工速度[4]。

2 BIM技术在水闸全过程管理中的应用价值

2.1 提高项目推进的有序性

在建筑体系不断成熟的背景下，水利工程的规模也在扩大，水闸工程作为水利工程的子项目，其内容的复杂性与工作总量也在增加。这也意味着在工程施工过程中，为了确保整个工程施工的有序性，施工人员需要对大量的基础数据信息进行分析。BIM技术的应用，可以借助数字化信息构建4D模型，模型可以辅助设计人员进行施工工序的梳理，并明确各环节的重点关注内容，从而有效提升项目推进的有序性。

2.2 提升设计方案的科学性

任何工程的推进都离不开设计方案的辅助，设计方案的应用质量也将直接影响到后续施工活动的展开。在方案设计前期，施工企业需要委派相关人员对作业区的地质结构、水文环境、气候条件等信息进行采集，结合分析结果来确定设计方案的相关内容。BIM技术可以对数据信息进行有效分析，提升了数据分析结果的准确性，从而为设计方案的制定提供科学性的数据参考。

2.3 有利于施工成本的控制

水闸工程在水利工程中，属于基础施工项目内容，同时该应用工程的施工成本投入较大，占比总工程项目成本的10%～15%。与大多数工程项目类似，在水闸工程施工过程中，受到材料质量较差、人为操作不当等因素影响，工程的施工成本会出现不同程度的波动，若不能对其进行合理控制，也将直接导致施工成本增加的情况。BIM技术的应用，可以借助4D模型与模拟系统对施工情况进行演示，同时分析施工过程中可能出现的问题，及时制定相应的应对措施，在出现此类问题后，可以及时对其展开应对，从而起到合理控制施工成本的作用。

3 BIM技术在水闸全过程管理中的应用

3.1 水闸工程设计阶段

3.1.1 图纸绘制阶段

在水闸工程设计阶段中，图纸绘制阶段属于整体设计阶段的初始环节，其绘制质量也会直接影响到工程的施工效果。BIM技术在图纸绘制阶段进行应用时，设计部门应做好前期调研工作，对水闸工程施工中所用的施工原材料类型、施工结构类型、水闸相关参数等内容进行确定。为了提升绘制结果的应用价值，设计人员在实际应用过程中可以利用云计算技术、大数据技术对采集的参数信息进行分析，指出存在错误的应用信息，对其进行更改。并且BIM技术采集到数据也可以构建为不同的数据库，便于后续施工活动的应用。

3.1.2 设计协调阶段

在水闸全过程管理当中，BIM技术的应用能够实现数据的信息化管理，借助互联网技术构建数字化应用平台。在应用平台中，分布了多种数据构建模型，可以根据相互间的应用关系，对数据构建模型进行合并，使其可以形成全新的数据分析模型，提高数据分析结果的科学性。除此之外，BIM技术在应用过程中，能够和各个环节进行关联，采集目前数据模型的运行情况信息，结合节点数据信息的相关内容对后续施工活动内容进行调整，从而有效提升工程结构施工的可靠性。

3.1.3 工程总量

水闸工程在水利工程中属于分支工程，其施工工序与采用的施工技术类型较多，为了提升水闸全过程管理效率，技术人员需要对水闸工程的工程总量进行分析，以工程总量为基础进行施工工期的合理安排，以提高工程施工的有序性。在对水闸工程总量进行设计时，施工企业可以借助BIM技术采集到的数据信息，对水闸工程的工程总量进行计算，同时还可以借助大数据技术对总量内容进行细致化分析，从而汇总数据得到合理性较高的工程总量计算结果。结合最终的计算结果来确定水闸工程的施工工期，并制定相应的施工进度计划，从而有效提升水闸工程的管理水平。

3.2 施工组织阶段

水闸工程在推进过程中，为了确保各环节施工衔接的有序性，施工单位需要做好施工组织工作。就水闸工程而言，施工组织主要包括图纸设计与前期工作两方面内容。需要注意的是，施工组织阶段作为工程全过程管理的基础环节，其管理水平也将影响到工程推进的有序性。BIM技术在此环节的应用，能够为施工单位提供可靠的分析数据，对提高设计方案的科学性有着积极的意义。在具体的应用过程中，施工单位应与设计单位建立合作，及时进行设计方面的沟通工作，同时还需要提前做好现场勘查工作，借助BIM技术对数据参数内容进行确定，从而提高方案的可操作性。除此之外，施工单位可以借助BIM技术对水闸工程的施工环节相关性进行确定，若采购资金比较紧张，可以确定采购的先后顺序，确保各环节的稳定推进。

3.3 生产制造阶段

在水闸工程中，水闸结构属于非常重要的构件之一，在对其进行生产制造时，可以借助BIM技术的应用优势，构建数据模型的共享平台。在平台中上传关于水闸构件的相关内容，如设计理念、设计模式等。系统借助云计算、专家系统对数据信息进行整合，指出目前设计中存在的问题，同时提出相关的改进建议，借助模拟运行平台对内容进行不断优化，从而得到最优化的设计方案。同时施工单位可以将BIM技术构建的平台系统与3D打印设备进行关联，将概念性模型转换为实物样本，对构件参数信息进行测试，同时进行相应的修改，从而有效提升水闸工程施工水平。

3.4 运行维护阶段

水利工程完成建设之后，为了延长工程的使用寿命，需要对工程做好相应的维护工作。在水闸应用过程中，常见的问题便是结构松动、结构裂缝等。为了提高实际维护效果，施工单位可以借助BIM技术对工程运行数据进行采集，将采集数据与拟定运行数据信息进行比对，分析数据差异较大的问题原因，如果涉及工程的使用寿命，那么应及时制定相关措施对其进行解决，若属于常规运行情况，那么需要对BIM技术的初始参数进行调整，提高参数的应用效果。利用BIM技术对各环节运行数据进行采集，将采集数据应用到实际维护当中，借此降低工程运行维护阶段产生的能源损耗。

4 结语

综上所述，社会经济水平的不断提升，人们对于水资源的需求量也在增加。水利工程作为一项惠民工程，在水资源合理调配方面有着非常重要的应用价值。在水利工程施工过程中，水闸工程属于非常重要的应用环节。BIM技术的应用，一方面能够有效提升水闸全过程管理水平，减少施工问题的发生，另一方面可以确保工程推进的有序性，提升工程的施工质量。