BIM+GIS在公路工程智慧工地建设中的应用研究

2020-01-11孙运慧孙明刚

黑龙江交通科技 2020年7期

孙运慧，孙明刚

(龙建路桥股份有限公司，黑龙江哈尔滨 150090)

1 公路工程施工管理特点

公路工程作为建筑行业中诸多工程的一种，除了具备产品固定性、多样性、价值高、生产周期长等特点，公路还具有占地面积大、线路长等自然特性，因此公路施工中，面临的自然环境条件更加复杂。

此外，公路工程建设过程中，由于线路长这个主要因素，导致施工工区数量多，人员数量大，机械种类多，材料用量大等且都不能集中封闭管理，使工程进度、工程质量、安全问题等很难统一协调把握，尤其是在施工不同阶段，面对复杂艰难的地理环境条件，对工程管理的协调性要求会更高。

2 公路工程智慧工地建设

目前，智慧工地是将更多传感技术、人工智能、VR(虚拟现实)等高科技技术应用到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中，并被互联，形成“物联网”，再与“互联网”整合在一起，实现工程管理干系人与工程施工现场的整合。在房建工程中，由于施工环境的封闭性，全面覆盖的可视化施工监管，较公路工程“线性”的施工环境，更易到达，因此，公路工程智慧工地的建设，考虑到地域特征、环境管理、物料管理、施工机械和人员管理等多方面情况，对软件监管云平台系统和现场数据采集所需的硬件选型安装提出了更高的要求。

通过软件监管云平台系统可以将施工过程中存在的“信息孤岛”进行整合，使信息资源有效利用，避免因信息传达不及时导致的问题，减少生产资源的浪费，节约时间成本。

3 BIM技术在智慧工地建设中的应用

3.1 BIM技术特点

目前，BIM技术广泛应用于建筑单体项目，主要对建筑施工过程进行模拟，结合VR(虚拟现实)技术，具有可视化、数字化、信息化等诸多优点。通过精确地三维建模，可以优化设计方案，查漏补缺，从设计根源上避免一些潜在的问题；此外，能够有效地进行施工过程中重难点方案的优化比选，形象直观。

通过BIM技术，搭建BIM管理平台，还可以对工程项目进行包括质量、进度、安全等的综合管理，能够有效解决工程施工中进度管理困难、效率低、现场安全隐患多等问题。

3.2 BIM技术在智慧工地建设中进度管理的重点应用

工程施工过程中，在保证质量和安全的前提下，进度管理尤为重要，保证进度就是保证工期，保证成本，提高效率。在公路工程智慧工地建设过程中，通过将计划进度和实际进度对比，来保证进度的有效管理。通常采用的技术有两种，一是通过控制成本来展现进度，即通过计划成本和实际成本来表示进度；二是通过直接的进度管理，将施工组织设计中的进度管理和实际进度进行对比。为了更加直接有效的进行进度管理，通常采用第二种方法。在智慧工地建设中，实际进度可以通过无人机采集数据、视频监控、施工日志APP端录入等多种方式采集，保证实际进度数据的准确性和有效性；而计划进度，则通过BIM技术，建立精细化三维数字模型，对模型合理划分并编码，来形象直观地模拟计划工程进度。两者的比较在智慧工地监管软件系统中形象直接的表现出来，使影响进度的因素一目了然，更有助于管理者的分析与决策。

4 GIS技术特点及应用

GIS(地理信息系统)技术，是空间信息系统，在计算机硬、软件系统支持下，对地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、管理、分析等的技术系统。目前，GIS技术应用较广泛，主要在军事、能源、城市规划建设、资源开发、环境保护、土地管理、地图测绘、园林绿化、交通、通讯、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、公共安全等各个方面。在科技发展与政策导向的双重驱动下，GIS技术被应用于工程建设施工。施工管理人员借助地理信息资源，能够有效组织现场资源供应，合理安排组织施工，及时发现施工中可能存在的风险，保证工程有效开展。

在公路工程智慧工地建设中，通过采用GIS技术，可以宏观地了解公路工程的施工环境，对工程质量安全进行全方位监管。鉴于公路工程“线路长、环境复杂”的施工特性，在智慧工地建设中，采用GIS技术，对现场的人员、材料、机械设备等进行实时定位跟踪管理尤为重要。通过建立智慧工地人员数据库，结合电子围栏和实时定位系统，可以精确地管理现场工作人员，能够有效预防偷工减料、缺勤、顶替等不良施工现象，并有效落实国家近年来提倡的农民工实名制制度，将农民工工资直接汇入其个人账户，方便管理。同样，通过实施定位系统，可以对施工运输车辆进行实时跟踪管理，预防超运距运输、偷油等不良现象，节约成本。