BIM技术在铁路施工管理中的应用研究

张亚峰

（中铁一局集团有限公司，陕西 西安 710054）

铁路施工相比于普通公路施工而言施工环境更加艰难，施工地点一般都在城镇郊区或者山岭周围，因此在进行施工之前需要对山体结构、土壤性质等进行必要的勘探和考察。随着科学信息技术的不断发展，我国已经在铁路施工管理中应用了BIM等技术，从而很大程度上提高了铁路施工的管理水平，保障了铁路施工的质量。因此本文首先对BIM技术进行简要分析，随后给出BIM技术在铁路四电工程施工管理中的应用以及BIM技术在铁路隧道施工管理中的应用。

1 BIM技术简介

BIM技术是利用数字化的方法对建筑工程项目进行设计、建造、管理，也就是我们所说的建筑信息模型，是数字化的一种应用。在铁路施工项目中使用BIM技术能够实现铁路工程的全生命周期管理，从而提高铁路施工的效率和质量，是当前铁路工程项目中使用最广泛的一种数字化技术。BIM技术的优势如下。

1.1 关联性强

BIM技术能够将铁路施工单位、设计单位以及投资方三方的沟通紧密联系起来。在BIM技术构建的施工模型中，模型和对象可以进行互相的识别和关联。比如，对于铁路施工中的桥台位置发生了变化，他能自动识别出管理这方面的施工单位，从而要求相关单位进行调整和修改，同时，将修改后的信息进行更新与重整。

1.2 可以进行场景施工模拟

根据设计单位设计的方案以及相应的铁路施工信息，能够准确利用BIM技术进行现场施工模拟，从而在铁路施工模拟过程中发现设计方案的不足，并根据模拟过程中出现的问题找出相应的解决策略，从而提高铁路施工的效率。

1.3 信息可视化

BIM技术能够将铁路施工中的信息可视化。通过将铁路施工过程中的信息输入BIM平台，它就可以直接将输入的信息转化为可视化的模型，然后，通过直观的模型对铁路工程的设计、施工、管理阶段进行指导和管理，从而不断地提高铁路施工管理的水平。

2 BIM技术在铁路四电工程施工管理中的应用研究

2.1 设计的优化

通过BIM技术模拟的虚拟场景，设计工程师能够结合实际施工场地对施工设计进行优化。铁路四电工程关键的施工就是各个电缆桥架的布置以及各个变压器之间的防火墙布置。通过BIM建设的模拟，能够准确的对各个变压器之间的安全距离进行校验，从而优化变压器之间防火墙的布置距离和位置；同时，还可以模拟出各个电缆桥架的铺设位置和线路，提前规避线路交叉的情况，并优化制定出最节省电缆材料的铺设路径，从而在铁路四点工程的实际施工过程中节省铺设材料和线缆铺设时间。

2.2 技术变更管理

在进行铁路施工过程中，要及时将铁路施工的成果上传至BIM平台，然后，将其与最初设计的模型进行对比分析，一旦发现有问题存在，就要及时地在问题发生点进行信息采集（可以通过视频或者照片的方式），然后，上传至平台，再连线相关技术人员来处理问题，如果有技术设计上的更改，则需要及时地提出，并在BIM建设平台上更新，从而不断地提高铁路施工的项目管理水平。

2.3 施工进度和质量管理

将铁路四电工程施工在各个阶段的任务输入BIM平台，BIM模型可以对铁路四电工程的施工计划进行三维动态模拟，然后，将各个阶段的施工进度推演出来，从而预测整体的施工进度。同时，将推演出的施工进度作为实际施工过程中的凭据，并且不断将实际施工进度与推演进度进行对比汇总，生成铁路四电施工控制管理的报表，以便掌握铁路四电工程整体施工的进度。

对于质量管理而言，首先，要在BIM平台建立定期检查、违规违章以及工程质量管理等问题的处理模板，模板主要包括质量问题的整合、上报以及整改记录等环节。一旦相关人员发现了铁路四电项目施工的质量问题，要及时启动BIM平台上建立的质量处理程序，从而直接通过一系列的流程将问题处理，实现高效率的质量管理。

2.4 上道作业安全管理

上道作业安全管理主要包括对上道施工人员进行安全培训以及提前给出关于上道作业可能存在的危险提示。首先，对于人员的安全培训来讲，通过利用BIM模型的仿真操作功能可以直接呈献给上道作业员工实际的作业环境，再利用VR技术可以让上道作业人员进行仿真环境的模拟练习，从而加强其对实际作业环境的熟悉。对于风险提示而言，BIM模型可以直接根据上道作业人员的具体位置、周围机械设备的工作状态以及周围环境来判断作业人员可能存在的危险，并根据危险可能发生的概率给出作业人员不同次数的危险提示，从而不断提高铁路四电工程施工的安全管理水平。

3 BIM技术在铁路隧道施工管理中的应用研究

3.1 3D 扫描技术

在铁路隧道施工的前期工作中，利用3D扫描技术可以直接将铁路隧道施工地点出的山脉和周围环境成比例的显示在BIM模型中，设计人员可以根据BIM模型显示出的环境进行铁路隧道施工设计，同时，利用搭建的模型来检验设计方案是否可行，可以根据模型确定出设计存在的问题，并及时解决，最终形成精确可行的设计方案，从而提高铁路隧道施工的效率。同时，3D扫描技术可以扫描隧道各个断面的实际情况，并将其直接转化为信息数据存档，一定程度上提高了隧道检测的工作效率。

3.2 实时跟踪技术

实时跟踪技术主要是利用BIM技术中可视化的特点，通过利用BIM技术，能够将铁路隧道施工地点处的环境和数据采集存放到BIM平台，然后按照采集的数据构建仿真三维立体模型。施工人员可以直接在该模型下用电脑进行施工演练，从而发现施工过程中可能遇到的问题和困难，相关设计人员再根据施工过程中出现的问题进行方案设计的修改，保证铁路隧道施工能够按照设计方案高效率的进行，避免出现返工现象耽误铁路施工的进程。

3.3 三维形象进度管理

BIM技术不仅仅可以构建出三维模型，同时，还可以将实际施工进度和计划施工进度以三维形象的模式进行对比，从而给予实际施工进度上的指导。施工管理人员将铁路隧道施工的实际进度数据输入BIM平台，BIM平台会自动将数据转化为实际施工进度模型，在通过显示控制BIM模型，达到计划施工进度和实际施工进度的对比。一旦二者的施工进度出现明显的差距后，他就会直接发出预警信息，提醒工程的进度，从而方便施工人员从新调整施工进程，或者设计人员根据实际情况重新设定施工进度，保障铁路隧道施工能够安全高效的进行。

3.4 隧道安全风险管理

铁路隧道施工因为施工环境的特殊性，所以施工过程中可能出现的危险因素也就越多。因此，相关的施工安全管理人员可以搜集隧道施工的危险源、容易出现的状况以及隧道的环境情况信息，将这些信息录入BIM平台，利用BIM技术将这些危险源和有问题的状况进行汇总分析，然后，再和BIM构建的三维模型建立联系，这样不仅能为铁路隧道施工人员提供一些指导，而且还可以有效避免施工过程中容易出现的危险，从而不断提高铁路隧道施工的安全风险管理。

4 结语

总而言之，随着科学技术的不断进步与发展，BIM技术也逐渐应用到各个建筑工程项目中，它以各个单位关联性强以及可以进行现场施工模拟的优点深受各个建筑施工企业的青睐。本文以铁路施工管理为例，分别从铁路四点施工管理和铁路隧道施工管理这两方面分析了BIM技术在其中的应用。可以看出，BIM技术功能的强大，不仅能够提高铁路施工的效率，同时，还能够大幅减少铁路施工中容易出现的危险。由此可见，BIM技术是提高铁路施工管理水平的重要技术，其发挥的功能无可替代。