BIM 技术在土木工程施工领域的应用研究

郭进

中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450001

在土木工程建设过程中，BIM 技术的合理应用将极大地促进我国土木工程建设的全面发展。BIM 技术一方面可以有效地修正施工过程中出现的问题，另一方面也可以减少施工前期设计图纸的变更，从而节省工期，提高施工质量。随着我国建筑技术的成熟，建筑信息管理在我国的应用将随着科技的成熟而逐步扩大。

1 BIM 技术的概述

BIM 技术是Building Information Modeling 的英文简称，主要的作用是对建筑和土木工程施工设计工作过程中的各种相关建筑数据信息进行了收集、分析，最终建立3D 模型的数字技术。利用这项技术可以有效地提高土木工程施工地水平和质量，保证土木工程施工保质保量的完成。

2 BIM 技术的特点

2.1 可视化

在传统的建筑行业中，拿到施工图纸之后，都会对建筑模型加以想象，对于一般简单的东西这种方式未尝不可，但是随着我国建筑业的进步，各种建筑物的层之不穷，原来的方式也已经跟不上现在的建筑节奏，所以需要在原有基础上，使建筑物更形象的体现出“所见所得”，BIM 技术可以建立整个工程三维模型，并且可以根据电脑技术展示出来，方便了施工人员对于实物的了解，也便于工作中的沟通和交流，从而大大缩短了施工周期。

2.2 模拟性

BIM 技术可以对实际物体中进行模拟实验，借助4D 管理系统对各个施工环节都可以进行模拟操作，既有效的控制工程造价、工程进度、三维画面模拟，也能达到科学合理的进行施工管理的目的。

2.3 协调性

BIM 技术在土木工程建设后期具有良好的协调性，既能协调管理单位和施工单位之间的工期，又能避免因为沟通不实而引发的各种问题。例如在土木工程建设中，对于墙壁中阀门的布置问题上，因为在土木工程上施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的，真正施工过程中，可能在布置管线时正好在此处有结构设计的管道等构件在此对管线的布置进行妨碍，这种就是施工中常遇到的碰撞问题，而BIM 技术能够合理的解决类似于这些的碰撞问题。它具有良好的协调性能，能够方便于对传统土木工程建筑中的改装，也能规避掉因为施工过程中因沟通不及时而出现的各种问题。

2.4 优化性

BIM 数字技术放置在土木工程建筑过程中，可以让整个施工期间所有模型都进行优化设计，也能够加强对于设计人员在建筑项目中的完善和优化。在整体项目施工中，一方面能够把项目设计和投资回报相结合，另外一方面可以改进工期和造价上。BIM 技术就是利用信息的整合将工程中所出现的问题提供合理的解决方式。

3 BIM 技术在土木工程施工领域中的应用

3.1 施工阶段

（1）3D 建模。在3D 建模的过程中应用BIM 技术，可以使3D 模型与实际的建筑构件更加接近，这不仅更方便施工工人理解图纸，还能够为后续的工作提供依据。尤其对于一些造型不规则的建筑而言，例如旋转楼梯或者喇叭形状的混凝土筒体，传统的建模手段并不能将其建筑外形较真实地呈现出来，从而会给实际的施工过程造成很大的难度，但是利用BIM 技术建模就可以完美地解决这个问题。

（2）虚拟工程。所谓虚拟施工其实指，在已经建立了3D 模型的基础之上，通过合理地设置时间参数，可以将建筑在实际施工过程中的真实情况动态地、可视化地展现出来。这对于土木工程施工而言是具有前瞻性和预见性的，也就是说，可以对实际施工过程中的突发情况进行预估从而避免，以免出现需要返工和整改的现象，影响工程进度。但是虚拟施工仅凭一个软件是无法完成的，需要组合各种软件和平台。

3.2 施工管理

（1）施工控制。利用BIM 技术全面、深入、精准地构建模型的时间参数和几何参数，不仅能对整个土木工程施工进行全局性的施工控制，还能对施工过程中的某个阶段或节点起到局部施工控制的作用，因此，可以有效地优化土木工程施工的操作流程和规范。

（2）造价管理。对于如何利用BIM 技术进行造价成本核算的问题，目前来看有三种成本预算方法：

①利用API 实现传统的工程造价成本预算软件和BIM 技术的有效连接。②利用ODBC 直接对BIM 模型相对应的数据库进行访问。③利用BIM 技术直接提取工程造价成本预算所需要的数据信息，然后利用Excel 软件导出。

虽然当前很多工程造价软件都已经发展的相对较成熟，而且操作难度低，使用也比较便捷，但是这些软件对于BIM 技术平台而言，依旧是不能完全采用《建设工程工程量清单计价规范》，而且该清单计价规范也很难对建设工程使用的构件及其他相关建筑材料的质量进行完整地分类，因此，将BIM 技术的应用推广到建设工程造价质量管理上，依然需要相关的工作人员紧密结合理论和实践来展开更加深入的研究。

（3）信息管理。利用BIM 技术可以建立一个“建养一体化”的信息管理平台。具体来说，利用BIM 技术可以对土木工程施工过程中的温度、结构质量、安全系数和施工误差等信息进行检测；而对建筑工程养护管理而言，利用BIM 技术可以实现对建筑工程的实时监测，以及时发现建筑工程已经存在或可能存在的风险，并进行养护，这有助于提高建筑工程的使用寿命。

4 结语

综上所述，将BIM 技术在广泛地应用在土木工程施工中，可以有效地控制施工成本、进度和质量，确保以最低的成本、最快的速度、最好的质量完成土木工程项目。因此，有关部门和单位必须高度重视BIM 技术的研究和应用。本文结合建筑信息模型技术在土木工程中的应用特点，对BIM 技术在土木工程中地应用进行了具体地分析。