浅析BIM技术在高速公路施工管理中的应用

陈俊

摘要：BIM是以信息技术为主导的数字化新型管理模式，其工程项目管理相关基础理论已日趋成熟;BIM技术在工程领域的实践应用也越来越具有价值。本文针对BIM技术的自身特点以及在工程各方面的具体应用进行分析，为BIM在公路工程领域的推广应用提供基础和参考。

关键字：BIM;高速公路;施工;工程管理

高速公路工程是国家基础性工程之一，经济的发展带动了对高速公路设施的需求，使得更多大型高速公路项目投入建设。文章以BIM技术为主线，研究其在高速公路施工管理中的应用，明确BIM技术在施工过程管理方面的优势，分析其具体的应用措施，旨在强化高速公路施工管理的技术水平，通过技术手段确保施工顺利，实现高速公路项目的经济效益和社会效益。

1 BIM技术简述

建筑信息模型（Building Information Modeling），简称BIM。BIM技术是一种针对建筑物实体的三维数字化信息模型展示。BIM在建筑物规划设计、建设施工、运营维护中为参建各方提供了一个信息交互、协作的平台，这个平台通过创建一个包含建筑项目全部参数信息的三维数字化模型，在可视化的条件下，各参建方可以通过BIM技术在权限允许的范围内提取、修改、更新相关信息，使项目各参建方透明、准确、及时的获取所需信息，从而实现项目各参建方的信息交换和共享，强化其之间的沟通协作，提高项目管理效率和质量。

BIM技术在国内外工程领域受到极大欢迎，其发展和应用使得工程施工管理领域迎来第二次信息化革命。作为一种应用在工程项目各个阶段的新型数字化建设技术，其主要特点在于以下几个方面：（1）可视化;可视化是指各相关构件之间的互动联馈性;BIM技术可以使构件图形通过三维立体实物图展现出来，并且显示出构件的全部自然属性和物理特征。（2）协调性;各施工部门共同运用BIM模型进行施工过程模拟，生成协调数据，通过调整矛盾点而在后续施工过程中避免返工，运用BIM技术的及时沟通协调性提高管理效率。（3）模拟性;在施工阶段，运用BIM技术的4D（空间性+时间）展示功能进行施工模拟，以确定场地布置和施工工序、机械、人员组织安排的合理性，从而进一步调整和优化施工组织方案，指导施工。（4）优化性;通过对施工平面布置、施工方案进行模拟建造，运用BIM技术可以提前发现并避免冲突点，从而进一步优化施工方案，选择合理的施工工艺和应对措施，有效减少施工经济成本、提高生产效率。（5）可出图性，利用BIM技术不仅可以出具相关施工设计图，还可以获得相关检测报告和改进建议。BIM出图具有综合性强、可靠性高、可操作性好等特点。（6）精准可控性，BIM三维信息模型包含建筑物的全部真实信息，运用鲁班等管理软件选择相应的选项模块可以方便、直接得出结构的材料用量，进而进行指导施工，有效地提高了建筑工程预算的精准性、时效性。

2 BIM技术在高速公路施工生产中的准备工作

2.1 前期分工准备

在进行高速公路施工生产之前，就要开始设立BIM技术项目组，对所有人员进行责任分工，并制定出整体的工作计划，工作内容细分到个人。另外，要根据施工现场的具体地理位置，做好现场勘察工作，制定出科学有效的施工方案，保证施工建设的顺利进行。

2.2 配套设施准备

对于BIM技术的应用，需要具有较高配置的软硬件设备，通常情况下都会建立一个独立服务器，选用IntelCorei7处理器;用Infraworks 2020 工程软件配合 Civil

3D2020对高速公路施工项目的路基、桥梁、隧道等进行模型构建;使用 Navisworks

2020 进行模拟演示;使用Revit2020建立场站模型;使用UC浏览器 UCExplorer8.5.0作为BIM的管理平台。

2.3 协同工作准备

在高速公路施工前期，BIM技术项目组要进行建模工作，在此项工作开展的过程中，BIM组人员分工明确，听从指挥，协同建模，各专项技术人员要集中开展对BIM建模的研讨会，不断地将其进行优化，制定出科学合理的施工方案。协同工作的有序开展，能够有效的提高 BIM 技术的运用效率，使建模达到要求和标准，从保证施工的顺利开展。

3  BIM技术在施工阶段的应用

高速公路工程项目建设施工阶段管理的重点在于有效促进施工进度、严抓工程质量、保障施工安全、减少施工成本。使用全新管理模式和技术手段在高速公路项目建设阶段使用BIM技术，应用价值在于实现成本、质量、进度、安全的优化平衡，在加快工程进度的同时确保工程安全质量并保障项目收益。

3.1  BIM技术在高速公路施工中质量管理方面的应用

BIM技术在建设过程中质量管理方面应用BIM技术，总包单位通过打造贯穿项目全生命周期管理过程的材料管理平台，来加强对进场施工材料的跟踪查询、监控、检测，从而确保实体工程质量;在现场施工中运用3D-BIM参数化信息模型，模拟施工方案和重点工序的施工过程，对施工管理、技术人员进行可视化信息交底，避免因领会不足出现施工偏差影响施工质量，还可以对施工场地布置进行模拟分析和调整;运用基于BIM技术的碰撞检测技术在施工前对施工方案进行检测和优化，避免因方案错误导致施工质量问题的发生;基于BIM的综合信息管理平台，提高了信息交换和沟通协作能力，提升了质量管控水平。

3.2 BIM技术在高速公路施工中进度管理方面的应用

BIM技术在建设过程中进度管理方面基于BIM技术的高速公路工程项目施工进度管理模式和技术手段，通过赋予时间信息的3D-BIM模型，把总体进度施工计划按照分部分项和施工工序划分为若干个节点，并在节点中插入时间信息形成4D的进度管理系统，该系统加强了参建各方的信息沟通、传递、交流和协作能力，实现对现场施工进度的实时动态管理。该进度管理系统可根据施工进度计划模拟施工过程，找出影响因素，优化施工进度计划;根据施工计划计算分析得出所需要的人員、机械、设备、资金等，当进度计划有所改动时系统会自动更新相关资源配置;通过该进度管理系统，施工管理人员及责任班组可以随时查询每一个分项工程的施工周期、工程量、施工工艺及施工单位等工程信息;当实际施工进度和计划不符时，系统会自动更新施工进度信息、调整资源配置和相关进度数据并通过4D三维立体图形展示出来。

3.3 BIM技术在高速公路施工中成本管理方面的应用

BIM技术在建设过程中成本管理方面的应用基于BIM技术的信息化管理模式和技术手段融入到高速公路工程项目建设阶段的成管控中，建立了包含项目实体信息、工程进度时间信息以及各施工工序信息的5D-BIM成本管理控制系统。通过该控制系统可以解决传统成本管理模式中的问题，做到项目成本管理精细化。通过模拟施工，暴露出方案缺陷和施工过程中可能遇到的问题，避免返工从而有效节约施工成本;运用成本管理控制系统，项目管理人员可以快速的提取出某一结构物和施工段落的基础数据和施工信息，方便制定精确的人、材、机等施工资源配置计划，避免了不必要的损耗和浪费，有效了控制了项目成本的支出;在项目竣工结算方面，5D-BIM成本管理系统内含有项目各个阶段的全部工程信息，缩短了结算数据的复核时间和避免了相关不确定量造成的争议，提高了结算效率和周期，节省了成本支出;根据施工进度，5D-BIM成本控制系统可以对多过程中的收入和支出进行动态储存和控制，方便过程中的检查和核算。

3.4 BIM技术在高速公路施工中安全管理方面的应用

BIM系统自带安全风险识别及等级评定工具，能够根据数据库中的基础数据，找出安全风险点并评价对应的风险等级，将其以不同的符号或颜色进行标记，并自动给出相应的处理意见。安全管理人员在制定安全风险管理计划时，结合系统给出的结果进行一定的调整和优化，即可对具体工作进行指导。

在施工前，可利用BIM技术对现场进行3D建模，并模拟施工方案的行进过程。方案的合理性可在模拟中得到充分验证，存在的问题和不足可被提前发现并做出处理，以免因方案问题导致操作过程中出现坍塌、滑坡等安全事故。

在BIM技術背景下，可对安全风险进行仿真模拟，建立起真实的风险场景，配合完成人员培训。此外，BIM技术还可实现对安全风险的应急演练。将其与VR技术相结合，虚拟安全风险情境并进行角色模拟，使相关人员身临其境经历从发现安全风险到处理的整个过程，深入掌握安全风险的处理技术。

4 结语

BIM技术的应用给高速公路施工管理水平的提升带来更大的发展空间。在施工准备阶段，利用BIM技术做好安全管理规划工作，能提前明确重点监管对象，制定安全风险预防、处理和应急方案;施工中，借助BIM系统的部门间的协同关系对项目的成本、质量、进度、安全方案的合理性进行优化，能不断提高项目整体运作管理的能力，推动我国高速公路建设行业的稳定发展。

参考文献

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