基于BIM 的路桥项目管理与协调应用研究

李婷 LI Ting

（北京市常青市政工程有限公司，北京 100036）

0 引言

随着城市化进程的加快和交通需求的增加，路桥项目在基础设施建设中起着重要作用。然而，传统的路桥项目管理与协调存在诸多问题，如信息不对称、沟通不畅等，导致项目进度延误和成本超支。因此，引入BIM 技术以改进传统项目管理方法已成为迫切需求[2]。本论文旨在研究BIM 在路桥项目管理与协调中的应用，解决实际问题，提高项目的效率和质量，为相关领域的实践提供参考和指导。

1 BIM 在路桥项目管理中的应用

1.1 项目规划与设计阶段

在路桥项目中BIM 应用主要体现在以下三个方面：

①3D 模型的建立与可视化：在项目规划与设计阶段，利用BIM 技术可以建立精确的三维模型，并通过可视化呈现项目的整体结构和布局[3]，便于项目团队的沟通和决策。

②碰撞检测与冲突解决：通过BIM 模型的碰撞检测功能，可以在设计阶段及时发现并解决不同专业之间的冲突，避免施工阶段的问题和变更。

③资源与进度管理：利用BIM 技术可以实现对项目资源和进度的管理，包括材料的数量和种类、工期计划的制定和优化等，提高项目管理的效率和准确性。

1.2 施工阶段

施工过程模拟与优化：通过BIM 模型的施工过程模拟功能，可以模拟施工过程中的各个环节，并进行优化，提高施工效率和质量。

材料与设备管理：利用BIM 技术可以对施工材料和设备进行管理，包括材料的采购、库存和使用情况的追踪，设备的安装和维护等，降低资源浪费和成本。

施工现场安全管理：通过BIM 模型的安全分析功能，可以在施工阶段识别潜在的安全风险，并采取相应的措施进行预防和控制，提高施工现场的安全性。

1.3 运营与维护阶段

设备信息管理：利用BIM 技术可以对路桥项目的设备信息进行管理，包括设备的安装、维护记录和维修计划等，实现设备信息的全生命周期管理。

维护计划与预测：通过BIM 模型的维护管理功能，可以制定维护计划，通过数据分析和预测技术，提前识别设备的故障风险，减少维护成本和停机时间[4]。

数据采集与分析：利用BIM 技术可以实现对路桥项目运营数据的采集和分析，包括交通流量、桥梁结构监测数据等，为运营决策提供科学依据和支持。

2 路桥项目管理流程设计

2.1 确定项目的目标和需求，明确BIM 在项目中的应用范围和目标

①目标和需求确定：与项目相关的各方（业主、设计团队、施工团队等）共同确定项目的目标和需求，包括项目的质量要求、时间要求、成本要求和安全要求等。确保所有利益相关方对项目目标和需求的一致性和清晰性。

②BIM 应用范围和目标：根据项目的特点和需求，明确BIM 在项目中的应用范围和目标。例如，确定BIM 模型的层次和详细程度，确定需要进行协同设计、冲突检测、施工优化等方面的应用。

③制定BIM 实施计划：确定BIM 的实施时间表，将BIM 的使用与项目的关键里程碑和时间节点对应起来。确定BIM 实施的阶段和步骤，例如模型创建、协同设计、冲突检测、施工优化等。资源分配，确定BIM 团队成员和他们的职责，包括设计师、BIM 协调员、施工人员等[5]。

2.2 确定项目中需要使用的软件和工具，并进行培训和准备工作

①软件和工具选择：根据项目的需求和BIM 应用范围，选择适合的BIM 软件和工具。常见的BIM 软件包括Revit、Navisworks、AutoCAD Civil 3D 等。确保所选软件和工具能够满足项目的要求。

②培训和准备工作：为项目团队成员提供相应的软件培训，确保他们具备使用所选软件和工具的技能。同时，准备必要的硬件设备和网络环境，确保项目团队能够顺利使用BIM 软件和工具进行工作。

③管理和协调：协同设计可以帮助设计师更好地管理和协调整个设计过程。通过协同设计平台，设计师可以对整个设计过程进行跟踪和监控，及时发现问题并进行解决。同时，协同设计还可以帮助设计师更好地协调不同模块之间的关系，确保整个管线系统的设计和优化达到协同效应。

2.3 制定BIM 实施计划，包括时间表、里程碑和资源分配

①时间表和里程碑：根据项目的时间要求和工期，制定BIM 实施的时间表和里程碑。将BIM 实施过程划分为不同的阶段，明确每个阶段的工作内容和完成时间节点。

②资源分配：确定项目中需要参与BIM 实施的团队成员和他们的职责。合理分配人力资源，确保每个团队成员具备所需的技能和知识，并能够按时完成各自的工作。

③BIM 实施计划的沟通和审查：将制定的BIM 实施计划与项目团队和相关利益相关方进行沟通和审查，确保计划符合项目需求和目标，并获得相关方的支持和认可。

3 实例验证

为验证上述措施和方法的有效性，本文以某道路桥梁项目为案例进行实证研究。该项目概况包括总跨度、设计难度等，并详细描述了设计阶段、施工阶段和运营阶段所遇到的问题。通过采用上述措施和方法，项目团队成功解决了设计冲突、施工困难和设施管理等方面的问题，并取得了显著的成效[6]。实证研究结果表明，采用BIM 技术应用的措施和方法对于提高道路桥梁项目的效率和质量具有重要意义。本项目为某公路中的桥梁模型。

如图1 所示，该段路全长14 公里，包含一座3 公里的桥梁，在项目的实施过程中设计团队采用了协同设计平台，并利用BIM 模型进行设计冲突检测和协调。并且设计团队使用BIM 模型进行结构分析和冲突检测，在设计过程中发现了某些结构构件的冲突，通过协同设计平台进行讨论和解决，最终优化了设计方案并确保了施工可行性。

图1 道路模型展示

图2 道桥模型碰撞检测

图3 钢筋做法指导施工

图4 协同管理平台构件属性信息

施工团队使用BIM 模型进行施工过程模拟和可视化指导。在BIM 模型中模拟了桥梁的施工过程，包括浇筑混凝土、安装钢筋等。通过可视化工具，施工团队能够更好地理解设计意图和施工流程[7]，减少误解和施工错误，提高施工效率和质量。

运营团队建立了设施管理信息系统，将BIM 模型与运营数据集成。使用BIM 模型进行设施管理和维护。通过设施管理信息系统，运营团队可以实时更新桥梁的运营数据，并利用BIM 模型进行设施维护和故障排除的可视化指导，提高设施管理的效率和准确性。

在该案例研究中，基于BIM 的高速公路拓宽工程取得了显著的效果和优势。通过BIM 模型，项目团队能够在规划与设计阶段进行方案比较和决策，减少了后期的变更和调整。施工过程模拟和优化提高了施工效率，减少了工期延误和成本增加。材料和设备的精细管理降低了资源浪费，提高了资源利用效率。施工现场安全管理的改进提升了施工人员的安全意识，减少了安全事故的发生。把控整个设计过程，确保设计的准确性和可靠性。

然而，该案例研究也面临一些挑战。在BIM 技术应用过程中，数据集成和共享仍然是一个技术难题，需要确保各方能够有效地共享和使用BIM 模型[8]。此外，人员培训和沟通协调也是一个挑战，需要项目团队具备BIM 技术的专业知识，并能够与各专业领域的参与方进行有效沟通和协调。

4 结论

本文通过探讨道路桥梁项目中BIM 技术应用的重点和挑战，并提出相应的措施、方法和实证研究案例，为解决这些问题提供了有效的解决方案。该研究对于相关专业人士在实际项目中的指导具有重要意义，同时也为学术界提供了关于BIM 技术在道路桥梁项目中应用的新见解。基于BIM 技术的道路桥梁项目协同设计和施工优化方法能够有效解决传统方式中存在的问题，并提高项目的效率和质量。然而，仍需进一步研究和实践，以进一步完善BIM技术的应用，并在实际工程中推广和应用。