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BIM技术在公路工程中的应用与思考

作者:杜显宗 王卫涛来源:路桥公司 浏览次数: 日期:2015-05-27

 

 

    BIM,中文名为“建筑信息模型”,是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各阶段工程信息的数字化模型品及其功能特性的数字化表达,旨在实现建筑全生命周期各阶段和各参与方之间的信息共享,可明显提高工程建设管理的信息化水平和效率。其模型主要包括建筑物的设计、建造时间排布、算量、材料统计、运维等数据,也可以把它理解为一整个工作流程,不同阶段的BIM应用由不同功能的软件来实施,如:建模用Revit,碰撞检测、动画展示用Navisworks,但是其核心都是建筑信息模型,这些软件的模板、插件等也都是以建筑、结构模型为主。
    随着公路行业的不断发展和市场竞争的日益加剧,对公路工程施工也提出了新的更高要求,BIM技术在公路工程中的应用无疑为我们带来了诸多便捷:通过BIM技术在公路工程中的应用可实现基于BIM的宏观、中观和精细化管理相结合的多层次施工管理和可视化模拟。在这样的一个大环境下,BIM在工程中的应用会越来越常态化,在公路工程中的应用也会逐步趋于成熟。
    BIM技术在公路施工投标、交底、方案中的应用
    在公路工程投标标书当中,BIM技术可以给人展现一种直观、明了的施工过程控制,这会给标书带来一个很高的分值,中标的机率会大大增加;在公路施工过程中,经常需要对班组和施工队伍进行具有可操作性、符合技术规范的分项工程施工技术交底、安全技术交底,但现状是我们仍在延用着过去死板的交底教育模式,由安全和技术人员对现场作业层及管理层进行口述或纸质交底,施工方案、技术交底的编制也一直是以施工图纸、技术规范和施工现场实际情况为依据,根据以往的施工经验来编写,其中就有可能出现因为审图不清或个人表述等问题,导致交底不细、重复交底、交底后施工人员难以理解、印象不深刻等现象,进而导致施工进度缓慢、安全、质量问题频发、增高返工率、施工成本超支等通病。但如果利用BIM技术的虚拟施工来展示,对安全隐患、施工难点提前反映,用更易被施工人员所接受的可视化的交底形式,直观形象地让施工人员了解施工意图和细节,就能使施工计划更加精准,有利于统筹安排,提前做好安全布置及规划,保障工程的顺利完成。
    同时,借助BIM的可视化模拟,对公路工程分部、分段地进行分析,将一些重要的施工环节、工艺等进行重点展示,提高管理人员和施工人员对施工工艺的理解和记忆,并利用BIM技术对施工现场各类安全设施的布置进行模拟,提高施工的安全性和布置的合理性。项目管理人员也能非常直观地理解公路施工过程的时间节点和工序交叉情况,提高施工效率和施工方案的安全性。
    BIM技术对拌合站拆装、运作全过程的建模和模拟
    众所周知,由于各种因素的影响,公路工程的前期筹备过程比传统的土建项目周期要长、过程更复杂,公路路面施工更甚。面对业主“苛刻”的要求,从公路路面项目部的组建到现场试验段的正式铺筑,施工准备期时间非常短,这就要求水泥稳定土拌合站和沥青拌合站需及时而又高效地建设起来,以便满足现场施工要求。而“黑白”两个拌合站在公路路面施工中又起到了至关重要的作用,尤其沥青拌合站,被称为公路路面施工的“面子”,其各个功能区、相似部件纷繁复杂,机械配合人工按图拼装时,稍有不慎极易出现错误,返工现象时有发生,从而影响了施工生产的正常进行。BIM技术的应用与常规的拆装方式相比,将四维的拌合站模拟与建模信息相结合,不仅可以直观地展现安装顺序,更能对机械配置、劳动力配置、安装时间进行调控,减少重复作业,节约机械使用和人力成本,缩短了大量安装时间。
    在实际的应用过程中,BIM制作人员先进行详细的现场勘查,重点研究拌合站的整体规划、安装位置、料区位置、吊装位置及安装时较易发生危险的区域等问题,确保在安全有效范围内作业,利用建模模拟吊装过程、构件吊装路径、危险区域、构件摆放状况等,直观、便利地协助安全、技术人员分析场地的限制,排除潜在的隐患,及时调整可行的拆装方法,提高效率并减少出现安全漏洞的可能性,及早发现拆装方案、安全、技术交底中存在的问题,极大提高了吊装安全性。同时,将四维的拌合站模拟与建模信息相结合,通过它不仅可以直观地展现安装顺序,更能对机械配置、劳动力配置、安装时间进行调控,使各项工作的安排变得最为有效和经济。
    另外,将拌合站的运转流程等建立三维的信息模型后,对新进拌合站员工也起到了二维图纸和口头培训不能给予的视觉效果和认知角度,使得学习更直观、理解更容易、印象更深刻。
    BIM技术使施工协调管理更为便捷
    通过BIM技术能够将公路施工中的各工区实时地连接在一起,方便各方的沟通。例如:在公路工程中有做路基的、做路面的、做绿化的、做配电的等等,在整个工程中要协调的可能是三到四个工区,或者七到八个工区,每个工区都有自己的进度排布计划,或许因其他外力影响而导致个别工区的计划变更。这样,工序之间就难免出现重合、交叉作业、延误作业。通过建立施工现场的三维信息化模型,能让各类人员直观了解整体工程的各项情况,是哪方面出现了问题,又该怎样解决,等于是在项目各参与工区之间建立了一个信息交流平台,使沟通更为便捷、协作更为紧密、管理更为有效,减少了扯皮和交错施工等一些难题。
    目前在国内,BIM技术还处于设计阶段,没有大范围进入运维阶段,但BIM技术的价值已经渐渐显露出来,它的前景是广阔而无限的,所以,BIM在公路工程中的应用也应该探索出一条专属道路。

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