BIM技术在高速公路机电工程施工中的应用研究

BIM技术在高速公路机电工程施工中的应用研究

Summary：高速公路工程是我国基础设施建设的重要组成部分，一直都体现着行业的最高建设水平，在当前数字经济和信息化建设的发展下，在新基建政策的推动下，为了更好地把控项目进度、提高项目建设质量、满足高速公路建设的高质量需求、真正贯彻智能交通理念，把BIM技术引入高速公路机电工程中，全过程、全方位、动态监管项目建造过程，通过模型和数据，利用BIM技术的特点，最大程度发挥项目的信息价值，助力我国高速公路工程质量、信息化水平、管理效率全面提升。Keys：BIM技术；高速公路；机电工程引言高速公路的建设是我国基础建设中一项重要组成部分，如何提高对高速公路工程建设的管理是行业内一直在思索的问题。而BIM技术是一种新兴的计算机技术，通过构建工程信息数据库与工程虚拟模型能优化对高速公路机电工程施工的管理。本文以滁天高速项目为例，基于BIM技术中可视化、模拟性、协同性和兼容性的特点，探讨了BIM技术在高速公路施工中的运用方式。1.BIM技术的应用特点BIM技术由于其自身的技术特性和优越性，在高速公路的机电工程建设中有着举足轻重的地位，它在建筑工程建设应用中，可以通过构建系统的信息模型，使工程信息可视化。由于传统的高速公路机电工程安全质量管理还不够完善，采用BIM技术可以对施工过程进行动态管理，并以模型化的方式对末端点位进行检验，从而有效避免了施工过程中的各种问题影响，最终使成本和费用得到很大控制。比如在机电工程中，管道的冲撞问题比较普遍，从而导致工期延误和返工问题，给企业成本管理带来了很大的压力。而应用BIM技术能够有效完成点位的检验，保证对工程设计图纸的指导2.BIM在高速公路机电工程中的优势在高速公路机电工程施工中，BIM技术的使用主要能完善施工项目的全过程管理，做好项目的统一规划、统一平台、统一数据格式等工作，减少各专业间的沟通问题和各专业设计施工的技术矛盾。与此同时，运用BIM技术建立的三维数字模型能够方便各参建方、各专业直观、准确、形象地了解项目的全部信息数据和高速公路机电工程的建设情况。1）减少设计变更高速公路工程具有线路长、设计建造工点多、施工任务重的特点，导致设计出现遗漏和错误。在项目施工过程中，需要根据现场实际情况不断对设计文件进行修正和调整。因此，减少工程设计变更的工作量，有效帮助高速公路机电工程项目按时保质竣工。在高速公路机电工程项目的深化设计阶段，通过使用BIM技术可以提前解决施工时会遇到的问题，极大减少了设计变更和返工的出现。2）促进数据分享高速公路机电工程的施工需要多个参建单位协同配合，如果工程信息在这些单位之间流转不畅，会严重影响工程进度。为了解决数据在各分包单位之间分享不便的问题，可以通过使用BIM技术搭建数据共享平台，在平台中实时更新和分发工程数据。通过BIM平台进行数据变更和分享，帮助各单位获取工程中所需要的数据，实现项目各参与方全方位地沟通与交流，工程质量会得到显著提升。3）控制施工成本目前，施工中的人员成本、材料成本和机械成本越来越高，传统施工在这方面的成本不断攀升。同时，在对工程质量严格的要求下，现有的质量控制方法和质量数据溯源、质量监管方法等都存在严重不足，现有的施工管理和组织方式严重滞后于施工流程。在高速公路机电工程施工中应用BIM技术，可对设计方案进行优化，提高事前风险的把控，减少质量问题的发生，提高成本管控水平。同时，利用BIM技术能提高变更管理水平，及时发现进度变化以及工程量变化，促使全过程成本管控。4）确保安全施工通过建立三维参数化BIM模型，能精确统计建筑材料的使用情况，合理调配和使用资源。对相关子项目和工程段进行动态施工模拟，通过计算机模拟出几种施工方案，可供工程方科学选择。将BIM技术应用在高速公路机电项目中，可以及早找出施工中存在的安全隐患和技术缺点，保障项目安全、顺利的进行。5）促进工程全面管理在工程中全面使用BIM技术，提高项目管理的信息化运营水平，保证高速公路三维信息化BIM模型的完整性和可靠性，给后期机电系统的运营维护带来便利，全方面支持工程的全生命周期数据管理。3.BIM技术在高速公路工程施工中的应用3.1可视化技术高速公路的布局具有复杂性的特征，同时在施工过程中会涉及到非常广泛的范围，因此在具体工程施工过程中不能直观地展现设计图纸，通过应用BIM技术，能够有效处理这些问题，具体内容如下。1）BIM+GIS三维电子虚拟沙盘借助Civil3D以三维曲面地形的方式呈现出地形设计图，然后传入Infraworks中使用卫星贴图构建逼真的地形模型，将BIM模型传入和GIS地形模型中构成合模。经过观看与浏览BIM+GIS电子沙盘，能够直接观看项目全线各个主体工程和地形空间位置存在的关系，查找项目施工过程中的难点工程。2）建立可视化审图项目模型期间，能够熟知图纸中包括的各个节点与各个详细图，同时详细记录图纸中存在的各种问题，例如建筑结构不统一、说明矛盾和标注不清晰等，构成图纸问题报告同时进行提交，以便于在项目图纸会审中起到帮助作用。3）施工技术模拟是集施工技术方案、BIM技术及专项施工方案为一体的技术，经过构建模拟施工、三维模型等完善施工方案，借助三维施工动画能够完善施工方案。通过有机整合三维模型与交底要点，将BIM模型当作基本条件，借助BIM施工图增强功能，确定即将施工单位的标准规范、技术及规格等信息，在模型当中凸显出施工要点，提升交底的可读性，从而提升交底内容的清晰度，使工作人员可以充分了解该技术的交底方案。3.2合理设计施工方案3.2.1通过应用BIM技术可以为项目管理人员提供工程施工方案，能够让其直观清楚的观看公路施工过程，同时充分了解各个施工时间点和施工流程之间出现的交叉现象，进而使高速公路施工的效率得到大大提升，同时还可以使施工方案的安全性得到有效保障。3.2.2通过将BIM技术应用在高速公路工程隧道施工中，能够创建隧道衬砌施工现场的虚拟三维信息可视化模型，如此一来能够使施工人员清楚观察公路工程施工建设的总体状况，同时还可以对各项施工中极易发生问题的原因进行深入分析，进而采取行之有效的处理措施，同时还需要在施工过程中为各个部门的交流提供方便，从而缩减交错施工问题。3.3碰撞检测碰撞检查指的是预先寻找和报告在不同项目中不同部分之间存在的矛盾，主要是创建前图纸会审，碰撞可以划分为软碰撞与硬碰撞2种类型，硬碰撞指的是实体之间不会发生碰撞，但是间距和空间不能使施工要求得到满足，如果空间中的2根管道并排设置，出于考虑安装等要求，需要保持相应的距离。通常情况下，在硬碰撞方面经常使用BIM技术进行碰撞检查，例如安装过程中每个专业设施管线之间的碰撞、建筑结构自身碰撞等，高速公路施工过程中可以使用桥梁结构碰撞。BIM模型的碰撞检查服务主要是使用Revit等BIM软件创建BIM模型，经过碰撞检查系统结合各个专业模型，得到需要碰撞检查的报告，该工作包括各个专业模型的提交、修改及系统后台自动碰撞检查，专业人士校对与编写提供碰撞检查报告。利用BIM技术碰撞检测等特征，有效处理项目施工过程中存在的重点与难点问题，BIM模型实际上就是工程设计的一种预演，在这个过程中能够得知很多潜在的设计问题，这些问题和专业配合具有密切联系，以往单位校审中不容易发现这些问题，BIM模型把全部专业可以放置同一个模型当中，专业之间的冲突是考核的主要内容。模型需要严格根据真实的数据创建模型，这样才可以发现各种潜在问题。结语综上所述，BIM在高速公路机电工程建设中的应用非常重要，可以在计算机上构建出一个三维的模型，从而达到对工程的直观仿真，并根据不同的施工阶段对BIM技术提出不同要求，从而使高速公路机电工程的项目管理效率和管理水平得到全面提高。Referenc