BIM技术在高速铁路施工中的应用与探索

BIM技术在高速铁路施工中的应用与探索

李君

李君

济青高速铁路有限公司山东济南250000

摘要：高速铁路建设是我国基础建设的标杆，在施工过程进行细精细化管理是必然趋势。BIM技术的应用逐渐实现从局部到总体的四维、五维的现场施工动态模拟，初步实现了可视化、精细化的现代化管理模式。本文通过对BIM技术研究，建立了高速铁路信息化施工模型，深入探讨BIM技术在施工过程中的应用效果，为企业项目实现精细化管理提供了新途径。

关键词：高速铁路；BIM技术；信息化模型；管理

引言

高速铁路建设在目前及未来发展中将成为一项非常重要的工程建设，但是如何在建设过程中实现精细化管理一直是高速铁路建设中需重点考虑的问题。

1、BIM技术的概念

BIM（BuildingInformationModeling），是指运用信息技术将建设工程项目全寿命周期各阶段的各种相关信息整合为数据化、信息化模型，并据此对建设工程项目进行设计、施工和运维管理。BIM技术是一种基于信息技术通过对建设项目全寿命周期各阶段的相关信息数据进行整合以三维数据模型为载体应用于建设工程设计、施工和管理的数据化工具，为参与工程建设各方和运维单位提供协同工作的基础，提高了所有参与方的工作效率。

2、BIM信息模型的特点

2.1可视化

BIM技术在高速铁路建设场地、施工管理、施工工艺等方面都可实现可视化，能够将图形识别难度降低，将交底工作简单化，提高高速铁路施工质量。同时，BIM信息化模型的建立能够根据目前现场实际施工要求提供施工相关数据及信息，保证高铁建设过程中的轨道铺设及重点作业能够通过三维方式进行交底，保证工作人员能够全面掌握相关施工工艺，将设计要点充分掌握，避免人为因素导致工程施工出现质量问题，确保高速铁路工程施工整体质量。

2.2模拟性

三维模型建设过程中需加强对图纸的审核，将二维图纸转为三维图纸的过程中需进行全面检查，将图纸设计问题提前发现并解决，避免在工程施工中出现返工现象。除此之外，需要对施工过程中的各种施工工艺及组织进行模拟，模拟采用4D模式，对施工方案进行选择，并全面掌握施工进度，对现场施工环节进行全面指导。

2.3优化性

BIM信息化模型建设过程中需加强对各种信息的整理，并将分析报表导出，为施工建设提供有力参考，对高速铁路建设方案进行优化。例如，高速铁路线路选择过程中，需要对施工总量进行统计，在实际施工中，需要对施工工序及各项生产要素进行全面及统一的管理。

2.4协调性

BIM技术加强对信息模型数据的应用，让信息能够实现共享，促进单位之间的联系，从而实现统一管理目标。若管理中出现问题，应协调解决。此信息管理模式具有高效性及预先性，是项目开发建设精细化管理及信息化管理目标实现的重要方法。

3、BIM技术在铁路桥梁施工管理中的应用分析

3.1铁路桥梁项目施工前BIM的应用

在桥梁工程施工前，利用BIM技术可构建三维立体模型，对各个构件进行碰撞检测，便于优化设计，辅助施工技术的顺利展开。构建三维立体模型时，需要将各个部件的参数信息录入系统，用参数的改变来控制整个模型进行碰撞检验（图1），可以出现各种碰撞数据，以图形的方式记录下来，便于设计人员对比碰撞前后的相关数据，发现问题及时修改。此外，BIM技术还可应用于检测施工中机械之间、机械和结构之间等的碰撞情况。工程的施工工艺复杂，结构之间转换较多，临时结构、各种施工材料的场地规划尤为重要，本工程地处市区，可用临时用地有限。基于此，利用BIM技术对桥梁建址的周边环境进行数据分析，构建地形模型及临建场地模型，为项目人员规划临建场地提供了可靠的依据。

图1碰撞检验生成的碰撞图像

3.2铁路桥梁项目施工中BIM的应用

BIM技术有着3D可视化的效果、4D可支配的时间、5D节约的成本，因此可以对整个施工过程进行细致的管理。整合工程量、施工进度、施工预算等关键信息，以此为基础构建三维立体模型，并对照图纸及相关清单信息，可以最大限度地对施工过程进行有效模拟。完全数字化的管理模式，加上动态实时监控，可以对施工中的各个环节进行详细分析，模拟施工进度，匹配原材料的消耗与采用信息，可以为项目管理人员提供真实可靠的数据，从而提高项目的管理力度。利用BIM技术整合施工中的各项信息，采集数据，构建施工中的三维模型，可以对虚拟的施工情况进行成本预算，制定资源采集规划，敲定运输成本，再与实际的施工情况进行对比，计算成本差价，方便调整后期施工进度及投资。BIM技术能提供可视化的模型，借助于该模型，便于项目管理人员指导施工，及时增进施工人员对该桥梁的施工状况的了解，针对设计方案，可知该采取哪种施工方案、施工工艺会更有效果。这样一来，既能对整个施工过程进行全方位的掌控，又能及时预防施工过程中出现的问题，便于及时处理，提高工程的管理效率。透过可视化模型，施工人员可模拟出施工环节出现的各种问题，并及时采取补救措施，改变了传统的被动管理方式，简化了现场施工环节，减少了事故的发生（图2）。

图2BIM技术应用下的桥梁施工优化过程

3.3铁路桥梁项目施工后BIM的应用

施工进度、施工成本往往是我国桥梁建设中最为关注的两个因素，而对于工程质量的管理和验收关注度却不高。这就留下了很多质量隐患，直接影响着工程的后期验收进度。使用BIM技术，为工程中的各个构件构建一个三维模型信息库，搭建一个共享平台，可以随时跟踪构建的相关信息，记录反馈数据。借助构件的ID代码，给质检人员在验收环节定位构件的相关信息提供了极大的便利条件，减轻了验收的工作量，提高了工作效率，加强了工程施工过程质量控制，能有效提高后期质量验收通过率。

结束语

根据目前数字化模型搭建施工管理系统相关数据显示，项目设计、运行等各个阶段的工程信息能够进行互通，保证信息工程建设的高效性及准确性，确保项目利益的增大。高速铁路建设过程中应采用数字信息化技术，保证在施工周期内能够形成数字模型，对整个施工过程进行优化，加强施工统一性管理，对项目过程中的弊端进行改进，保证参与人员能够发挥其基本作用，确保高铁建设高质量目标的实现。

参考文献：

[1]吴兴强.BIM技术下的铁路桥梁可视化施工技术[J].交通世界，2018（30）：88-89.

[2]曹思语.高速铁路勘察设计中BIM技术的研究与应用[J].智能建筑与智慧城市，2018（09）：29-30+33.