BIM技术在建筑工程施工测量中的应用研究

BIM技术在建筑工程施工测量中的应用研究

张振鹏

身份证号码： 370911198207105***

摘要：近年来，工程测量领域不断传来“好消息”，很多技术难题被攻克，提出了很多新兴测量技术，促使工程测量水平得到了提高。其中，BIM技术凭借自身的优势，包括高精确度和高效率等，被广泛应用，发挥着积极的作用。

关键词：BIM技术；建筑工程；施工测量

引言

在20世纪90年代期间，BIM技术的概念逐渐被明确下来，其后开始被引进国内得到应用与开发，直至目前，BIM技术在国内已然具有长达十几年的应用历史。BIM技术在起初得到应用时，大部分使用对象为规模较大的设计公司。而在最近几年的持续发展下，BIM技术的应用价值得到了进一步的展现，也开始慢慢拓宽了其应用范围。为了使得工程产业竞争优势更为明显，政府有关部门也开始在设计工作和施工作业环节提出了应用BIM技术的要求。

1 BIM技术的概述

BIM全称为Building Information Modeling，中文译名为建筑信息模型。其本质上是一个具有高专业性和高程度综合化特征的数据库，有着明了直观、可视化程度高等优势。BIM技术通过建筑信息模型，采取协同合作和共享共进的工作方法，把模型做技术化处理，可以充分地同建筑生产运行的各项流程进行连接，从而使得一些规模大、复杂程度高的工程项目完成效率得到大幅度提升。BIM技术具有兼容能力强、数据共享便利等优势，在工程项目实施的任何阶段，BIM技术都具有独特的应用价值。主要体现在其能够为工程项目全方位数字化工作提供有效的技术措施。最近几年，BIM技术得到了很好的发展，其由3D的表达模式逐渐发展成4D、5D。而在未来，毋庸置疑的是，BIM技术的应用重要性也会持续提升。

2传统施工测量放样

测量工作遵循“从整体到局部”“先整体后碎部”的原则，先布设施工控制网，进行控制测量工作，包括平面控制测量和高程控制测量，再以这些控制点为基准，展开碎部测量工作，即进行建筑物细部放样工作。传统施工测量放样的流程为：熟悉施工图纸，计算关键控制点的坐标信息，计算放样点信息，接下来是统计整理数据，最后根据整理的数据进行测量放样。这样的施工测量过程使用的是二维图纸，放样前需要先计算整理所有的放样数据，且放样过程中使用的是一系列的坐标数据，放样的点与点之间空间关系不够直观，测量放样过程繁琐，再加上测量仪器误差、观测者的误差和外界条件的影响，测量误差较大，导致放样期间的错误问题无法及时找出，容易造成返工等事宜，影响工程造价和工期。

3 BIM技术在建筑工程施工测量中的应用

土方量在整个工程概预算与设计方案优化设计中起到重要作用，而传统的手算土方工程量计算程序复杂，误差较大。而BIM技术运用场地测量数据建立三维模型能实现比较精确和快速计算土方量从而为设计和投资抉择提供参考。利用测量数据结合BIM软件建立建筑场地地形曲面，通过编辑挖方与填方形状的编辑，软件会建立新的地形高程点，利用原有高程点与新高程点的曲面数据进行土方量的精确计算。经过试算后确定设计结果，可以直接输出土方施工图指导土方施工。

3.1在工程监测中的应用

BIM技术作为一个集成各类信息的建筑模型为各方的管理提供了基础信息，以提高参与各方的管理效率。BIM技术运用到工程检测中，运用监测数据的三维坐标与时间信息与原有BIM模型可以快速查看位移与高程的变化情况，预测工程的位移与沉降。并且不需要对测量数据进行复杂的、专业的软件进行处理，建立不直观的图表进行分析。通过三维模型的比对可以很形象直观的查看工程的变形情况，并可以通过动画对工程的后期位移变化进行预测。通过三维模型可以很快很清楚的查找出危险点，为提供应急预案提供基础。项目各参与方的专业程度参差不齐，而BIM技术降低了专业化程度，使监测成果以及变化趋势很直观展现出来，各参与方都能很清楚的看到检测结果。

3.2在施工放样中的应用

施工放样贯穿于建筑工程施工的整个过程，施工放样的精度和效率将直接影响建筑工程的施工质量与施工进度，由此可见施工放样在整个施工过程的重要性。施工放样已经有很多很成熟的方法，但随着BIM技术应用的不断深入，也必将对施工放样产生革命性变化。BIM技术应用将改变以前放样采用二维图纸通过计算而得到放样点的坐标数值，直接通过建筑三维模型提取放样点坐标信息，通过相应的测量设备直观、方便的将待放样点测设出来。并且可以通过测量机器人、GPGRTK测量现场特征点或控制点与BIM模型坐标系的自动转换实现施工现场每层的自由设站，可以减少传统投射测量的累计误差。在测量机器人中导入建筑结构模型，实现测量工作的自动化，提高测量准确度与效率。传统施工放样至少需要2人完成，而BIM技术结合测量机器人只需一人就可以完成整个测量工作，并且不需要大量的计算和人的观测，这就可以尽量避免人为误差。拓普康的测量机器人和AutoDesk公司的BIM360Layout软件就能实现测量的自动化。使施工放样工作的效率和精度大幅提升。如放样650米墙，60根墩柱和60个地脚螺栓，传统测量放样方式需要20工人超过7天时间完成放样工作。而采用基于BIM的放样机器人，1工人只需一天就完成放样。

3.3在基坑监测项目中的应用

BIM技术所具备的虚拟建造功能能够把设计人员提供的设计方案通过更为直观的形式展现出来，这样对于提高工作人员按图施工质量具有极大帮助。基于BIM技术平台，设计人员和施工人员之间不用进行重复、繁琐的沟通交流，便能相互理解对方的需求和意见。例如，在大型基坑项目施工作业时，按照设计方案进行施工工作，能够有效确保工程具体三维坐标以及尺寸被控制在合理误差范围内，设置特征点以及对其进行观测，实时了解其变形情况，然后把观测数据传输至建筑信息模型内，具有全面监测工程项目结构安全的效果。BIM技术应用于大型基坑施工项目测量的主要方向如下：（1）把BIM技术的数据模型功能用于模拟基坑变形状况，显示基坑成型状态、变化形式，能够为相关施工人员的施工、管理等工作提供有力的数据支持；（2）在出现基坑设计问题时，可通过BIM技术对有关信息数据和基坑形式做二次调整，确保基坑施工能够有序进行；（3）在研究基坑数据模型时发现，若是基坑施工作业难度较大且具有一定隐患，那么可以通过确定隐患与难点问题确切地得出合理的应对措施，最终保障施工任务顺利完成。在大型施工项目中，基坑变形问题出现比较频繁，只要出现基坑变形问题，便会导致工程质量受到极大影响。BIM技术能够显著提高基坑变形的预测准确性，而工作人员也可以根据预测结果设计对应的解决方案，从而有效减少基坑变形发生次数，从源头上保证施工质量和施工安全。

结语

在施工测量工作中运用BIM技术，可以更好地对建筑进行施工设计以及修改。通过BIM技术参数化线性控制，通过改变参数控制整体建筑的构造，更加快速便捷。BIM技术在整个施工工作中都起着至关重要的作用，该技术的应用可以提高效率，减少作业量，减少资源的不必要浪费，以三维理论作为基础，能降低测量误差率，从而更好地进行施工测量工作。

参考文献

［1］刘衍香，卢茂彬.BIM技术在测量领域中的应用［J］.住宅与房地产，2019（8）：158-159.

［2］童鹏程，张同波.BIM技术结合测量机器人放样功能在高层建筑领域的应用［J］.测绘通报，2018（11）：161-163.