BIM技术在市政工程中的综合应用研究

BIM技术在市政工程中的综合应用研究

凌楚乔

中建二局土木工程集团有限公司 610000

摘要：改革后，在我国的科学技术不断进步下，，我国市政工程建设也开始逐步引进BIM技术，将其应用于优化工程设计方案、降低工程建设成本、提高施工管理质量、缩短施工周期等方面。通过结合市政工程施工特点，论述了BIM技术的应用优势以及BIM技术在市政工程中的综合应用现状。

关键词：BIM技术；市政工程；施工方案优化；施工管理

引言

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术、物联网(InternetofThings，IoT)等现代化信息设备的出现和发展，有效推动了基础设施数字化发展进程。市政工程作为现代化城市的重要组成部分，智能化建设管理的需求也逐渐提高，利用BIM技术提升市政工程数字化水平，实现全要素、全周期管理成为当下研究的热点话题。

1应用BIM技术的优点

应用BIM技术能够构建工程三维模型，同时融入成本控制与施工进度，构建5D模型，能更加全面地反映工程实际情况，帮助管理人员实现工程的可视化管理与实时跟踪，可以更好地配置资源，保障工程顺利开展。应用BIM技术可以对施工进行全过程模拟，提前找出施工工艺方面存在的不足，及时合理调整施工方案，避免出现返工等情况。此外，以往的市政工程管理中存在严重的滞后性，只能在问题发生后采取措施，导致管理成效不理想。而BIM技术的应用，则能事先模拟施工组织方案，帮助管理人员预测可能出现的问题，并提前制定控制方案，避免施工中出现问题。BIM技术还可用于施工交底，借助BIM技术可视化的特点，帮助施工人员更好地掌握施工重点难点，解决施工技术难题。涉及市政工程管理的多个部门，可借助BIM技术的可视化以及动态进行有效沟通，使各部门工作更加协调。

2 BIM技术在市政工程中的综合应用

2.1虚拟施工

虚拟施工是基于虚拟现实技术和仿真内力分析计算技术对施工方案的整个过程进行模拟和优化，具有先试后建、避免返工、节约成本等特点。BIM模型的建立是虚拟施工技术实施的关键，对建立BIM模型进行了许多优化研究，还提出将智能优化算法与模型相结合的策略，为市政工程中虚拟施工的应用提供一定的理论支撑。除了对BIM模型优化与虚拟施工进行研究以外，国内学者和各大建设单位都在致力于将BIM技术应用在不同实际工程中，但真正应用虚拟施工技术的市政工程项目还相对较少，主要集中在道路桥梁方面。将BIM虚拟建造技术应用在某新建城市快速路修建项目中，通过对复杂环境下的交通组织、地下管线复核等模拟，成功解决了施工场地狭小的难题，提高了工程的可建性。在沉管隧道中引入了虚拟施工BIM建模技术，不仅通过三维可视化的展示提高了项目各参建方内部沟通效率，还利用BIM技术构建的三维信息模型完成了各专业间的碰撞检查与设计校核，提升了设计质量与精细化水平。

2.2 BIM技术在市政道路工程中的应用

BIM技术在市政道路工程设计阶段的应用主要包括通过三维表达方式体现设计意图，辅助设计方案论证、优化；应用精细化BIM模型实现土方工程量精准计算；通过碰撞检查、视距分析、驾驶模拟等开展模型应用研究，深化设计，提升设计质量。对于道路BIM模型参数化设计的研究，学者通过不同的三维图形平台详细研究了地形、道路、桥梁、隧道等模型的创建方法，总结市政道路BIM模型的创建设计流程。施工阶段，BIM技术主要用于交通组织方案优化、施工模拟以及基于协同平台的数据共享、质量安全管理、图文管理等。

2.3 BIM技术在施工管理中的应用

首先，应用BIM技术能够为施工现场管理提供支持，建立施工现场立体模型，可更加直观地展示施工现场，管理人员可更加全面地掌握施工现场，更好地布置场地、协调施工现场。其次，BIM技术可为施工进度管理提供支持，应用BIM技术能够构建工程三维模型，融入成本控制与施工进度构建5D模型，模型中包含时间维度，管理人员可借助5D模型比对施工进度计划与实际施工进度，找出差异并分析原因，以调整施工进度计划，加强施工进度的管理。提升施工进度的管理水平，保障工程如期竣工。再次，应用BIM技术能为施工安全管理提供支持。通过构建的三维信息模型，帮助管理人员事先找出施工存在的安全风险及隐患，提前制定防范措施。同时还可借助BIM模型模拟防范措施，确保各项措施安全有效。最后，高危项目施工前，还可应用BIM技术对施工人员技术交底，更加全面地了解施工风险，降低安全事故发生率。

2.4施工进度管理

相比于传统的工程项目进度管理软件，通过在BIM模型中增添时间维度的方式实现了项目施工进度的仿真模拟，使得施工进度管理迈出了革命性的一步。该方法有利于施工人员实时了解项目的进展，动态合理分配必要资源，提高建设项目管理的科学性和准确性。同时，把施工计划与实际施工进度相比较，以分析进度情況，为后续的进度管理提供指导意见，防止工期延误。在2007年提出使用BIM模型对施工进度进行管理的建议后，国内外众多学者从施工进度管理理论基础和应用研究2个角度出发对基于BIM技术的施工进度研究进行了全面探索。也有很多学者将基于BIM技术的施工进度管理应用在不同的实际市政工程中，提出基于BIM的地铁工程项目进度管理方法，并提供了4D虚拟施工技术和图形化的进度管理，将施工进度可视化以及碰撞检测的实现方法与工程实践相结合。

2.5 BIM技术在市政管线综合中的应用

地下管线的协同设计及建模研究已有多位学者通过不同的软件实现，目前使用较成熟的设计软件包括Autodesk公司开发AutodeskCivil3D软件、Bentley平台的SUE以及鸿业公司开发的鸿业三维智能管线设计系列软件；多篇论文中也提出在既有三维建模软件上进行二次开发，实现地下管线的三维自动建模研究。此外，学者们还从管线综合BIM标准制定、碰撞检查、工程算量等方面探索BIM技术应用价值。

结语

市政工程是我国基础设施建设中的重点工程项目，具有专业涉及范围广、节点工程复杂等特征，正因如此市政工程更需要新技术、新理念的引入。BIM技术的引入对市政工程的加成是全方位的，市政工程应牢牢抓住该次转型发展的机遇，努力改进设计理念和管理方法。目前，国内BIM技术主要用于项目构造的可视化，与市政工程管理的结合较少，所以要加大对BIM技术的研究力度，让更多学者投入到BIM技术的基础研究和实际工程应用中，为市政工程施工过程中棘手的问题提供技术支持。另外，笔者提倡应当全面推广BIM技术从项目设计到市政工程运营全寿命周期的应用，为施工企业带来全新的管理理念。

参考文献

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