浅谈BIM技术在水运工程中的运用

浅谈BIM技术在水运工程中的运用

王紫

长江武汉航道局 湖北省 武汉市 430010

摘要：在水运工程建设过程中，由于工程体量较大，受自然环境变化及季节性气候变化影响较大，易出现工程变更、质量不易把控等情况，因此水运工程项目管理存在一定难度。BIM（building information model）建筑信息模型技术应用于水运工程施工全过程管理，对水运工程施工质量进行控制，能够有效提高施工质量水平，减少返工次数，更好地实现施工质量目标。目前，BIM技术在我国建设领域的应用尚处于初级阶段，在水运工程管理过程中的实践并未普及，因此，有必要对BIM技术在水运工程中的运用进行研究。

关键词：BIM技术；水运工程；运用

引言

由于水运工程的功能和结构的特殊性，整体施工难度较大，工期较长，不确定因素较多。为保证工程能充分发挥功能优势，保证安全，有必要对工程进行反复检查和深入评估，以达到预期的工程建设目标。复杂的地形，独特的设计和广泛的专业知识，使得水运工程的建设不仅图纸信息繁杂，且需要预先考虑工程枢纽的布置情况、土石方量计算数据以及人力分配等多个环节。为提高工程建设效率，就需要选择使用BIM技术以实现工程建设信息的仿真模拟与专业规划设计目标，因此明确BIM技术的自身特点，并详细探讨其实际应用环节具有极为重要的现实意义[1]。

1BIM技术优势分析

与传统技术相比，BIM技术的应用优势主要体现在其协调性强、模拟程度高，实现了信息实时共享和远程操作的目的，大大降低了施工环节的时间成本和人工成本。此外，BIM技术的广泛应用也解决了传统技术应用环节动态、实时管理的严重不足。可见性的全面增强，使得工程造价分析和造价数据也有了完整的条件支撑杆。由于BIM技术的应用特性，使得其能够在决策阶段针对所提出的一系列建设方案的应用效果与科学性表述予以全面分析，进而保证最优方案的选择有效性。尤其是在项目设计环节，更可将所有信息归于模型以直观性表达方案的应用优缺点。工程进程的实时模拟，同样是BIM技术的应用优势之一，基于所测算数据可整理出完整的建设清单，从而为企业提供完备的决策依据，把控施工进度与成本耗费，继而为结算中的款项支付环节模拟提供基础条件，从而大大降低了工程延期或款项延迟交付等问题的发生风险。

2BIM技术在水运工程中的运用

2.1可视化应用

BIM技术在水运工程施工过程中的可视化应用，可以为水运工程施工信息的集成和共享提供数据平台。通过该平台，可以实现水运工程施工过程信息的集中管理，包括施工信息的提取、插入和更新，极大地改变了传统的施工管理模式。可视化施工能够解决水运工程在施工过程中的各专业信息交流不通畅、缺乏沟通等问题，保障水运工程施工的正常进行。同时，施工可视化能够提高水运工程施工图纸的质量和施工单位的施工水平[2]。

2.2施工设计

强大的地形处理功能使BIM技术能够在枢纽布局和三维施工规划中提供完整的地形数据，结合AIM（autodesk infrastructure modeler）完成直观的建模和数据分析任务，使场地规划更加简单，并将设计意图充分融入模型进行综合传递，为后续多方案比较和选择提供基础条件。施工总平面布置、枢纽建模布置、厂房机电等需要严格遵循专业标准以达到水工、机电以及钢结构之间的建设平衡，从而充分发挥模型与施工总布置的联合优势。以基础开挖设计规划环节为例，所建立的三角网数字地面模型，可通过对码头基槽开挖环节的正向设计，用以测算具体的工程量并绘制施工图纸。水运工程中关键的码头工程、围堰结构等皆可使用三维体型建模方案，实现对水工建筑物参数的设计工作。基于系统施工组织展开总方案布置工作，可在联系BIM模型后，共同推进MEP等设计进程，避免耗费不同专业的设计时间，提高设计效率。施工总布置的三维呈现将施工全过程予以完美展现，其中的施工导流环节，更可确保围堰、码头以及船闸等水工建筑物的三维设计效果，以制定出切实可行的科学导流设计方案，将场景中的多源三维设计转化为三维数据，以起到关联数据信息管理的作用。对护坡等结构进行设计的环节，基于BIM技术可以装配模型从而将道路挖填曲面动态生成，继而获取护坡工程量的相关计算数据，完成相关内容的概念化表达。联系数字地面模型的参照背景，可达到对料场与堆场的三维设计目的，并保证工程量的计算效果，为后续内容的直观表达与综合信息智能化管理奠定基础。构建块料转运的临时码头与场地模型，不仅参数造型较为复杂，且机械类型繁多，因此需要使用BIM技术制定施工设施的部署方案，以保证设计完整性。在施工营地中，所进行水电管网布置主要为场地与营地建筑，可联合使用CAD技术制定二维规划方案，从而达到对生活区、生产区的科学布置效果，将设计意图予以直观展现。总体设计过程中，施工总布置设计集成具有繁琐特点，基于BIM技术所建设的信息化模型，可实现设计文件与设计信息的关联，实现协同共享，并保证同步效果。基于模型碰撞检查、综合校审等内容，可整合信息化与可视化的BIM技术优势，从而有效提高设计质量与设计效率，缩减不同专业之间进行沟通交流与设计协同的工作成本。施工总布置的三位一体信息化设计环节，可基于模型信息化集成，完成对整个工程的全面信息化与可视化转换任务，并在技术漫游功能的帮助下，贯穿整个施工环境到施工区的建设流程，为确保对项目建设细部情况予以全面了解提供帮助，且可同步输出最终的高清设计图，或制作视频文件以方便后续的工程建设。

2.3协同管理机制的应用

水运工程施工协调管理机制是指施工过程中的人力资源，包括劳动力、管理人员和技术人员，以实现既定的水运工程建设目标。基于BIM技术的施工协调管理是指将BIM技术应用于水运项目全生命周期所需的信息存储模型，实现不同岗位的工作人员的分工和协作，实现水运工程施工全国的协同管理是应用BIM技术的核心意义所在。通过协同管理来发挥BIM技术在水运工程施工过程中的作用，协同水运工程各参与方对工程项目的共同建设，能够更好地对水运工程施工过程中的人、材、机进行高效控制，确保工程施工作业的正常进行。

2.4BIM技术在水运工程施工质量全过程控制中的应用

水运工程施工质量控制可分为事前质量控制、事中质量控制和事后质量控制。BIM技术应用于水运工程施工全过程质量控制。在前期质量控制阶段，根据水运工程图纸和实际情况建立BIM建筑模型，这也是BIM技术应用的前提和基础。水运工程建设前，基于BIM技术的可视化和模拟化功能，将施工作业过程展示给管理人员和劳务人员，其技术交底的效率更高。同时，利用BIM技术的虚拟化施工，能够制定符合项目实际情况的施工计划以及施工质量控制措施。在施工作业之前，可以借助BIM技术的碰撞检测功能，快速找出各专业图纸之间的冲突，并予以优化；在事中质量控制阶段，也可将BIM模型应用到水运工程的现场施工中，利用电脑和测量设备对施工现场进行测量和对比，对工程量进行核对。在水运工程的施工过程中，将BIM模型模拟施工也实际施工进行比较，结合PDCA循环法对施工质量进行管控；在事后控制阶段，主要表现在已经实际发生的施工质量问题方面[3]。

结束语

综上所述，由于水运工程地形环境复杂，水工结构多样，受季节性气候影响较大，施工难度较大。如果能将BIM技术融入工程建设管理的环节，就能发挥高技术模拟和专业协作的优势，达到各个部门之间的工作协同与信息共享目的，继而消除部门之间的工作隐患，为水运工程在信息化建设领域的未来发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]倪寅.BIM技术在水运工程中的应用[J].水运工程,2018(04):128-133+166.

[2]王晶漪.浅谈BIM技术在水运工程勘察设计中的应用[J].科学技术创新,2018(03):137-138.

[3]郝春雷.BIM技术在水运工程勘察设计中的应用研究[J].中国水运,2017(07):72-73.