BIM技术在路桥隧工程中的应用

BIM技术在路桥隧工程中的应用

孔丽娟

山东黄河工程集团有限公司

摘要：在当今科技快速发展和城市化进程加速的背景下，路桥隧工程成为城市基础设施建设的重要组成部分。然而，传统的路桥隧工程管理方式存在着许多问题，如设计与施工过程中的协作不畅、工程量计算繁琐、安全风险管理困难等。同时，随着建筑信息模型（BIM）技术的崛起，越来越多的工程领域开始探索该技术在工程管理中的应用。基于此，本篇文章对BIM技术在路桥隧工程中的应用进行研究，以供参考。

关键词：BIM技术；路桥隧工程；应用分析

引言

将BIM技术应用于路桥隧工程中，可以实现三维建模和可视化展示，优化工程量计算和设计协作，改善工期控制和资源管理，提高质量控制和安全管理，以及加强设备维护与更新等多个方面。从BIM技术的概述、路桥隧工程的特点和挑战、BIM在设计、施工和运维阶段的应用案例，以及BIM技术的优势和挑战等方面进行详细分析。基于此，通过本研究的深入探讨，可以为相关领域的从业人员提供参考和借鉴。

1BIM技术概述

BIM（Building Information Modeling）技术是一种基于数字建模的集成化工程管理方法。它使用三维模型作为信息平台，将建筑与土木工程设计、施工和运营过程中的各种数据整合在一个公共环境中。以下是使用BIM技术的详细流程概述：（1）建模。BIM技术首先要求将设计、建筑物结构和设备等信息以3D模型的形式进行建模。这个建模过程可以包括建筑元素、构造件、设备和管线等各种组成部分，并将其组织为逻辑关系和几何形状。（2）数据关联。在BIM模型中，为建筑元素添加属性值和参数，比如材料类型、尺寸大小、供应商等。通过这些属性和参数，可以进行信息的跟踪和管理，识别物品、了解其状态和性能等。（3）协同设计。BIM模型可以成为项目各个参与方之间协作的平台。设计师、工程师和承包商可以在同一模型中协同工作，交换信息、提出修改和优化建议，以及解决设计冲突等。（4）工程量测算和成本估算。通过BIM模型，可以自动生成工程量清单，提供准确的构件和物料数量。同时，结合价格数据库，还可以估算建筑项目的成本，并进行实时的预算控制。（5）可视化效果。BIM模型可以通过渲染技术为设计人员和业主提供逼真的虚拟漫游体验，以便更好地了解建筑物外观、材料效果等。（6）工程管理。在工程施工过程中，BIM模型可以为项目管理人员提供综合息，包括进度安排、资源分配、质量控制和协调等，从而优化项目管理效率。（7）运维和维护。BIM模型提供了一个方便维护和管理建筑设备和系统的平台，可以在模型中记录维修记录、设备维护规程等信息，协助运营人员进行设备维护和故障排查。BIM技术通过整合信息和协同工作，提供了一种全面、准确、高效的工程管理方法，能够在设计、施工和运营阶段实现信息共享、协作决策和可持续发展。

2路桥隧工程的特点与挑战

2.1特点

（1）复杂性。路桥隧工程涉及土木、结构、交通等多学科综合应用，其复杂性超过一般建筑工程。项目设计、施工和管理需要考虑各种因素如地质条件、交通流量、气候影响等，使得工程组成部分繁多且相互关联。（2）规模庞大。路桥隧工程的规模常常较大，包括高速公路、大型桥梁和隧道等。这些工程的设计、施工和管理需要大量的人力、物力和技术支持，以确保工程的安全性和可靠性。（3）长期性。由于路桥隧工程的特点，其周期一般较长。从规划和设计到建设和维护，整个过程可能需要数年甚至数十年。因此，需要长期的工程管理和监控来确保项目按计划进行。

2.2挑战

（1）环境风险。路桥隧工程往往处于不同环境条件下，例如高海拔地区、河谷或悬崖上等。这些环境条件可能导致工程面临地质灾害、洪水、泥石流等自然灾害的风险，增加了工程设计和施工的难度。（2）施工安全。路桥隧工程涉及高空、高速和复杂的结构组成。工程施工过程中需要面对施工人员的安全保障，如危险材料的管理、高处作业的安全、交通管制的安全等。（3）资源优化。由于路桥隧工程的规模庞大和复杂性，需要合理调配资源，包括人力和材料等，以确保项目的正常推进。如何在工程周期内优化资源使用，提高工程效率是一个挑战。（4）协调管理。路桥隧工程涉及多个参与方，包括设计师、工程师、承包商、监理方等。这些参与方之间的沟通和协作对于工程的成功至关重要。然而，由于信息传递不畅、责任界定不明确等问题，协调管理变得困难。（5）现场监测和维护。施工完成后，路桥隧工程的运营和维护同样具有挑战性。摩擦、疲劳、腐蚀等因素可能对结构产生影响，因此需要实施定期的检测和维护来确保工程的安全和可持续性。

3BIM技术在路桥隧工程中的挑战

（1）技术要求。BIM技术对工程团队的技术能力有一定要求，需要掌握相关的软件和工具，并且具备建模、数据分析和模拟等方面的知识和技巧。（2）数据一致性和准确性。BIM技术的有效应用需要依赖准确和一致的数据输入，如果数据质量不高，将对整个系统的运行和结果产生负面影响。（3）组织架构和流程改变。采用BIM技术需要对项目团队的组织架构和工作流程进行调整。这需要投资时间和资源，以便培训团队成员、确保合理的沟通和协调，以及确保技术和信息的顺利传递。（4）信息共享和安全性。BIM技术需要各参与方之间实现信息共享和合作，这意味着需要建立有效的信息交换机制，并确保信息的安全性和机密性。

4应用分析

首先，BIM技术通过数据一致性和可视化展示，可以提供直观的三维模型和虚拟漫游体验，帮助设计师、承包商和业主更好地理解项目，并预测潜在问题。其次，BIM技术提供了一个协同工作平台，各参与方可以在同一模型上进行实时的协作和交流。这有助于提高沟通和协作效率，减少设计冲突和延误。此外，BIM技术还可用于工程量计算和成本估算。通过自动生成工程量清单，并结合价格数据库，可以准确计算路桥隧工程的构件和物料数量，加快成本控制和预算分配的过程。BIM技术还可以优化工程管理，包括进度计划、资源分配、质量控制和协调管理等。通过在模型中组织和跟踪工程信息，项目管理人员可以更好地掌握整个项目的状态，及时发现问题并采取相应的措施。然而，BIM技术在路桥隧工程中的应用也存在一些挑战。这包括技术要求、数据一致性和准确性、组织架构和流程改变、信息共享和安全性，以及设备和软件兼容性等方面的挑战。尽管如此，通过克服这些挑战，并合理应用BIM技术，可以有效地改善路桥隧工程的设计、施工和运营过程，提高项目的效率和质量，并实现可持续发展的目标。

结束语

综上所述，尽管BIM技术在路桥隧工程中有许多优势，但也面临着技术要求、数据一致性和准确性、组织架构和流程改变、信息共享和安全性，以及设备和软件兼容性等挑战。通过克服这些挑战，并合理应用BIM技术，可以提高路桥隧工程项目的效率、质量和可持续发展水平。

参考文献

[1]朱柯松.探索BIM技术在市政道路设施养护中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(09):152-154.

[2]李从浪.基于BIM技术在实际工程中的应用研究[D].安徽理工大学,2020.000684.

[3]张巍.BIM技术在道路工程项目设计和建造中的应用[D].兰州交通大学,2020.001499.

[4]陈旭.BIM技术在道路桥梁工程中的应用[J].交通世界,2019(31):34-35.

[5]张文华,原心红.BIM技术在路桥隧工程中的应用[J].黑龙江交通科技,2019,42(10):226+228.