道路桥梁施工管理中BIM技术的应用研究

道路桥梁施工管理中BIM技术的应用研究

王雷

武汉市公路水运试验检测中心有限公司，武汉 汉阳 430051

摘要：BIM在实际应用过程中具有很多技术难点，其中碰撞检测是比较难的一个部分。首先需要利用BIM技术构建出来的模型对道桥，以及道桥结构的组件进行检测，然后建立一个碰撞模型任务，并且指派专门的工程技术人员来设定检测参数，最后对检测参数进行记录。根据最终得出实验结论，碰撞实验能够有效的避免建筑结构组建的空间冲突，使各组件之间减少碰撞，增强建筑体的稳固性，能够避免出现误工现象，也能够避免出现结构冲突和工期延误。与此同时，在材料、设备和人员管理方面，BIM可以通过模拟现场施工现象进行数学建模，它可以获得机械的排班信息、施工人员的需求量、施工材料的选择，通过对这三部分信息进行分析，管理人员可以直接对接设备管理部门、人员管理部门和材料采购部门，并且完成资源的各种合理调配。

关键词：道路桥梁；施工管理；BIM技术

一、建筑信息模型应用的必要性

BIM是建筑行业中经常会用到的建筑设计软件和数据分析软件，它的全称是建筑信息模型（building information management）是目前大桥工程中经常应用的一种高效智能的绘图工具，通过数据化的三维建模，可以实现出技术绘制。通过对项目材料成本的型号、使用年限等信息的分析，可以给施工管理人员提供一些数据参考，这些参考能够帮助确定工期、制定成本清单、购置设备以及人力资源的调配。这对于提升工作效率、提高经济收益和节约生产成本具有重要的现实意义。

二、BIM技术在施工管理中的应用优势

（一）三维管理可视化管理

首先，它实现了三维管理可视化。通过BIM可视化转化，可以将二维的数字尺寸转为三维的建筑结构模型，利用数学建模技术可以清晰的反映出建筑的结构尺寸以及所采用的材料类型，材料规格都能清晰的分析出来，比如桥梁宽度、桥墩高度、桥桩的长度以及直径等等参数输入进BIM模型，可以计算出单桩竖向的承载力为某一具体数值，根据桥梁上的结构、立柱和基础数据能计算出混凝土的强度等级，例如C50、C40、C35等等，施工人员只要根据这些参数导出的结果，就可以直观的了解到桥梁的基本结构，也可以计算出所需要材料的基本类型，这对于后期的施工管理具具有重要的作用：首先在建筑结构上能够形成直观化的视觉效应，有利于在建筑施工中预先在管理人员脑海中形成空间立体模型，方便进行技术指导和施工管理。其次，对于材料的采购上，能够做到定位对投。对投入成本的控制上，能够提前预算成本，对于房屋建筑类型来说，混凝土的强度经常会用到C30型号，例如楼梯间强度可以小一些，会用到C25的型号，这些都可以通过BIM数据，根据数据建模的模型而直接计算出来。前期的成本确定了之后，就可以进行人力、物力、财力的资源调配，所以BIM模型具有基础的导向作用，也有基础的管理储备作用。

BIM技术不仅能够使三维建模过程更加通畅，而且能够对整个施工过程的信息管理，进行完整的疏通——例如工期安排、工序安排、材料安排、人工安排，这四项主要内容能够影响施工质量和施工效率。利用BIM技术构建模型的过程和相关的施工信息管理过程，能够使道路桥梁工程进行统一化信息管理，它涵盖了工程技术类、管理项的基本信息，数据信息比较全面，贯穿于整个施工过程，包括施工前、施工中、施工后的每一道管理工序，其产生的管理数据信息都在数学模型上得到基本的体现。另外，这些管理数据和信息具有可比性，通过可比性的原则，将相关的数据整合分类，能够形成一个可视化的管理模型，例如材料管理类、人工管理类、时间管理类、数据管理类，这在实际施工过程中都需要进行落实。另外，根据技术参数可以与设计图纸实现对比，对比过程中出现矛盾点的地方要及时进行解决，与设计部门进行沟通，方便施工团队进行顺利施工，管理人员第一时间查找出这些问题，采取补救措施与方案，同时，将这些参数通过网络传输功能实时传达至各个部门，比如生产部，机械设备部，人力资源部，工程技术部，财务部门等等，这些信息管理过程都是因为在对比分析过程中与部门对接产生的管理优化路径，BIM对于整个信息的可比性提供了一定的支持。

最后，对这些信息的应用过程可以实现全局的协调性。信息传输至各部门之后，BIM技术通过计算机、互联网、无线射频、云端技术等等使道路桥梁施工过程中实现远远程监控，对于现场每一道工序的技术参数和实际产生的数据能够反馈至终端，平台管理人员通过对施工现场的动态数据和BIM分析的静态数据进行观察对比，可以发出管理指令，调节工艺方案。其中无线视频这一通讯技术能够使人员之间实现相互沟通协商。全局协调性体现在不仅实现了人与物之间的互联，也实现了物与物之间的互联，同时实现了信息层面从理论到实践的落地性转化。

三、道桥工程施工管理中的BIM技术应用必要性

（一）涉及专业领域比较宽泛。

道桥工程不仅包括基础的路面工程、路基工程、主体桥梁工程，而且涉及到隧道、水下工程，在地质领域也有一定的涉及，尤其是一些大型桥梁工程项目，施工桥体结构复杂，对施工材料的质量要求比较高，相关要配备专业的设备进行施工，在这种情况下就需要BIM能够涉及到领域比较多，如此才能实现专业技术人员应用软件的适配性，满足不同类型施工人员的技术需求。全领域管理信息的涉及使IBM技术在道桥工程管理中呈现出一定的必须性，这种必须性增强了道桥工程程施工的监督与控制效率，节省时间而且方便操作。

（二）解决了技术交底困难大的问题。

在过去的施工模式管理中，在过去的道桥工程施工管理中，施工单位经常是通过二维图纸进行施工交流。然而，随着BIM应用广泛性的提高，在如今现代化的道桥工程施工管理过程中，会采用现代信息化的交流模式进行工程讲解、工艺讲解，在这个过程中，解决了施工人员对工程模糊不清的问题。BIM技术不仅实现了可视化内容的电子化信息展示与传输，而且能够对关键技术参数进行常规化解读，使施工人员能够针对难懂的技术参数进行直观了解，在这种生动化和直观化的了解下，施工过程会更加顺利，有效的减少了错误率。虽然BIM本身具有一定的理性思维，它是通过数学模型来进行信息转化，不过其三维方式解决了空间感的匮乏，而其技术参数转化将技术难题变的直观化与直白化，这在技术交付过程中能够方便技术人员进行培训过程的疏通。同时，施工管理过程中的工艺工程讲解，可以利用BIM技术进行远程指导，使现场施工人员更易、更易于接受和领悟。

（三）BIM技术解决了施工组织难度大的问题。

因为道桥工程的施工时间比较长，作业面比较广，投入成本也相对比较高，面临环境的多变性，使得施工现场组织充满难度，比如在一些冻土层施工或软基层施工的过程中，就容易受到环境的复杂性而使施工组织沙尘困难。另外，根据天气的变化——比如说酷暑、严寒、沙尘这一类环境的多变性也会影响施工进度。针对这种情况，BIM技术可以根据环境的勘察和天气预报组织一套可实施性较高的人员组织与工程组织方案，避免恶劣天气、地质环境复杂引起的一些施工组织困难。

总结

通过BIM技术带到在道桥施工管理中的应用。我们可以知道随着道桥工程工程逐渐向着工艺复杂化、流程简单化的方向发展，必然要实现管理优化。在管理优化中选择BIM软件进行设计分析，能够对软件的各项模块功能进行资源整合，从而形成一套施工技术管理方案。技术人员要保证技术交底过程中的培训通畅性，组织学习BIM软件的各项模块功能和实战技巧，为道桥工程的质量实施、安全实施和效率实施提供可靠的支撑。

参考文献：

[1]李琳婕. BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用研究[J]. 工程建设(2630-5283), 2022(004):005.

[2]闫轶夫. BIM技术在高速公路桥梁施工安全管理中运用研究[J]. 交通科技与管理, 2021, 000(021):P.1-2.

[3]李琳婕. BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用研究[J]. 工程建设(重庆), 2022, 5(4):3.