趙小鵬

中鐵大橋局第七工程有限公司，湖北武漢 430000

所謂BIM技術(shù)，也就是以BIM理念為基礎(chǔ)而發(fā)展出來的建筑施工以及技術(shù)管理中的一種新型信息工具。該技術(shù)是由西方發(fā)達(dá)國家首先提出的，目前在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，得到了很多成功的應(yīng)用經(jīng)驗。而我國對BIM技術(shù)應(yīng)用雖然還處于初期階段，但已經(jīng)得到了建筑行業(yè)以及相關(guān)政府部門的高度關(guān)注，具有良好的發(fā)展前景。BIM技術(shù)就是通過建筑工程信息模型的構(gòu)建，在模型中高度集成建筑工程在其全壽命周期所涉及的各種物理特征、幾何特點以及各種功能，為建筑工程開展全壽命周期的信息化管理提供平臺基礎(chǔ)，從而提高施工的效率，加快施工進度，降低施工的成本投入，實現(xiàn)建筑工程管理技術(shù)的精細(xì)化和現(xiàn)代化。本文將以某城市的立交橋工程的施工為例，分析BIM技術(shù)在立交橋施工中的應(yīng)用。

1 概述某城市立交橋工程

某市的立交橋工程采用的半定向結(jié)合單苜蓿葉型的全互通結(jié)構(gòu)，整體工程共計三層半。該城市立交橋工程建設(shè)內(nèi)容除了沙井和南站的主線橋部分外，還包括8條A-H匝道，掉頭車道、地面輔道和人行道各4條，此外，還有配套的交通照明、綠化、景觀以及排水設(shè)施。該工程需要在市區(qū)范圍內(nèi)進行建設(shè)，在工程周邊地區(qū)存在較多的建筑物和地下管線，因此，對施工周期以及施工技術(shù)都有較高的要求，增加了深基坑開挖等各項施工的難度。因此，在該工程中應(yīng)用了BIM技術(shù)，通過信息化的技術(shù)手段來為工程的施工建設(shè)創(chuàng)造更好的條件，并提高立交橋工程的施工管理水平。

2 BIM技術(shù)在某城市立交橋施工中的應(yīng)用分析

2.1 BIM技術(shù)在施工準(zhǔn)備階段的應(yīng)用

2.1.1 應(yīng)用BIM技術(shù)對設(shè)計圖紙進行可視化轉(zhuǎn)化，做好技術(shù)交底工作

應(yīng)用BIM技術(shù)可以在工程設(shè)計階段和施工準(zhǔn)備階段構(gòu)建主體以及相關(guān)配套工程的三維數(shù)字化模型。與傳統(tǒng)的2D套圖相比，BIM技術(shù)所構(gòu)建的3D模型具有較高的可視性，能夠在建模階段及時發(fā)現(xiàn)建筑構(gòu)件間存在的設(shè)計高程、具體尺寸和平面位置差等問題，使施工準(zhǔn)備階段的圖面檢討工作更加精確高效，同時在準(zhǔn)備階段能夠及時解決這些問題，也有效地減少了工程在施工中的風(fēng)險因素。通過應(yīng)用BIM技術(shù)對該工程項目的設(shè)計方案進行可視化檢驗，設(shè)計方案中的多處錯誤被發(fā)現(xiàn)，例如，在C匝道的設(shè)計中存在支座墊石的大小問題、在H1匝道的設(shè)計中存在橋臺支座的偏差問題以及在E匝道部分的設(shè)計中存在箱梁鋼筋和波紋管之間存在碰撞問題等。BIM技術(shù)的可視化為設(shè)計方案的變更以及優(yōu)化溝通提供了便利條件。工程項目的各參與方都能夠通過可視化的三維數(shù)字信息模型直觀地了解項目在設(shè)計施工中的狀態(tài)和存在的問題，從而有效地促進了溝通效率的提高。

2.1.2 應(yīng)用BIM技術(shù)計算工程量

在過去的工程量計算工作中，主要是利用CAD技術(shù)形成平面圖紙，再通過計算機或者人工方式進行計算，計算的效率比較低，也很容易出現(xiàn)計算誤差。而BIM技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了工程量的計算準(zhǔn)確性和計算效率。利用BIM模型可以簡便快捷地對混凝等級、構(gòu)件標(biāo)高以及混凝土的方量設(shè)計等信息進行提取，并利用工程模型進行局部或者整體工程量的計算。還可以根據(jù)模型構(gòu)件的類型和名車等多工程進行數(shù)量統(tǒng)計或者工程量計算等，不僅提高了數(shù)據(jù)計算的準(zhǔn)確性和可追溯性，而且能夠自動生成材料清單，降低了人工作業(yè)的強度，提高了工程管理的效率和水平。

2.1.3 應(yīng)用BIM技術(shù)對立交橋工程的拆改方案進行優(yōu)化

在該工程項目的建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)，以真實數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建三維場地模型，從而實現(xiàn)對工程周邊地區(qū)的拆遷方案、道路環(huán)境以及通行條件等因素進行綜合性的分析的目的。通過在BIM軟件中輸入真實的場地環(huán)境數(shù)據(jù)，形成了在施工各個階段的交通組織計劃以及施工圍擋方案，有效地提高了方案的可行性，為施工的管理人員拓展了思維空間。

該項目在實際實施時遇到了很多的干擾因素，例如在立交橋的沙井南站部分遇到了拆遷難題，而在施工現(xiàn)場的管理中也遇到了行人以及電動車隨意穿行施工區(qū)域等問題。由于項目施工的復(fù)雜性，造成拆遷以及交通組織管理的前期規(guī)劃方案難以有效實施。因此，為了解決這些實際問題，需要對原有方案進行修正，而BIM模型的易修改以及參數(shù)化特點為方案的優(yōu)化改進提供了便利條件。利用BIM模型，可以按照現(xiàn)場的實際情況對交通組織以及施工圍擋等參數(shù)進行及時的更新和修改，這樣就可以在保持原工作基本面的基礎(chǔ)上，對各施工節(jié)點進行優(yōu)化，通過盡可能少的遷改來提高施工組織以及拆遷效率，為立交橋工程的順利施工奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.2 BIM技術(shù)在城市立交橋工程現(xiàn)場施工階段的應(yīng)用

2.2.1 BIM技術(shù)在現(xiàn)場施工的管理工作中的應(yīng)用

應(yīng)用BIM技術(shù)對立交橋工程的現(xiàn)場施工進行管理主要是利用BIM模型來對施工現(xiàn)場的整體情況進行可視化呈現(xiàn)，從而提高施工管理的直觀性。BIM模型可以將現(xiàn)場施工中所涉及的各種場地布置、線路安排以及臨時性的設(shè)施等都通過三維方式在電腦中呈現(xiàn)，這樣管理人員就能夠通過模型來準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場施工的具體狀態(tài)。而且還可以選擇模型局部并點擊，可以更加詳細(xì)地掌握該區(qū)域的高程設(shè)置、設(shè)備狀態(tài)以及現(xiàn)場施工安排等各種細(xì)致的屬性信息等。BIM模型的可視化呈現(xiàn)為現(xiàn)場施工的規(guī)范化管理提供了便利條件，對于保證施工的順利進行和施工安全都具有重要的意義。

過去在施工過程中使用的二維場地布置平面圖難以及時呈現(xiàn)施工現(xiàn)場的動態(tài)變化，而BIM技術(shù)可以根據(jù)施工方案以及施工進度要求對施工場地進行模型構(gòu)建，這樣施工管理人員就可以事先在電腦中利用BIM模型來對現(xiàn)場的空間布局以及設(shè)備安排等進行模擬，提前發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)配中可能存在的問題，從而更好地保證施工的安全，為施工的順利進行創(chuàng)造條件。

此外，立交橋工程的施工是一個動態(tài)過程，施工現(xiàn)場需要根據(jù)施工的實際情況而進行相應(yīng)的調(diào)整。而BIM技術(shù)的應(yīng)用就可以通過可視化模擬及時根據(jù)現(xiàn)場施工的具體情況而對模型中的參數(shù)進行更新，這樣就可以對現(xiàn)場施工進行動態(tài)管理。此外，應(yīng)用BIM模型還可以對施工人員以及機械設(shè)備的進場以及調(diào)配進行優(yōu)化，并提高現(xiàn)場施工管理的規(guī)范性和科學(xué)性。

2.2.2 BIM技術(shù)中虛擬漫游功能的應(yīng)用

BIM技術(shù)還可以以這個數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對立交橋項目進行幾何建模并導(dǎo)入模型，從而構(gòu)建一個虛擬場景，使管理人員可以通過電腦來獲得對項目結(jié)構(gòu)以及其周圍環(huán)境的體驗感受，還可以獲得駕駛員角度的道路體驗感受。BIM的虛擬漫游技術(shù)主要是通過連接多個場景來對現(xiàn)實環(huán)境進行模擬，構(gòu)建三維全景效果，同時利用音頻、視頻以及文字圖片等多項目進行多元化的呈現(xiàn)。項目管理人員不僅可以對該三維場景進行瀏覽，還可以簡便的通過電力數(shù)據(jù)來了解其中某一局部的細(xì)節(jié)信息。

此外，虛擬漫游還能夠為判斷地下管線走向提供便利條件，從而在施工過程中減少對地下管理的影響。通過漫游立交橋項目的污水以及雨水管道，管理人員可以對其高程數(shù)據(jù)等加以檢驗符合，判斷其與建筑結(jié)構(gòu)是否存在沖突，從而對設(shè)計方案進行優(yōu)化。

2.2.3 BIM技術(shù)在施工協(xié)調(diào)管理中的應(yīng)用

在現(xiàn)代化的立交橋工程中所涉及的參與單位比較多，相關(guān)的信息數(shù)據(jù)也十分復(fù)雜，因此，應(yīng)用BIM技術(shù)可以將工程項目的各種數(shù)據(jù)信息高度集成在一個平臺中，為各方的協(xié)調(diào)和管理創(chuàng)造良好的條件。在BIM平臺中可以集成立交橋工程的地理信息、各種云服務(wù)功能以及模型格式，為項目的全周期管理提供技術(shù)支持。在該城市立交橋項目中應(yīng)用BIM技術(shù)進行施工管理，提高了管理統(tǒng)一性和規(guī)范性，為保證施工質(zhì)量奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

隨著技術(shù)的不斷進步，我國建筑行業(yè)也必須加快現(xiàn)代化發(fā)展的速度才能適應(yīng)越來越激烈的市場競爭環(huán)境，因此，建筑企業(yè)要積極應(yīng)用先進的施工技術(shù)，提高自身的技術(shù)能力和管理水平。而BIM技術(shù)是建筑領(lǐng)域中的又一次重大技術(shù)創(chuàng)新，其通過對網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的綜合運用，不僅提高了設(shè)計圖紙和施工方案的可視化程度，優(yōu)化了工程建設(shè)的拆改疏散方案，而且使城市立交橋工程的現(xiàn)場施工更加高效有序，極大地促進了施工效率的提高，更好地保證了施工進度的順利推進，從而保證了施工的質(zhì)量和安全，對我國建筑行業(yè)整體的現(xiàn)代化發(fā)展具有十分重要的意義和作用。