BIM技术在土木工程中的应用探究裴峰

BIM技术在土木工程中的应用探究裴峰

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摘要:近年来我国土木行业面临转型发展和不断升级,为加强BIM技术在土木工程的应用推广,通过文献资料的分析和一系列对比,不断完善了以BIM为核心的工程项目管理工作方式,通过更加高效的解决在传统项目管理所造成的管理问题,有效提高项目各个参与方的水平和管理效率。BIM技术应用于提高项目进度管理、质量管理和造价管理水平,BIM技术在现代工程项目管理过程中起着重要作用。

关键词:BIM技术;土木工程;管理;应用

1BIM概述

BIM技术,实质上指的就是“土木信息模型”,在同一个平面之中就可以很好的实现设计、施工以及运营,其是建立在土木、结构以及极点模型之上的,是一类将原本抽象转变为具体的信息化模型。在房建施工的过程之中,运用BIM技术在可以有效的整个各项信息,提升信息的安全可靠性与及时性,加大房建施工的效率,保障其在具体建造的过程之中可以更好的井然有序。BIM技术的优势主要表现在一下的三点:首先是可以充分的保障模型数据信息的完整性。BIM技术可以很及时的调整模型之中的各项参数,在数据应用的过程之中可以更为便利,且在原先5D的形势上来达到数据和信息之前的资源共享。其次,各个信息之间的关联性,BIM技术已经很好的实现了国际IFC的标准,达到工程信息与土木信息的传递的过程之中不会发生损毁、遗失等现象。

2土木业建造特点现状分析

由于受土木行业的个体差异性和建造特殊性、一次性等特点的限制,土木建造规划设计施工等建设过程各阶段衔接不紧密、各参与方工作联动协同差、只关注阶段(环节)成本而不关注系统成本(运营维护成本)等现象普遍,行业技术管理水平不高、劳动生产率低、利润率低、工业化进程缓慢。为解决上述主要问题,必须构建高效的生产组织模式,用全新的管理模式和新技术来提升土木建造水平,强化全过程系统、协同管理。为此,工程建设行业的专家们开始研究包括工程建造管理、设计、工程总承包、一体化项目实施、精益建造等系统管控模式及技术,这些技术和方法中的BIM(土木信息模型)即是可以提供系统解决方案的路径之一。

3BIM技术的定义

BIM指土木信息模型(BuildingInformationMolding),主要源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。它是以数字技术为基础,集成了土木、项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目设施实体和功能特性的数字化表达,实体模型内不仅有三维几何形状信息,还包括如土木构件的材料、重量、价格和进度等信息,因而可以模拟真实建造的行为活动的过程。

4土木业BIM技术应用总体思路

笔者通过BIM技术在某科研综合楼项目上的应用,来全面提炼、总结BIM技术在应用的解决方案,归纳起来,BIM技术的应用包括如下几方面:

一是面向业主的BIM管理模式:业主是项目建设的主导者,其必须关注全生命周期的管理,在项目建设初期即应建立项目协同管理体系,确保各参与方在其统一领导下推进;

二是面向施工企业的BIM管理模式:该阶段重点关注施工工序及工艺模拟操作、进度模拟管控、现场质量安全文明施工模拟管控及造价管理等;

三是面向运维阶段:包括土木物及设备设施、构建的空间管理、消防系统管理、智能门禁系统管理、车库系统管理等。

基于上述几个阶段的管理,BIM系统其实是通过计算机硬件配置及项目设计软件、质量安全进度成本管理软件等的开发及现场视频监控、视频会议系统等的集成及综合应用的过程,但这个过程必须建立在建设各阶段、参与各方任务目标明晰、权责清晰、流程畅通、标准明确的基础之上。

5BIM在土木工程管理中的应用探究

5.1辅助场地分析

在实际施工现场当中,施工场地的信息情况会直接受到整个土木设计方案的影响,并且也会出现质量的影响,因此,在进行施工设计场地时,需要对实际的场地环境、现状、交通、地形、地貌等任何因素进行详细分析。在以往传统的场地施工分钟中会出现很多的问题,如,直观反映影响比较大,在进行土木施工数据参数设计反映较迟时,在现场分析中,过于着重定性分析,从而忽视了定量的参数技术,将BIM技术应用在现代实际施工中,可以通过BIM与定位系统相结合,对整个施工场地的物理数据进行模拟化,并且对各种数据的规格进行处理,这样就可以加快土木现场的规划设计。

5.2土木方案设计

针对BIM技术应用不仅是具备模型信息,同时也是出于对信息的使用效果反馈,因此,在进行方案策划时,通过该技术的使用可以实现设计方案的参数,从而让实际施工的设计方案过程更加的多元素,在整个复杂的施工建设当中,BIM技术可以起到良好的帮助效果,并且还可以作为土木形态实施参数更改的技术,提供不同种的实施方案,通过对比,从而选择最佳的方案设计应用,这不仅降低了设计人员的工作程度,同时也提高了施工土木设计的精准性,为施工企业的管理人员打造出良好的方案。

实例:某地铁站BIM应用项目。该地铁站由站台与站厅两层组成,有4个出入口,其中两个出入口通过地下通道与地铁站相连。其中地下土木面积约为2.5×104m2。由于工期紧业主采取了平行发包方式,土建、机电等参建单位多达数十家。另外由于该项目地处繁华地段,施工场地东侧紧邻一所小学,而南北两侧均为高层居民楼,东侧为一正在建造的商场。众多因素导致本项目施工场地狭小,而且建造初期由于部分拆迁尚在进行中,出入施工场地仅有一条道路,因此对施工技术和管理水平提出了很高的要求。由于工期紧张,业主方要求施工阶段不能出现过多或较大的变更。

通过BIM技术的使用来减少设计变更,在BIM模型的帮助下指导本项目施工。在项目初期,业主对BIM工作组订立了具体目标,即与常规设计相比须减少50%以上的设计变更以及缩短工期1个月。

5.3土木性能分析

在企业施工设计时,相关的设计人员可以通过该BIM技术对路基施工方案的整体进行操控,并且将实际施工的资源进行科学化的评估分析,得出的结果可以作为准确判断土木设计方案的可持续理念。在土木工程的生命期间,相关的设计方案可以发发挥着很大的作用,采取BIM技术能够对设计方案性能进行全方面的评价。

5.4BIM技术的工程项目施工进度管理

可以通过施工安装的模板和相关的编辑器进行管理,实现施工进度的查找和调整功能,这样就可以确保实际的施工进度和计划相同。BIM技术在进行施工压实时,若压实机功能小并且欠压时,所得到的压实度并不符合相关实际压实要求,但是压实机过于压又会导致施工现场出现松散的情况,尤其是在过振压实的时候更为显著,当土层的压实度检验合格后,若没有及时进行覆盖,那么土层会随着时间变化而出现轻度减弱的现象,尤其是在天气不好的情况下,会不断增加土层轻度变弱的程度,从而使原本压实检验合格报告的路提出不合格的现象。因此,必须要增加对BIM技术路基施工关键进行分析,提高这类路基施工的整体现象。

6结语

BIM技术作为对工程项目实施实体和功能特性的一种数字化表达方式,贯穿于土木工程规划、设计、施工等一个完整的生命周期内所有的工作中。在土木工程中,利用BIM技术能够有效提升土木工程的品质和施工效率。这项技术具有良好的应用前景和应用价值。

参考文献

[1]肖良丽,方婉蓉,吴子昊,等.浅析BIM技术在土木工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计,2013,17(01):74-77.

[2]何耀,田伟.浅析BIM技术在土木工程中的应用障碍及对策[J].门窗,2013,29(08):89-90.

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