
- 收藏
- 加入书签
基于BIM技术的市政道路工程施工过程中协同管理研究
摘要:为解决市政道路工程中传统施工管理存在的信息孤岛、协同难度大等问题,文章以某市政道路改造工程为例,开展了基于BIM技术的市政道路工程施工过程中协同管理研究。首先,详细阐述了BIM技术在市政道路施工中的应用优势,然后介绍了协同管理的概念和特点,并进行了市政道路施工协同管理模式设计,最后进行了实体工程应用。结果表明:采用基于BIM技术的协同管理模式,极大地提高了各参建方之间的沟通效率,缩短了工期,大大节约了施工成本,具有良好的工程应用效果。
关键词:市政道路;BIM技术;协同管理
在市政道路工程的施工过程中,涉及多专业、多方团队以及多领域的协同工作,而有效的协同管理模式是保障工程进度、提高施工质量、降低成本的重要手段。近年来,建筑信息模型(BIM)技术作为一种先进的数字化建模工具,逐渐在市政道路工程领域得到应用,可有效解决市政道路工程中协同难度大、施工变更频繁等问题。基于此,文章依托某实体工程,系统地分析BIM技术在施工协同管理中的应用效果,为市政道路工程的数字化转型提供理论依据。
1 BIM技术在市政道路施工中的应用概述
1.1 BIM技术
建筑信息模型(BIM)是一种集成数字化表示、管理和协调建筑项目的技术,该技术通过创建一个共享的建筑项目数据库,能够实现多方之间的协同工作。BIM技术利用三维模型作为信息的基础,整合了时间、成本和其他关键数据,支持全生命周期管理,允许项目各参建方在建筑物的设计、施工、运营和养护阶段实时共享信息。在BIM中,各种数据类型被整合到统一的平台,包括建筑结构、机电、管道系统等。BIM不仅提供了对项目整体的清晰了解,同时也促进了各个子系统之间的协同工作。在市政道路施工过程中,BIM技术可以支持以下方面的应用。
(1)设计阶段:设计团队借助BIM技术能够获取真实的道路状况和周边环境信息,便于对道路的线形、路面结构等参数进行调整,从而优化设计方案。其次,利用BIM技术创建精确的三维模型,提供全面的空间视图,减少设计中的错误和误差问题,提高设计方案的准确性。表1中详细对比分析了传统设计方式与BIM技术在市政道路施工中应用的各自特点。
(2)施工阶段: BIM技术提供了三维模型的可视化功能(见图1),使得相关施工人员能够在虚拟环境中预览整个施工过程。通过模拟施工活动,施工队伍能够提前识别潜在的施工问题,从而优化施工工艺和流程,提高施工效率。
(3)养护阶段:将BIM技术用于创建数字化的道路档案,记录路面材料、结构、养护历史等数据,然后将这些数据整合到一个综合的数据库中,方便养护人员能够随时查询,从而更好地了解道路的状况。此外,还可以将BIM技术与无人机、激光扫描等先进技术相结合,实现对道路状况的定期巡检和评估,形成全面的道路状况报告。
1.2 BIM技术在市政道路施工中的应用优势
(1)全面的信息集成
BIM技术通过数字化建模,实现了对市政道路各个方面的全面信息集成。从道路几何设计到排水系统,从交通流模拟到施工计划,BIM模型提供了一个包罗万象的数据集,使得建设、设计、施工、监理、检测等各个参建单位能够更全面地了解项目概况、具体细节以及当前施工进度等。
(2)协同工作流程的改善
BIM技术促进了勘察设计、施工、运营和养护等各个阶段的协同工作。项目各参建方能够在同一BIM模型上协同工作,实现信息的实时共享和更新。高度协同的工作流程提高了彼此之间的沟通效率,减少了信息传递中的误差和延误。
2 基于BIM技术的市政道路施工过程中的协同管理模式
2.1 协同管理的概念和特点
(1)概念
基于BIM技术的市政道路施工协同管理是一种强调数字化协同和信息整合的方法。设计、施工、监理等各单位在道路建设全过程中,通过在BIM平台上共享三维模型和相关数据,实现整个项目生命周期中的高度协同,按时按质按量地完成项目建设。
(2)特点
a)全程数字化协同
各参建方通过访问共享的BIM模型,及时了解项目的最新进展,实现设计、施工和管理的协同一体化。
b)信息共享和互操作性
该原则是协同管理的核心。基于BIM技术的平台能够整合各种数据格式,使得设计、施工和管理阶段的信息能够无缝对接,确保了各个专业领域的信息能够在同一平台上进行传递和使用,减少了数据转换的复杂。
c)实时协同工作流
BIM技术支持实时协同工作流程,各团队能够在同一BIM模型上协同工作,及时更新和共享信息,减少了传统项目中因为信息传递滞后而导致的问题,提高了项目的灵活性。
d)冲突检测和解决
BIM技术在设计阶段就提供了冲突检测的功能,通过三维模型的分析,可以在施工之前发现潜在的冲突,因此在实际施工过程中能够更早地解决问题,降低了施工风险和后期成本。
e)可视化沟通和协作
BIM技术提供了可视化的三维模型(如图2所示),施工方可以借助视化手段更好地理解设计单位的意图,提高了两个团队之间的沟通效率。
2.2 市政道路施工协同管理模式设计
首先,需要建立市政道路施工的BIM模型,该模型应当涵盖道路线形、坡度、路面结构、排水系统、交通标志等相关信息。通过采集现场数据和设计文件,建立准确的三维模型,为后续工作地开展提供可靠的基础。然后,应选择适合的BIM平台,并确保各个参与方使用相同的数据标准,保证不同团队之间的数据可以无缝集成和交流,避免信息孤岛和格式不匹配的问题。接着,设计协同工作流程,对项目各参与方的职责和工作流程进行明确的规定,确定信息共享的频率和方式。建立冲突检测和解决机制,利用BIM模型进行冲突检测,在设计阶段及早发现潜在的冲突和碰撞,并制定解决方案。同时,将施工现场的实时数据反馈到BIM模型中,及时更新模型。再利用云端技术,实现BIM模型的实时协同和远程访问,提高各团队之间的沟通效率。最后,建立定期的沟通和评估机制,定期召开协调会议,保证各个团队之间的信息共享和沟通畅通。另外,对协同管理的效果进行定期评估,发现问题并及时调整和改进协同管理模式。
3 工程案例分析
3.1 工程概况
本文依托某市政道路改造工程,具体涉及地下旧管道拆除、新管道铺设、沥青路面铣刨、重铺等多个施工环节。为加快施工进度、提升施工质量、降低施工过程中安全风险,该工程采用了基于BIM技术的市政道路施工过程中的协同管理模式。
3.2 基于BIM技术的协同管理模式的实际应用
(1)图纸会审、方案比选、可视化交底
首先,BIM技术在图纸会审环节发挥着关键作用。传统的纸质图纸审批方式存在着繁琐和时间消耗较多的问题,而BIM技术通过采用数字化的手段,使得图纸会审变得更为高效、精准。工程各参建方能够在一个集成的数字平台上进行协同审查,实现对工程整体情况以及具体细节的全面评估,数字化的审查不仅加速了审批流程,同时提高了审查的准确性,降低了在施工阶段发生错误的可能性。
其次,BIM技术在方案比选方面展现出了强大的优势。项目团队通过数字模型的模拟,对不同设计方案进行深入的比较,综合考量成本、时间、以及环境影响等多个因素,赋予了各参建方对于工程可行性的全面理解,从而帮助更全面地评估各种方案,最终做出与项目目标相一致的最优选择,实现工程效益的最大化。
BIM技术在可视化交底方面的应用,为项目团队之间的沟通提供了创新性、高效率的手段。BIM通过三维渲染以及模型模拟,使得设计方可以将复杂的设计细节和表达意图生动地展现给施工方,提高了施工团队理解的深度,减少了因理解偏差导致的施工错误,同时也促进了协同合作的氛围,使整个团队对项目目标有了更加清晰的认知。
(2)优化交通组织方案
交通组织方案涉及道路交通流畅、施工进度、运营安全性等多个方面,是市政道路施工中的一项重要工作。传统的平面设计方式难以全面展现复杂的交通组织情景,而BIM技术能够在虚拟环境中模拟出道路、交叉口等各个施工区域的三维结构,帮助设计人员更直观地了解整个交通系统的运作机制,从而减少方案设计中的盲区,提高项目设计质量。此外,在BIM模拟的模型中,道路线形设计、施工进度、材料运输等多个方面的数据被统一整合,形成一个综合的数字化平台,保证了交通组织方案与整个施工过程的协同性,避免方案设计与实际施工之间的不一致,降低了潜在的交通问题风险。另外,BIM技术在施工过程中的实时监控与调整方面也为交通组织方案的执行提供了有力支持。在传统施工中,一旦施工方案实施后出现问题,调整往往需要耗费较多的时间和人力。本工程采用BIM技术实时监测交通流量、施工进度等关键数据,使得相关管理人员能够及时发现施工中突发的问题,并及时采取相应的调整措施,减少了突发问题对施工进度和交通流畅性造成的不良影响。
(3)沥青路面施工信息管理
沥青路面施工是该市政道路改造工程的重要施工环节。在搭建的数字化平台上,项目施工人员以及管理人员能够直观地观察到每个施工环节,如混合料摊铺、碾压等过程,帮助其更好地了解施工进度和工艺流程。同时,BIM平台建立了沥青等原材料的数字档案,施工方可以随时查询原材料的相关信息,包括供应商、生产批次、生产日期等,实现对原材料的质量溯源。原材料的数字档案为道路后期的维修与养护提供了重要的数据支撑。最终,通过BIM数字化平台,施工、监理、第三方检测单位可以实时上传和共享沥青路面施工进度、质量检测数据等关键信息,提高了团队之间的协同效率,减少了信息传递的延迟,保证施工的顺利推进。
3.3 应用效果分析与评价
基于BIM技术的协同管理模式极大地提升了施工的效率和工程质量。
(1) BIM技术的可视化和仿真能力在施工过程中得到了充分展示。通过数字模型,项目团队能够在虚拟环境中对整个施工过程进行模拟,包括地下管道拆除、新管道铺设、沥青路面施工等环节,有助于提前发现潜在问题,优化施工流程,确保施工的高效性和质量。
(2)在地下管道拆除与新管道铺设阶段,BIM技术的应用为施工提供了精准的信息支持。施工方可以通过平台获取地下管道的位置、深度、种类等信息,避免遇到因未知情况导致的施工难题。此外,数字建模还能够实现对拆除和铺设过程的模拟,提前发现可能的冲突点,保障施工的顺利推进。
(3)在沥青路面施工阶段,基于BIM技术的协同管理模式为工程质量控制提供了强有力的支持。数字建模记录了原材料的来源、批次、生产日期等关键信息,实现了原材料的质量溯源,从而更好地把控原材料的品质,确保路面施工符合设计要求。
(4)本工程通过采用基于BIM技术的协同管理模式,相较于传统的施工方式,工期缩短近1/3,大大节约了施工成本。沥青路面工后质量检测结果如表2所示,均能满足规范要求,由此可看出施工质量良好。
4 结语
文章以某市政道路改造工程为例,开展了基于BIM技术的市政道路工程施工过程中协同管理研究。研究结果表明,基于BIM技术的协同管理模式为市政道路工程带来了显著的应用效果。通过数字建模、信息集成和仿真模拟,各参建单位能够实现施工全过程的高效协同和精准管理,提高了施工效率、质量和安全性。基于BIM技术的协同管理模式推动了市政道路工程朝着数字化、智能化的方向发展,为城市基础设施建设注入新活力。
参考文献
[1]魏宝峰.BIM技术在市政道路施工中的实践应用探讨[J].智能建筑与智慧城市,2023,(10):102-104.
[2]赵永.BIM技术在市政道路设计与养护中的应用[J].工程技术研究,2023,8(12):210-212.