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浅析BIM技术在土木工程施工中的应用
摘要:由于土木工程过于庞大,涵盖范围十分广阔,工程极易受到人为因素和自然因素的干扰,导致施工进度、施工质量及施工安全难以保障,因此有必要采用BIM技术加强施工控制和管理,确保施工质量的同时保证工程安全、顺利竣工,以达到节约经济成本、控制工程造价、提高管理效率的目的。本文就BIM技术在土木工程中的具体应用措施展开讨论。
关键词:BIM技术;土木工程;应用
引言
施工项目管理的核心是通过对人、材、机等要素进行有效的组织、计划和控制,以实现资源的优化配置,进而获得最大化的经济效益。而项目施工是一个复杂的动态过程,人、材、机等要素与工期、成本、质量等管理指标之间存在着复杂的、动态的联系,项目施工过程产生的信息量巨大,且信息变化快,对项目管理者的信息处理能力提出了较高的要求。因此,信息技术的应用将会对施工项目管理产生极高的价值。
1BIM技术的主要特点
建筑信息模型技术主要有可视化、数据共享性、协调性三大特点。当下建筑领域,CAD技术被广泛应用于平面图、工艺图、结构断面等各个场景中,CAD技术通过对不同视图的绘制来“描述”建筑特征。而建筑信息模型技术则更为简便,通过对施工方向进行建模设计,即可达到获得各角度建筑视图的目的,从而实现了设计时间的有效缩减。如若出现设计变更,则只需在对应模型中更改相应构件即可,而无需如过往一般更改各平面视图。建筑信息模型技术建立在CAD等传统技术基础上,在结构计算、效果制作、虚拟现实制作等技术之外进一步延伸了技术链条。建筑信息模型技术实现了设计、施工、运维工作的简便化,以统一的模式使得操作人员在输入结构计算、工程量计算等信息后即可利用软件得到对应的指标。这一技术同样改善了成果交付模式,传统的纸质交付模式存在着一定的不足,如接受方在开展纸质交付前需完成对已得数据的重新输入,导致重复操作过程中可能有失误和纰漏发生。建筑信息模型技术简化了交付流程,使得这一过程发生误差的风险得到降低。另一方面,土木工程建设的中后期会牵扯设计、施工、管理等多个部门,各部门的通力合作确保了土木工程进度的有效进行。但各部门在配合过程中往往出现难以协调的问题,而建筑信息模型技术的应用使得工程现场、图纸等信息能够有效传递至数据中心,也因此各部门能够以集成的方式对项目进度进行确认,对存在的问题进行集中解决,从而及时给予现场施工人员以指导意见。从而有效杜绝了因施工方和设计管理方沟通不协调、信息获取不充分而造成的相关问题,使得各部门的协同配合质量得到升华,进而促成了土木工程项目整体完成质量的有效提高。
2BIM技术在土木工程施工中的应用
2.1施工过程事前质量控制
基于BIM技术模型搭建的三维模型可以对施工过程进行模拟演示,项目技术和管理人员可以通过对施工过程的动态演示快速进行碰撞检查及时发现施工方案的问题和冲突,各参建方根据演示过程进行探讨和研究,及时解决相关技术难题和施工方案不合理之处,提高施工方案优化效率;智能化动态演示可以暴露工程设计缺陷,例如,管线安装与装饰设计之间的矛盾,非专业人士不能及时发现这类专业性较强的问题。BIM技术可以实现施工质量的事前控制,BIM技术模型可以展示施工过程中的专业协同作业,三维模型可以直观展示各个构件的实际位置,各专业施工方可以根据模型进行设计方案编制,相较于二维图纸的抽象性,避免了施工过程中各类设计的频繁变更,影响施工进度质量的精确性。
2.2BIM技术在土木工程设计中的应用实践
工程的设计开展阶段,各设计领域均由建筑信息模型技术的统一平台展开,使得同步不同时的各项工作进展一目了然。设计人员还可依托建筑信息模型技术的有关参数对项目选址、地形、结构进行确认,分析各类可行方案,从而助力业主做出正确决策。以建筑信息模型技术进行深化设计,能够使得设计过程变得更加精准、高效。并可借助建筑信息模型技术平台进行包括碰撞检测等设计要素的数字化拟合工作,除此之外,这一技术还能够用于设计图纸优化、预算工程纠偏、施工协调等方面,从而达到以立体化的模型建立为具体设计过程增添指导性的目的。以BIM技术进行项目三维模型的建立过程中,需应用BIM图元结构,对零件的材料、尺寸、数量及排列顺序进行自行设计,同时由于部分土木工程元件的形状设计相对不规则,使得建设的实施环节出现阻碍。故而可以BIM技术的三维模型搭建实现建筑真实情况的反馈,以使得有关问题在施工初期便能得到及时校正。三维模型创建完成后,施工部门还应利用BIM技术展开虚拟建设工作,通过对有效时间参数的设置,进一步将施工过程的诸多环节以可视化的方式具体呈现,以对实际施工过程提供指导。除此之外,还应使用WBS技术,进而以BIM技术为核心,建立完备的进度管理系统,并以BIM技术的模型拟合为前提,实现工期预算、详细工作分解结构及逻辑关系安排等有关工作的有序进行。在这一基础上,项目设计方应对BIM技术引入前后的设计效率进行比对,结合具体的施工情景,确切把握项目进度控制及项目管理过程中的相应不足,以此实现设计过程的不断优化。BIM模型作为各三维构件的集成,通过对各个构件属性进行提取,便可得到构件明细表,以此更好地指导工程开展和工程量统计。而BIM模型会以参数化形式体现工程量,模型会随实际情况的更改做出对应拟合校正,因此可用来对不同项目方案进行设计后的验证,从而以直观的模型效果,选择更好的设计方案。
2.3支持数字化实时安全控制与培训
BIM系统自身具有较强的属性,而且在具体的运用过程中能够实现有效的监控效果,同时还能对现场的一些情况进行检测,在当前监控过程中,相应的管理人员需要对未完成的工作和已完成的工作进行对比,并根据当前工程情况做好相应的分析,从而做好相应的内容推断,了解自身的情况,这样能够做好相关内容的调整,同时还有利于工作人员结合情况做好规划与部署,能够确保工作的有效开展,同时还能降低自身存在的风险,以此确保当前施工的整体进度。另外,由于很多相关人员没有经历过专业的培训,使得操作过程中出现各类的问题,导致其自身在操作的过程中出现不正确的行为。BIM技术管理系统可以将其看作是一个完整的教育数据平台,相应的工作人员可以在不同的环境下对其内容进行调节,从而了解到现场知识和标准操作等多个方面,这种数字化的教育方式可以有效提高当前的教育工作质量,并在一定的程度上降低培训和学习的麻烦。而且BIM技术的运用可以针对一些难度较高的项目进行改善,从而使得其自身更加具有紧密性,确保能够带动当前员工的热情,使他们更好地融入工作之中,提高其技能的必要性,从而更好地掌握管理安全知识。
结语
土木工程是城市化建设的主要项目之一,是构成我国城市网络的关键组成,一旦施工中由于人为因素或者自然因素出现施工问题,将给施工企业带来较大的经济损失。所以,利用BIM模型构建对土木工程进行全方位分析,事前制定可行性方案,对工程容易出现问题的因素进行综合考量,能让管理人员有针对性地采取措施,全面确保工程施工进度、施工质量以及工程效益,让我国的土木工程建设迈上一个新的台阶。
参考文献
[1]何鑫,徐祎鸿.分析BIM技术在土木工程施工领域的应用进展[J].名城绘,2019(5):551.
[2]李国华.浅析BIM技术在土木工程中的应用现状[J].建筑工程技术与设计,2017(34)157.
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