BIM技术在市政路桥施工中的应用

冯伟军

（广州机施建设集团有限公司）

1 引言

在城市化背景下，我国市政道路的建设规模越来越大，建设要求越来越高。本文探究BIM技术的特点以及在市政路桥施工应用的难点，以及具体的解决策略。

2 BIM技术

2.1 BIM技术概述

BIM技术指的是建筑的信息化模型，可以将施工项目所涉及的数据通过软件展现三维立体模型，从而使项目设计人员能够全面了解整个项目的特点以及施工生命周期[1]。同时，借助BIM技术可以直观展现施工过程中的细节内容，了解可能会出现的问题，并帮助工作人员减少设计施工中存在的不足。

2.2 BIM技术特点

BIM技术是新型技术，借助于数字模型及数据库进行构建，并不是在建筑施工中特定的工艺，是随着时代所发展而得到产物。BIM技术具有较强的优势，借助模型可以使工作流程得到优化，保证各方面的沟通更加高效，对提升工程施工效率非常有利。

2.2.1 高效率

路桥施工中涉及的内容非常多，包括项目的设计、项目施工管理、项目进度管控等各方面内容，尤其是大规模的道路桥梁施工，需要进行多方面内容的沟通，借助技术可以有效提升协调能力，并使工作流程优化，进一步提升工程的施工效率。BIM技术在进行沟通协调时，可以使各方理解工程的设计意图，并针对施工的设计方案进行确认，避免反复修改方案引发的工期延误问题。BIM技术可直观展现内部空间，并通过动态化模拟进行深度呈现，这是传统设计图无法达到的效果，对方案的完善非常有利[2]。

2.2.2 可视化

BIM技术借助数据库进行模型的建立，可以将多学科知识融合在一起，并借助模型的方式展现建筑实体。在BIM技术应用时，可视化是最为明显的特点，可以根据施工的进度及施工材料报表生成相应的模型，这对施工决策的提供是非常有利的，并借助分层次的方式展现建筑施工的过程，这给施工规划以及施工问题的解决提供了重要的技术支撑。

2.2.3 优化工程施工效果

应用BIM技术可以展现路桥工程的3d模型，直接体现设计方案，在完成立体模型的建立之后，可以从多角度、多方面展现施工当中的细节，尤其是排查施工中可能存在的配件冲突，这可以精确解决施工中存在的问题，并为后续的施工奠定良好基础。图1展示了BIM桥梁构件模型，可以凸显具体的细节。同时，BIM技术除了可以进行几何模拟之外，还可以针对力学以及功能进行模拟，通过这一技术有效地展现现场的操作流程，并制定更加针对性的施工方案，在借助立体模型展示的基础上，有效应对施工中可能存在的问题。应用BIM技术进行深化设计，可以通过复杂的构建表达三维空间，并实现工程的拆分设计[3]。

图1 BIM桥梁构件模型

2.2.4 优化施工方案

在进行施工现场以及施工细节模拟时，可以直接匹配施工的需求，借助技术进行三维可视化验证，提前预知施工中的风险，及时采取解决对策。通过BIM模型可以实现材料的精准控制，并结合统计功能获取材料的需求量，减少施工中材料过多引发的成本投入。在施工完成之后，可以将计划与实际用量之间进行自动对比，可动态化展现材料管理。同时，在应用BIM技术时，通过精细化管理可以有效缩短施工工期。在施工阶段应用时，可以使质量、成本以及进度做到精细化控制，借助BIM技术进行虚拟交底，实现整体的施工指导，直接反映施工的关键节点，并使施工人员能够准确了解工程的进度。

3 市政路桥施工中BIM技术应用

3.1 应用流程

路桥工程项目涉及的范围广，受到周围环境的影响较大，应用BIM技术可以提升整个工程的管理水平，避免出现进度落后的问题。同时，BIM技术要求实现移动互联网之间的连接，通过多终端的协同有效提升施工现场的质量并解决效率问题[4]。在进行BIM技术应用时，也需要注意其应用流程。BIM在设计阶段进行建模时应用，在施工阶段，则需要收集信息并进行模型再现，最终完成竣工交付，同时在运营管理中也可以得到应用。

3.2 施工图模型

路桥工程建模复杂，在进行建模时需要了解参数的变化，并根据施工现场桥梁高层进行相应的调整。应用BIM技术可以根据路面、场地的实际情况进行构件的自行组合建模，并将模型进行自动保存以供同类工程项目使用。在进行实际施工时，应用模型参数修改，可以自动生成新的模型，提升了建模效率，节约了成本投入。在桥墩构建、箱梁拼接等各个方面再进行建模时，必须注重图纸的统计，针对实际设计中发现的问题进行汇总，并提出优化的对策。在整个设计中需要进行无碰撞检查并完成整体模型，针对模型的任意部位出具相应的3D图纸，可以使工人更好地理解设计意图及设计方案，可提升设计的准确性。

3.3 场地布置

对施工现场进行可视化模拟，可以针对施工现场的零件设施、道路设施、仓库、施工用地进行有效安排。BIM模型的应用可以针对施工现场的平面布置进行有效展示，在针对各类参数进行汇总之后，可以记录及使用时间、使用面积，将各种信息汇总成表，并实现平面化表达，并将其作为后续场地布置的重要依据。同时，在项目管理中可以通过各部分的施工顺序进行展示[5]。

BIM技术的应用可以实现工程与周围环境之间的建立，通过在线工程的应用可以为方案验证、场地布置、施工决策的确定奠定良好的基础，为了更好地展现施工现场，可以通过漫游、动画及渲染图片进行展现，同时，施工现场所应用到的临时设施以及设备等都可以纳入资源库。

3.4 施工进度

在BIM模型中导入施工进度计划，可以按照施工各阶段的要求进行细化，并将拆分好的集合对应相应的节点，最终根据施工进度的顺序导出模型。通过这一技术的应用，可以实现施工过程的仿真，借助4D信息模型建立施工管理系统，方便人员、材料、机械的资源安排，避免在施工中出现返工的现象。通过建模可以直接展现项目的进度，并将项目进度与实际要求进行情况对比，实时了解施工的实际情况。针对进度偏差进行合理纠正，4D模型的应用使管理者更加清楚了解整个工程的进度，这是进行施工管理的重要技术手段。

3.5 施工方案

通过模型建立复杂节点，可以直接展现施工方案，并针对方案当中所存在的不足进行检查。在整合模型之后，可以进行3D模拟渲染，通过动画展示施工工序，针对一些复杂的方案进行重新模拟之后可以验证施工方案的合理性，了解实际施工中存在的不足。一些三维动画可以实现三维技术的交底，使施工人员充分理解整个方案的要求，在进行施工模拟时，要针对工作原理、施工工艺、内部构造、节点大样、施工顺序等多个方面进行展现，将施工过程通过可视化图片、视频进行展现，能够清楚了解操作当中的难点问题。

3.6 质量安全管理

在实际施工中，现场施工人员可以应用平台来上传施工当中的质量问题、安全问题，并进行实时的跟踪及记录。信息化平台会自动提醒相关人员落实整改，并将整改之后的问题进行回复。因此，平台以对质量安全问题进行统计，并将存在的问题交由专门的负责人进行解决。

4 优化BIM技术应用的措施

BIM技术在实际应用中具有较大的优势，但是在未来市政路桥工程施工应用时，仍然需要注意针对这一技术应用进行优化。

4.1 培养专业人才

在路桥工程施工中，BIM技术的应用需要由专业的团队完成，但是众多项目开发团队对这一技术手段应用不足。因此，在市政路桥工程施工中，需要有专业的高级技术人才在有经验的同事带领下，建立起BIM技术团队，使BIM技术与传统的开发经验进行有效融合。

4.2 完善数据管理

从BIM技术的应用可以得知，相关数据的收集管理是非常必要的。因此，在加强数据管理机制的建立、强化数据的收集以及数据的使用、确保参数准确的基础上，为市政路桥工程施工提供准确的数据支撑。

4.3 强化技术应用

从现有的路桥工程施工项目中可以得知，众多企业对BIM技术的应用还较为浅显，甚至在建立简单的模型之后，就不再进行深入使用，这对项目的开发以及施工是非常不利的。因此，新时期，建设单位必须加强BIM技术的应用，给路桥项目进度、质量、安全、施工细节控制方面提供支撑，尤其是在未来建筑市场不断发展的背景下，需要成立专门的技术部门，并负责技术的应用管理，使该技术能够发挥更大的作用，为路桥项目工程施工提供更加准确的数据支撑。

5 结语

在市政路桥工程施工中，BIM技术的应用顺应了时代的发展，可以有效地解决施工中的难点问题。在应用BIM技术时，打造了立体空间模型，针对施工现场进行优化，通过数据实时演算的方式提升设计的准确性，有效降低施工中的风险，提升施工的质量、施工的安全性。BIM技术可以针对施工中的风险及偏差进行有效预警，并进行实时调整，实现了工程精细化管理。因此，在应用BIM技术时需要面向整个工程，从设计、施工、运营、管理等多个方面进行综合化应用，为路桥工程的施工提供新的思路，实现我国市政道路施工水平的提升。