土木工程施工中的BIM技術應用

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摘要：BIM技術是一種基于工程信息大數據與信息化模型為基礎的數據化工具，通過計算機技術模擬出詳細的施工過程，并對各類施工信息進行集成與共享.我國應用BIM技術的時間雖然不長，但發展速度較快，如今BIM技術在公路橋梁設計、造價管理、地下工程建設以及檢測與安裝等領域都發揮著重要作用.近年來，BIM技術在土木工程施工中得到廣泛應用，實現了在施工階段與施工管理階段的科學化、數字化管理.

關鍵詞：土木工程；BIM技術；工程施工；施工管理；Revit軟件平臺

1BIM技術的特征

BIM技術能夠運用新型信息處理技術與生產方式最大限度地減少土木工程施工中的各種重復作業與資源浪費，從而提升施工進度與生產效率，為土木工程施工帶來革命性的變化[1].bim技術的主要特征包括以下三點：

1.1集成性

BIM技術能夠集成各種施工信息，包括施工設備、建筑結構、規劃與設計等多個專業領域信息，并使這類信息有序地縱向或橫向流通，從而形成3D信息模型[2].該模型具有可視化、可出圖性、協調性、信息完整性以及優化性等優點，能夠為土木工程施工管理者搜集與提供大量數據信息.

1.2系統性

BIM技術的系統性特點能夠規范工程施工過程中的工具使用方式，使不同環節、不同專業的工作人員能夠針對施工問題進行協同作業，及時、有效地排除施工故障與問題.

1.3共享性

BIM技術的共享性特點是指將同一項目的各個參與方的信息在同一平臺上，實現各個參與方隨時隨地獲取最近施工信息，避免橫向與縱向交流的障礙，將錯綜復雜的信息協調統一起來，減少信息的重復搜集，大大提升了數據信息的利用率[3].

2土木工程施工中BIM技術的具體應用

2.1施工階段

2.1.13D建模領域

BIM技術在3D建模領域的應用一般體現在施工模型建立上，通過BIM技術使該模型最大限度地接近真實構件，并為后續工作奠定基礎.在3D建模領域，BIM圖元組件是較常使用的方法，用戶可以利用BIM圖元組件自由編制模型.在具體應用中，用戶可以針對具體的構建數量、大小、材質、排列組合形式等進行選擇與設計[4].需要注意的是，在BIM建模過程中，一些族文件無法進行IFC模式編碼，若把BIM模型直接轉換為IFC文件則會導致一部分數據丟失.針對這種問題，用戶可以選擇更換族文件，使用可進行ITC編碼的族文件完成編輯工作，還可以使用SolibriModelChecker軟件對所有族文件進行系統篩選，從而發現能夠滿足編輯要求的族文件.現代化建筑往往造型新穎、形狀復雜多樣，增強了土木工程施工難度與復雜程度.運用BIM技術進行3D建模，能夠逼真地呈現建筑外形，為后期的工程施工提供數據參考.例如，針對喇叭形建筑的土木工程施工可以利用Revit軟件平臺中的概念體量進行BIM技術3D建模.通過該模型可以直觀地了解各個標高筒體的大小與尺寸，為后期的模板支模設計奠定基礎[5].同時，BIM技術還可以克服喇叭形建筑內部螺旋樓梯設計與安裝等方面的難題，并及時發現設計圖紙上的錯誤與缺陷.

2.1.2模擬施工

模擬施工是指在運用BIM技術完成3D建模后，通過各類參數的設置使3D模型反映出可視化、動態化的實際施工情況，大大提升了工程施工的可預見性與前瞻性.用戶可利用BIM技術中的Revit與MVC體系以及Project軟件構建出以BIM技術3D模型為基礎的4D體系，使BIM技術在工程進度管理中充分發揮出優勢[6].BIM技術在土木工程施工中應用范圍較廣，單一軟件難以完成技術運用.通常情況下，用戶可以用過軟件組合的形式實現模擬施工.例如，土木工程施工中常見的BIM技術綜合軟件平臺———Revit平臺.

2.2施工管理階段

2.2.1施工控制

BIM技術不僅能夠對工程施工整體進行宏觀控制，還能夠針對某一環節、某一部分或者某一施工節點進行精細化的模擬，實現從整體到局部的施工控制[7].用戶可以利用更加深入、全面的時間參數與幾何參數通過3D與4DBIM技術模型對工程進度實施全自動測量.例如，用戶可建立以BIM技術為基礎的4D－GCPSU應用系統，該系統能夠通過相關參數進行現場碰撞分析以及施工進度規劃、施工材料消耗管理等，從而達到有效控制施工進度的目的.

2.2.2造價管理

用戶可通過BIM技術開展工程造價估算、項目成本核算，實現科學化的造價管理[8].具體核算方法主要包括三種：第一，利用API接口進行造價成本核算軟件與BIM技術平臺的連接；第二，通過ODBC（開放式數據庫）連接BIM模型；第三，通過BIM技術平臺提取施工工程信息，并利用Ex-cel文件導出相關數據信息[9].用戶可根據實際情況選擇符合施工需求的核算方法，從而對工程造價環節進行科學、有效的管理.綜上所述，BIM技術以其集成性、系統性以及共享性等特點在實際施工應用中發揮著巨大優勢，不僅能以3D的形式呈現出建筑外形，還能夠對工程施工的整體過程與局部細節進行模擬，便于設計人員與施工人員熟悉施工環境、強化進度控制與造價管理.從而避免不必要的修正與返工，節約施工中的時間成本、人力成本與經濟成本.在未來的發展中，可以強化BIM技術的標準構建以及該技術與其他技術的配合，使BIM技術不斷完善與優化.

參考文獻：

〔1〕吳守榮,李琪,孫槐園,等.BIM技術在城市軌道交通工程施工管理中的應用與研究[J].鐵道標準設計,2016,60(11):115-119.

〔2〕郜建忠,呂燕軍,GAOJianzhong,等.BIM技術在客運專線48m簡支梁節段拼裝施工中的應用[J].鐵道建筑,2016(6):40-43.〔3〕

作者：裴寧 單位：銅陵學院 建筑工程學院