BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的應(yīng)用獲獎科研報告

BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的應(yīng)用獲獎科研報告摘要：近些年，我國土木工程數(shù)量逐漸增多，工程規(guī)模也逐漸擴大，這給施工管理工作帶來了巨大的壓力。很多施工單位都紛紛引進先進的科學(xué)管理技術(shù)來輔助施工管理工作，BIM技術(shù)就是其中一項。該項技術(shù)憑借模擬性、可視性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性等優(yōu)勢，在土木工程施工管理中的應(yīng)用越來越廣泛，目前已經(jīng)成為施工管理中的重要措施和手段。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程;施工管理;應(yīng)用

1BIM技術(shù)與土木工程施工

1.1BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)，又稱之為建筑信息管理，主要是利用三維數(shù)字技術(shù)，對土木工程施工中各項信息數(shù)據(jù)進行全面收集，并通過三維軟件進行分析，最終創(chuàng)建三維模型。在土木工程施工中，通過BIM技術(shù)科對整個工程進行科學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計和管理，以提高土木工程施工的管理水平和管理質(zhì)量，促進工程的順利完成，并保證施工的質(zhì)量。

1.2BIM技術(shù)在國內(nèi)外土木工程施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用，最早出現(xiàn)在美國。這主要是因為美國的信息科技發(fā)展較快，且信息化程度較深，為BIM技術(shù)在土木工程上的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。之后，BIM技術(shù)在歐洲、日本、韓國、新加坡等地，實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)在我國土木工程中的應(yīng)用上屬于初級階段，其具體的應(yīng)用仍不成熟，必須要對BIM技術(shù)進一步進行探索，并擴大應(yīng)用，以促進我國土木工程的進一步發(fā)展。

2BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

BIM又稱為建筑數(shù)字模型，它主要是通過計算機系統(tǒng)將平面化的建筑工程轉(zhuǎn)化成數(shù)字化設(shè)計形式的建筑模型，利用仿真技術(shù)對建筑物的真實狀態(tài)進行模擬，從而完成控制、管理等工作，并對其安全性進行檢測。在土木工程中施工管理中，BIM技術(shù)主要有以下幾大應(yīng)用優(yōu)勢：首先是信息關(guān)聯(lián)，BIM技術(shù)通過拓撲關(guān)系和三維幾何構(gòu)建將協(xié)同的模型信息進行關(guān)聯(lián)，有效整合了設(shè)計、施工、管理信息，包括形體關(guān)系、材料特性以及構(gòu)件名稱等。此外，還有材料耐久性、人力控制、成本計算等重要信息。BIM技術(shù)將這些管理信息進行關(guān)聯(lián)、整合，大大減少了施工管理人員的工作強度。其次是演化拓展模型，BIM技術(shù)可以演化建筑物從建造到使用再到老化的整個生命周期，每個構(gòu)件可能會出現(xiàn)的變化和拓展也都會展現(xiàn)出來，一目了然。第三是模型構(gòu)件更新識別，BIM技術(shù)所支撐的信息模型對象可以對更新內(nèi)容進行識別，由系統(tǒng)統(tǒng)計分析模型對相關(guān)信息進行構(gòu)建，然后生成虛擬形體，BIM技術(shù)對同一構(gòu)件在每個階段的更新都能夠進行準確識別。

3BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的實際應(yīng)用

3.1施工圖紙會審指導(dǎo)

基于BIM技術(shù)的上述特點，在對土木工程施工圖紙進行會審時如果可以引入BIM技術(shù)，那么會大大提升圖紙會審質(zhì)量。通過科學(xué)運用BIM技術(shù)中的可視化數(shù)學(xué)模型可以更加直觀的將工程設(shè)計方案呈現(xiàn)出來，業(yè)主、施工單位以及所有參與施工的技術(shù)人員都可以詳細、清楚的看到整個方案設(shè)計，并對方案的可行性進行探討，有效避免了傳統(tǒng)紙質(zhì)施工圖紙所存在的信息錯誤問題。由于BIM技術(shù)可以將圖紙中的細微之處都呈現(xiàn)出來，因此有利于設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)問題并進行修改。BIM技術(shù)的先試驗后建立的功能可以消除設(shè)計失誤，徹底排查出土木工程施工過程中的風(fēng)險，修改后的設(shè)計圖紙和施工方案科學(xué)性也更高，大大提升了圖紙會審工作的效率。

3.2施工成本管理

對于一項土木工程來說，施工成本管理是非?，嵥榈墓ぷ?，它包含了很多費用項目，如人員工資、機械使用費用、原材料費用、水電費用等等，并且這些費用的管理與施工單位的經(jīng)濟效益密切相關(guān)。將BIM技術(shù)應(yīng)用到施工成本管理中，可以進行一些有利于成本管理的活動，如成本分析、成本控制等，這樣管理人員便可以實現(xiàn)成本實時、科學(xué)管理。并且還可以和施工現(xiàn)場管理相結(jié)合，建立人材機成本管理數(shù)據(jù)庫，以便能夠順利查找到相應(yīng)的成本清單，供成本分析、工程量提取時使用，如此一來，每個月的工程認定和過程結(jié)算效率都可以得到明顯提升。在生產(chǎn)過程中，BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)模型可以和單位工程進行有機聯(lián)系，輔助完成編制材料采購計劃、提取工程材料清單等工作，同時材料管理人員還可以構(gòu)建一個與模型相關(guān)聯(lián)的二維碼數(shù)據(jù)庫，實時更新材料出入庫信息。

3.3施工進度管理

土木工程施工過程中，經(jīng)常會受到材料價格、施工技術(shù)、天氣狀況等因素的影響，實際施工進度和計劃施工進度之間會因此而存在一定的差異，如果不能對其進行及時、有效控制，這種差異會逐漸增加，進而影響設(shè)計方案的落實，嚴重時還會影響施工成本管理和施工質(zhì)量管理。我們可以通過BIM技術(shù)來建立相應(yīng)的管理模型，并與技術(shù)標準、圖紙相結(jié)合，使相關(guān)信息變得更加完整，將圖紙與模型作業(yè)面聯(lián)系在一起，從而達到提高施工進度管理效率的目的。最后，施工管理人員可以通過3D模型，全面把控每天施工人員作業(yè)面，合理分配施工任務(wù)，使工程可以在既定工期內(nèi)順利完工。

3.4施工控制

首先，在BIM技術(shù)的加持下，能夠更好便于施工隊伍掌握施工進度與技術(shù)優(yōu)化。在傳統(tǒng)的土木工程設(shè)計圖紙之中，由于受限于技術(shù)的限制，只能表現(xiàn)出二維圖像，因此一個項目至少需要正面圖、立面圖以及側(cè)面圖的支持，在調(diào)整的過程中也相對較為繁復(fù)，需要的步驟較多。而BIM技術(shù)下的建筑施工圖紙，是以3D可視化的模擬技術(shù)，能夠在一張圖紙上展示不同的形象結(jié)構(gòu)，所以能夠有效加快施工的進度，從根本上避免錯誤的發(fā)生。其次，BIM技術(shù)能夠達到高度的模擬化。針對部分建筑難度較大的工程，在傳統(tǒng)技術(shù)中往往需要多次反復(fù)的計算，才能大致得出相對較為安全的結(jié)論。而在BIM技術(shù)的運用下，所有的模擬過程可以在計算機上進行，從而提升了工程效率。此外，計算機運用所需要的成本相對較低，因此能夠進行多次模擬推算，獲得最佳的建筑工程施工效果。建筑工程項目施工組織階段是對施工活動實行科學(xué)管理的重要階段，具有戰(zhàn)略部署和戰(zhàn)術(shù)安排的雙重作用。需要根據(jù)具體工程的特定條件，擬定施工方案，確定施工順序、施工方法、技術(shù)組織措施，合理安排施工現(xiàn)場。BIM技術(shù)以其三維可視化等特點在總場平布置、施工方案、工藝模擬等方面具有顯著優(yōu)勢。

3.5施工質(zhì)量管理

影響施工質(zhì)量管理的因素主要有：人、機械設(shè)備、材料、環(huán)境和方法。如果可以將BIM技術(shù)應(yīng)用到移動終端，那么對施工質(zhì)量管理是非常有幫助的。施工管理人員可以通過BIM技術(shù)在移動終端建立瀏覽、錄入的模型，便于隨時查找技術(shù)標準，運用分布式云平臺技術(shù)根據(jù)工程實際情況變更修改模型，用戶打開客戶端后便可以及時了解更新的內(nèi)容，大大提高了施工質(zhì)量管理水平。另外，此類設(shè)備還可