BIM在市政工程中的应用与发展

杨玉梅

摘 要：这些年，城市化快马加鞭的发展，市政工程建设也不断改革，复杂，因此，对市政工程质量的要求也明显提高。市政工程项目建设周期长，专业涉及范围广，节点工程复杂。将建筑信息模型（BIM）技术引入到市政工程建设中，能有效提高工程管理效率，确保工程质量。

关键词：BIM；市政工程；应用；发展

引言

市政工程，作为服务于城市居民生产生活的重要基础设施，其建设使用的安全稳定效果直接决定了地区的城市化建设水平。然而，工程所处市场环境的复杂性与多样性，增加了设计建设控制的难度。为此，市政工程设计控制人员，应在明确BIM设计技术局限的情况下，对各类市政工程的建设进行优化。如此，城市道路、桥梁以及供热管道工程等，就能以科学与可持续状态作用于人们的生产建设，进而促进各行各业的快速稳定发展。

1市政工程中BIM设计技术应用的现实意义

当前阶段，设计人员在对各项市政工程进行设计过程中，大多采用立、平以及剖三视图的方式，来实现工程项目结构关系的表达。三维建模计算技术，仅用于复杂结构的设计情况。经分析，市政工程设计工作的开展目的为：在满足工程建设安全可靠的情况下，以最小的成本获取最大的效益。换句话说，就是将设计意图完整地传递给施工建设单位，以使工程建设者能够提高工程量计算與控制因素确定的精准性。如，将用地信息全面地传递给工程规划部门。此过程，市政工程设计人员为实现设计控制意图与工程展示效果，除了运用欧特克软件外，还将展示软件运用了起来。然而，受市政工程建设的功能日趋复杂问题影响，设计阶段出现了诸多不可控或是设计图纸不完善等因素问题。这里的不可控因素是指，异型拱脚部件、长大异形断面剖面、工程与所处环境关系以及数学表达与展示空间曲线等。上述因素，均会对市政工程的造价控制效果带来不良影响，进而增加施工控制的难度，严重的甚至会降低投入运行使用的安全稳定性。为此，工程建设者应加大BIM设计技术的研究力度，以实现设计意图精确表达与解决不可控问题的目标。如此，市政工程就能更趋安全可靠地服务于所处的区域经济发展环境。

2市政工程技术难点

随着城市建设的迅猛发展，城市范围逐渐向周边地区辐射，新建城市大型综合体项目多处于地形地势复杂的地区，给市政设计与施工带来了很多困难与挑战。

2.1道路设计与施工复杂

由于地形复杂，道路与道路两侧构筑物的关系、道路的定位等设计施工问题尤为突出。

2.2市政管线设计与施工复杂

排水管道为无压管道，管道坡度如不符合要求，会导致排水不畅，构筑物排水管道与市政排水管道的连接出现问题。

2.3综合管廊的设计与施工

随着设计要求与施工工艺的发展，越来越多的大型市政工程采用地下综合管廊技术。综合管廊的定位埋深、综合管廊内管线的排布与检修通道的预留等问题也随之凸显出来。

3BIM技术在市政工程中的应用

BIM技术具有可视化、模拟性、协调性、可优化、可出图的特点，基本涵盖了传统的二维设计、三维虚拟技术的全部内容。在市政工程尤其是复杂地形的市政工程中可以发挥巨大的作用。

3.1BIM技术在工程设计中的应用

BIM技术是一种三维设计理念，随着科学技术的不断革新，信息产业日新月异，工程设计从平面设计发展到三维设计是设计发展的必然趋势，BIM在西方发达国家已经进入了普及应用阶段，我国国内的设计院也已认识到BIM的重要性和优势，组织人员学习BIM技术，竞相抢占市场先机。BIM的一个显著的优势是其强大的分析模拟功能，通过参数化设计可以建立三维可视化空间模型，进行方案调整论证。BIM模型中包含大量的信息（构件尺寸、材料选用、工艺参数等），不同专业设计时可以共享BIM数据模型，避免了原来各专业独立设计时发生的管线、结构碰撞等现象，通过数据模型各专业可以提取设计条件图。同时，BIM可以自动生成任意剖面的二维图纸、统计生成材料表计算工程造价。通过绘图接口程序，还可以将数据信息导入专业设计软件，如结构计算、能耗分析、日照分析等进行专业的分析计算。

3.2BIM技术在市政管线设计施工中的应用

BIM技术可以根据设计图纸，形成涵盖道路、市政管线、检查井、单体构筑物等完整的市政模型，直观的展示市政管线之间、检查井之间、市政管线与道路、单体构筑物之间的关系，便于发现由无压排水管道坡度、埋深带来的排水不畅及市政管线与单体构筑物连接不便的问题，及时调整修改，避免出现返工。依据最终的BIM模型可以导出相关的CAD图纸，通过三维模型+二位图纸全方位指导施工。

3.3在施工阶段的应用

（1）施工现场管理。BIM构建出的三维信息模型更为直观，方便工作人员更全面地了解施工现场平面情况。在此基础上完成施工现场平面的策划、布局及协调工作。同时，还能模拟多种施工方案，在施工前展示相关施工工艺，便于工作人员更好地理解新工艺、复杂的构造结构等。BIM的可视化特点能让工作人员在开工前了解到施工过程中的各关键工作的现场施工情况以及潜在的安全隐患。（2）进度管理。利用BIM技术的可视化特点，添加时间维度，便能轻易了解到工程项目的进展情况。同时，还能把预习制定的施工计划与实际施工进度相比较，用于分析进度情况，为后续的进度管理提供指导意见，防止工期延误。（3）质量与安全管理。质量安全管理属于建筑工程管理中的关键环节。借助BIM技术构建的三维信息模型，并综合考虑施工过程中容易出现的安全质量问题便能迅速地预知项目存在的问题。通过精准定位跟踪分析问题原因与相关图片，制定处理措施。工作人员根据以往经验，分析上述信息就能对市政项目中的关键节点进行细化。随后开展仿真实验，论证施工组织方案的可行性，避免在施工过程中出现质量安全隐患。

3.4BIM技术在工程信息管理中的应用

由于BIM建筑信息模型中有工程全部信息，包括图形及数据信息，该模型信息库可以作为工程信息管理库，可以从中提取工程量信息、材料信息、图形信息等，相对以往传统手算提高了准确度和工作效率。BIM三维模型与平面图纸所表达的信息是不一样的，BIM三维模型创建起了工程关联数据库，数据库包含工程各方面的属性，相关管理人员可以方便的调用各自所需要的数据信息。通过BIM信息模型还可以对大量的各类信息进行管理，同时能够调整、更新、共享这些信息，从而对整个市政工程的各阶段进行有效的组织、管理、运行。

4BIM技术的发展与展望

随着科技信息技术的不断飞速发展，BIM技术在诸多领域得到了广泛的应用，并取得了一致好评。应用BIM技术在市政工程方案论证阶段、设计阶段、施工阶段、运行管理及造价成本控制阶段能够提高工做效率和准确性。BIM不仅仅是一个设计软件和工具，是一种新的设计和思维的模式。BIM不仅是技术上的革新，更是管理上的革新，这是一个长期的循序渐进的过程。目前BIM的理念已经被业内普遍认可和接受，在其优势上得到了更多的表现。BIM还将更多的推动行业生产水平的综合提升，对生产关系产生深刻影响，促进一些新的建设模式发展，催生一些基于BIM服务的新行业。

结语

BIM技术是提前虚拟的进行市政工程的建设，同时又是真实客观的体现市政工程的建设。依托BIM技术可以在施工前及时的发现问题，解决问题，协调设计、施工、管理工作，从而保证建设过程的顺利进行。

参考文献

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（作者单位：淮安市金正市政工程有限公司）