BIM技术在路桥施工全过程控制中的应用研究

冒云

摘要：随着BIM技术在房屋建设领域的发展和应用，BIM技术在道路和桥梁工程建设过程中的发挥的作用，虽然处于初级阶段，但效果却越来越明显。随着BIM技术的出现，它能够很好地解决成本控制、质量安全监控的问题，并在一定程度上成为路桥企业关注的焦点。该文分析了路桥施工的全过程管理，并运用BIM技术进行了一些分析。在此基础上，提出了以下内容，希望能为同行提供一些借鉴和参考分析。

关键词：BIM技术 路桥施工 全过程 成本控制

中图分类号：U445文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2022）04（a）-0000-00

Application of BIM Technology in the Whole Process Control of Road and Bridge Construction

MAO Yun

（Nantong Traffic Construction Consulting and Supervision Co.， Ltd.， Nantong， Jiangsu Province，226001 China）

Abstract： With the development and application of BIM Technology in the field of housing construction， the role of BIM Technology in the process of road and bridge engineering construction is in the primary stage， but the effect is more and more obvious. With the emergence of BIM Technology， it can well solve the problems of cost control and quality and safety monitoring， and has become the focus of road and bridge enterprises to a certain extent. This paper analyzes the whole process management of road and bridge construction， and makes some analysis by using BIM Technology. On this basis， the following contents are put forward， hoping to provide some reference and analysis for peers.

KeyWords： BIM technology; Road and bridge construction; The whole process; Cost control

1 BIM技术的优势

BIM技术是对工程对象的一种完整描述，其可以支持并连接整个工程项目的生命期，包含不同阶段的数据、过程和资源，并可解决并实现数据间的全局共享问题，同时也可解决分布式异构工程数据间保持一致的难题。因此，BIM技术是一种应用于建造、设计和管理的数字化方法，其优势具体可以表现如下。

1.1严格控制成本和造价

基于4D进度模拟以及BIM模型，可以严格并精确地对施工材料进行预算和控制。应用BIM技术，可以通过统计功能获取路桥施工过程中的各个阶段以及各个类型的原材料具体数量，并合理地制订采购计划，通过发放限额领料单，从而降低工程成本，节约材料用量。同时，在整个路桥项目施工完成之后，还可以将计划用料与工程实际用料进行对比分析，通过自动统计方式，可以为以后类似的项目做出合体的预算[1]。

1.2优化施工方案，提高工程质量

通过BIM的有关工具，可以协助工程项目人员对关键节点以及关键部位的工程进行三维可视化动画的展示，并可以进行模拟讨论，提前预支工程中潜在风险，针对操作的疑难点进行商讨分析对策，有效地表达整个施工过程中的具体施工工艺，提高工程的质量。

1.3缩短建设周期，实现精细管理

BIM 技术在施工阶段，还可以使项目的成本、进度以及质量等方面均得到精细化的控制。利用BIM可视化的模型，可以进行虚拟交底，并对现场的施工进行详细的指导，可以实时根据施工流程和关键节点进行控制，通过对比分析，将实际与计划的进度偏差进行合理化展示，合理采取纠偏措施，并进行动态控制。

2 BIM技术应用内容

2.1 BIM应用总体流程

在一些工程项目，例如：在大型的路桥施工项目中，由于其实体环境复杂、范围较大且工程协作间匹配度较高，传统的施工方式已经不能满足当前工程的需要，因此可以利用BIM技术解决这些较为复杂的项目工程，并实现全过程项目的管理和应用，提高整体项目建设的质量和效率。同时，借助移动互联网的一些终端技术，实现PC多终端的协同作业，不但提高了工程造价核算的准确性，也提高了对施工整个生命周期的质量安全监控和问题跟进，最终可以实现路桥施工项目的整体精细化管理。

2.2基于BIM模型建立施工图

BIM在具体应用时，一般使用 Revit+ Dynamo+ Civil3D的整体软件体系进行BIM模型的建立。在桥梁的施工过程，因为道路的曲面建模相对复杂，可以利用 Revit+Dynamo的软件，根据桥梁高度的变化和实际场地的一些参数进行逐个调整，并根据图纸的参数进行设计编程，使得构件可根据实施现场情况和场地进行逻辑组合建模，并可后期自动调整[2]。基于BIM建模时，可以有效地进行图纸问题中出现的各类問题的修改和汇总，出具优化建议以及问题汇总报告等，这样可以在很大程度上方便设计施工单位的相关人员进行修改和随时调整。

2.3场地布置模型使用

Revit对现场实际情况进行可视化模拟，全线安排临建设施、施工用地、道路施工便道、钢筋加工场、仓库以及物料堆放等，将施工场地的平面布置与组织展示出来，对平面布置的各类族添加相应参数信息，记录其面积、使用时间、使用单位等信息，按时间维度将孤立的平面布置关联起来，表达平面布置的变化情况，也可作为后续场地布置优化的依据。除此之外，项目通过工作面管理将项目各部分的施工先后顺序安排展示出来，反映各部分的施工时序，对工作面进行协调，避免冲突[3]。

基于BIM模型与 Infraworks和 Google earth的交互（BIM+GIS），还原该工程与周边环境的关系，BIM+GIS在线性工程的应用可辅助项目在场地布置选型、方案验证、施工决策。为了能够更好地展示现场的布置情况及展示效果，采用 Union进行漫游动画及渲染图片。

2.4路桥工程中复杂节点的施工方案

通过对BIM模型进行基础建模后，一些复杂的节点可以根据实际施工情况在Fzor以及 Union软件中进行工序的动画演示操作或者三维模型的模拟渲染等，这样可以清楚地将复杂的重点或难点的工程节点和施工方案进行3D模拟，可以在重点部位进行不同颜色或阴影的渲染，保证重要施工区域以及一些重要施工部位的方案合理化布局。这种三维成型的动画模式，不但可以适用于现场工程人员的三维技术的交底，也可充分协助施工人员进行具体疑难问题的充分理解，并按照方案的设计执行。如图2钢箱梁吊装的施工模拟示意图。通过三维建模的方式，可以将工程的复杂节点，包含施工顺序、施工重点工艺、复杂节点的操作重难点等内容进行展示和分析，有效地显示整个施工过程[4]。

2.5基于BIM建模的施工进度模拟

基于BIM技术，可以进行施工进度的模拟，利用 Navisworks TimeLiner软件，导入以Project格式等保存的施工进度计划的数据源，按照具体的施工过程，将各个不同阶段按照具体的工期要求进行拆分和细化，同时制作成相应工期的集合，此过程汇总还需要将工期与集合进行一一对应和形成链接，最终可以形成以工期顺序为基础的4D信息化的BIM的进度模型。通过4D进度模型，可以更加直观地显示出工程项目的进度计划与实际施工情况的实时对比，了解并分析实际施工的进度与计划的偏差，并采取偏差纠正措施，合理调控各个节点的施工进度。

2.6施工质量的安全与管理

现场施工人员通过BIM的客户端、平台手机端或者网页端，对工程的质量以及项目中的安全问题及时进行汇总和上传，做到实时记录、实时分析，实时跟进并解决，同时形成问题整改完成后的反馈单或意见调查表，实现问题的闭环管理。另外，基于BIM平台的统计功能，还可以根据项目出频次较高的质量安全问题，进行分布趋势图或者曲线图的统计，帮助工程质量人员进行分析和决策，做好风险评估，有效地保证了施工质量的安全与管理[5]。

2.7 施工成本的控制

BIM在进行施工的阶段，可以通过多维多算的对比方式，有效地控制施工的成本。利用BIM模型可以依据施工的具体进度和计划安排，来模拟施工过程中各个階段的现场情况，这样可以保证现场平面的动态变化需求管理，并使得资源达到更加合理的分配和利用，从而有效地节约资源。由于BIM模型可以在一定程度上进行大数据分析，可以在短时间内，调用数据库并实施进行分析和预算，按照现场施工进度实时更新数据库中的数据。因此，工程造价人员完全可以利用此项技术，来对工程中的具体某一阶段进行实时汇总，及时对工程计量进行申报，从而大大降低了结算效率[6]。

3结语

综上所述，该文中通过对BIM的优势进行了简要的论述，并详细解释了如何基于BIM的模型建立具体的施工图以及场地模型和复杂节点的施工方案。而且基于BIM的建模，可以达到路桥施工项目的具体施工过程的可视化，实现精确的工程进度安排和工程量的统计，可以提前解决工程项目中潜在的一些问题，进一步优化施工方案。由此可见，我国应继续完善路桥施工全过程控制体系，优化BIM技术的应用模式，更好地调整BIM技术团队的组建。

参考文献

[1] 李新伟，曾启，樊则森.基于BIM技术的设计与施工协同工作模式研究[J].施工技术，2020，49（5）：68-71，90.

[2] 覃亚伟，石文洁，肖明钊.基于BIM+三维激光扫描技术的桥梁钢构件工程质量管控[J].土木工程与管理学报，2019，36（4）：119-125.

[3] 蒋赣猷，罗伟，孙辉，等.BIM技术在特大钢管拱桥施工中的应用[J].中外公路，2019，39（4）：176-180.

[4] 王振，张保坤.BIM技术在市政路桥设计施工方面的应用浅析[J].工程建设，2020（3）：17-20.

[5] 付波.BIM技术在路桥施工全过程中的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2021（5）：1059.

[6] 张伟.高速公路施工安全管理中BIM技术的应用[J].工程技术研究，2019，4（9）：43-44.