BIM技术在土木工程施工中的应用

BIM技术在土木工程施工中的应用

王浩  ,王茂

重庆巨能建设集团路桥工程有限公司    重庆   400000

摘要：近年来，随着我国社会的稳定发展，土木工程项目数量增多，建筑业竞争更加激烈，工程建设朝着信息化方向快速发展。目前，超大规模工程的施工与管理仍然存在一些问题，而BIM（建筑信息模型）技术提供了解决这些问题的方法。我国BIM技术的发展还不成熟，但由于国家和社会对这方面的重视，近年来我国BIM技术应用有了较大进步。本文对BIM技术在土木工程中的应用进行了研究，以期为相关人员提供参考。

关键词：BIM技术；土木工程；施工

引言

在土木工程施工实践中，施工质量管理的质量和效率与施工质量和安全密切相关。因此，施工队需要对土建工程的每一个环节进行动态的质量和安全控制。通过有序开展质量控制工作，可以增强施工人员的质量控制意识，合规组织工程质量监测，合理配置企业资源，规范质量控制技术应用等，全面提高施工项目质量。安全管理工作可以规范一线职工的操作行为，管理团队借助完善的质量操控体系，能够有序开展现场施工工作，精准预判施工中存在的机械风险与安全风险等各项风险，制订针对性的安全防控方案，从而大幅提高土木工程施工质量控制与风险防范水平。

1、BIM概述

1.1、BIM技术在土木工程中的价值

BIM技术以数字化的形式反映建筑的物理特征和功能特征，在发达国家的项目建设中已得到广泛应用[1]。随着我国城市建设的加快，相关学者和建筑专家逐渐加大了对BIM技术的研究。此项技术在复杂性的工程建筑和古典建筑珍贵文物工程施工中发挥着重要作用。将BIM技术融入土木工程施工中后，有利于提升整体施工准确率。在引入此项技术前，土木工程项目施工方多会以网络规划方式安排相应的操作步骤。随着土木工程施工规模的逐步扩大，传统施工模式的不足逐渐显现。此外，土木工程施工团队能够动态掌握施工数据，并结合项目施工目标变化情况，有序调整数据库中的数据信息，使相关管理人员结合自身需要了解项目施工重点，以此推动施工工作顺利进行。为充分赋能BIM技术在土木工程施工质量管理中的价值，施工团队可从以下三方面入手。第一，围绕质量管控，以BIM技术为支撑全面管控土木工程施工全过程，并依托完善的施工质量管理体系，有序安排施工质量管理工作，实现企业经济效益与社会效益最大化。第二，在具体施工环节，施工团队合理使用土木工程施工技术，确保各施工环节满足相应的工程建设需要，有效提高工程施工质效。第三，各职能部门之间需要做好协调工作，精准分析土木工程施工质量的影响因素，并结合具体问题制订针对性的方案，优化资源配置，有效降低建设中的资源损耗。

1.2技术特征

1.2.1施工过程可视性

BIM技术在施工中的可视化特点，与传统的二维设计相比具有优势[2]。采用BIM技术可以实现土木工程施工向立体阶段的转换。施工人员建立BIM三维模型，模型本身直观立体，在施工过程中，将模型作为参考，详细了解土木工程的特点。另外，BIM技术在土木工程施工的设计环节使用，凭借其立体性优势，可有效改善设计效果，并为设计阶段赋予可视化的特征。在组织施工期间，使用BIM技术可更加详细地观察现场施工细节，加强施工过程可视性。这样一来，开展施工管理工作也可以利用BIM技术，清晰地发现施工问题，加强施工的各项工作实施的可视性。

1.2.2施工模拟性BIM

构建虚拟模型（如图1所示），模拟土木工程施工全过程，是BIM技术的核心优势和特点。利用这一特点，在进行土木工程施工时，可以提前发现一些问题。例如，在土木工程设计中，可以应用BIM技术直接模拟工程设计，从而发现设计过程中的一些隐藏问题。若设计阶段发现施工结构图有一些疑问，此问题一般无法在平面设计图纸中发现，进行到后续施工环节便会显现，从而容易引发碰撞、尺寸参数错误等问题。为此，可以通过BIM技术展开施工设计的三维化模拟，加强施工设计和实际的贴合度，设计环节的所有问题都可以在建模中发现，以此优化设计成效。综上所述，利用BIM技术模拟土木工程过程，有利于展现施工中的细节，规避施工中的风险。

图1 施工模拟流程

1.2.3施工过程协调性

土木工程施工采用BIM技术，施工人员、部门可以更加密切的沟通，有利于加强施工过程协调性。通过BIM技术，将土木工程的所有信息直观展现，无论是设计人员、施工人员还是管理人员，均可通过BIM技术建模，获取设计、施工、管理所需信息，工作人员之间共享信息，沟通解决土木工程施工面临的问题。

2、基于BIM技术的土木工程施工质量与安全管理措施

2.1、构建结构质量管控模型

土木工程施工企业可以利用BIM技术合理构建结构质量控制模型，从建筑、土木结构、施工等多个角度进行质量安全管理[3]。在构建模型时，单位可从项目建设材料、外观结构等方面进行信息交互与共享，确保资料信息的全面性。在质量管控过程中，结构质量管控模型呈现出实验资料集成性、实验信息更新高速性、数据传输便捷性以及实验数据可视性等诸多优势。通过有序运行质量管控模型，可提高数据信息交互的及时性。此外，BIM数据平台可存储大量的数据信息，便于质量管控人员存储结构实验资料，为后续提取与应用数据提供了便利。

2.2、明确施工质量控制点

在土木工程施工中，为了有效避免施工质量问题，施工单位需要明确施工质量控制点。例如施工人员需要综合分析施工内容和施工设计图纸，及时发现设计方案中的质量问题。因此，质量管理人员需从工程建设要点入手，有序安排质量管控工作，针对性地实现土木工程建设目标。在土木工程施工中，往往会涉及多个施工任务，加之施工规模较大，各个施工阶段所需的资金量较大。为提高施工质效，施工管理团队需在施工质量管控环节充分增强资金管理效能，强化各工序间的有序衔接。在资金管理环节，管理人员还应有效控制项目支出数额，明确资金用途与去向。

2.3、联合高等学校培养新型人才

积极响应教育部“产学研协同育人”的号召，探索实践生产、课堂教学、科研创新相结合的人才培养新模式[4]。学校拥有高素质的师资和实验平台，企业拥有完善的实践基地。充分整合校企教学资源，发挥校企合作优势，培养学生实践创新能力。校内外教学资源整合。企业拥有实际的工程项目，学生可直接去企业实习，真切感受现场情况，熟悉BIM系列软件的操作方法和现场工作流程。例如，北京工业大学拥有土木工程国家级实验教学示范中心、土木工程国家级虚拟仿真实验教学中心等优质教学资源，引入3D打印机、VR、MR等先进设备，将虚拟仿真与现场实践相结合、相补充，建立了适用于工程、科研素质培养的新型实验教学共享机制。企业提供的实践平台配合的实验资源可促进学生不断发现问题，并提高解决问题的能力，有利于学生科研素质的培养和实践创新能力的提升。

结束语：综上所述，土木工程施工过程中，根据施工经验不难发现传统施工方法和技术手段的一些不足，为了进一步提高施工效率，在当前信息化产业环境下，施工技术和施工开始广泛应用BIM在施工中。通过对该项技术的了解，BIM技术在施工过程中运用不仅可以构建3D模型，提前发现土木工程施工可能存在的问题，而且在建模之后更加关注细节部分，从施工设计、施工管理等多个方面着手，实现了土木工程施工的信息化建设，还能够通过BIM节约成本，实现土木工程经济效益最大化。

参考文献：

[1]李淑敏.BIM技术在土木工程施工中的应用分析[J].中国建筑金属结构,2021(06):98-99.

[2]冯敏.BIM技术在土木工程应用中的具体措施实践[J].中国建筑金属结构,2021(06):22-23.

[3]王倩,薛骋骋.BIM技术在土木工程中的应用[J].技术与市场,2021,28(06):135-136.

[4]孙静.BIM技术应用下土木工程专业教学改革研究[J].砖瓦,2021(06):217-218.DOI:10.16001/j.cnki.1001-6945.2021.06.111.