BIM 技术在市政工程应用上的研究

时间：2024-04-25

李连正

青岛瑞源工程集团有限公司山东青岛 266555

1 BIM 技术辅助地形勘察

市政工程通常关系到各项城市道路、桥梁。无论是在无人区进行道路开辟，还是城市内重新规划，建设之前都离不开地形勘察。作为市政建设的首要步骤，工程勘察尤其是前期勘察，可以对目标地形做出详细描述，对项目可行性研究进行论证，确保设计及施工的可实施，对于市政工程，更是重中之重。以往的勘查阶段，都需要人工采样，对地形、地质及水文等状况进行测绘、勘探测试，勘探员需要手持 GPS 逐个取点以保证高程以及地形的准确[1]。由于是人工采样，在面对复杂地形地势时，勘探人员的行动容易受到限制，对人员的安全也有一定威胁；而且手持器械的不方便性，即便在平原地带，对勘探人员的体力也有很大的考验。这些不利因素反作用于数据本身，影响数据精确度。而运用 BIM 技术可以做到在勘察阶段利用遥控无人机获取鸟瞰影像或斜摄影像，采用激光照射反馈雷达获取定位，由此获得的高程数据更真实。因为是无人机采样，可以一次性获取多个点位，回传电脑的地标高程导入 BIM 软件中，可以构建实景标的模型，降低了人工采样的风险，提高了工作效率[2]。基于勘探形成的地表模型，可以辅助设计单位设计最优方案，优化道路选线合理性，分析施工范围影响周边自然物的情况，方便地形图出图、场地平整工程量计算等。此外结合 VR 技术，通过可视化展示进行项目漫游，展示设计方案更快捷、更直观，完善设计评审及交底更便捷。

2 BIM 技术在市政商务上的应用

2.1 辅助工程量计算

市政工程由于多分布在地形地势的不均匀地带，无论场地平整或是土方开挖、回填等工程量的计算对于人工手算误差较大，而运用 BIM 技术出图的地形图，依据回填高度及方位，可以精确计算土方量。此外传统的市政工程尤其在道路桥梁施工中，工程量的计算也很难做到精准，工程量与实际结算值的差额只能依据 “经验公式” 去考量，这也对现场施工管理水平提出考验[3]。套用公式，最终得到的预估量不够精确，且不容易控制各项损耗，无法做到成本精准把控，这是市政施工常年的难题。在这里，运用 BIM 技术精细化建模，通过模型计算工程量可以解决。通过构建异形参数化“族”，无论桥墩或者桥跨结构，做到所见即所得。这个所得工程量，就是施工所必需的净用量，以净用量为底限，获取施工真实成本。

2.2 BIM技术辅助项目资金管理

市政工程资金周期一般较长，运用 BIM5D 平台结合资金计划得到计划资金与实际资金曲线，实时表达当前时间下资金结余或亏损，及时做好盈亏平衡分析，对实际多于计划的月份进行比对，找出差异项，辅助商务人员完成成本分析。此外，BIM5D 平台亦可以对实际工日、机械台班与计划工日、台班实时对比，找到工日、台班浪费原因，及时向施工人员反映，帮助提高现场的管理水平，以减少窝工损耗，控制施工成本。

3 BIM 技术辅助市政施工

3.1 优化施工现场管理

市政施工中，通过 BIM 建模使得二维图纸更为直观，形象更立体。通过场布建模，方便施工管理人员更全面地了解施工现场，优化场地布置，在三维地形上完成施工现场平面的策划、布局及协调工作。同时有助于施工人员模拟多项施工方案，通过渲染漫游，动画制作等在施工队前展示对应施工工艺，便于劳务人员更好地理解工艺复杂的构造等，做好施工交底工作[4]。

3.2 施工进度控制

利用 BIM 的可视化运作的 BIM5D，添加时间维，便能实时了解到项目的运作情况。结合 Project 和 BIM 三维的5D 模型，可以对预先制定的施工计划与实际工期进行比对，以便于施工管理人员分析进度情况，找出工期延误工序，为后续的进度管理提供处理方案和指导意见，便于工期的动态控制。

3.3 安全管控

施工必须考虑安全管理。借助BIM 构建的三维信息模型，对模板脚手架搭建进行优化，迅速地预知项目存在的施工问题和难点，综合考虑施工过程中容易出现的安全质量问题；结合地形模型考虑土护降施工方案，并开展模拟实验，论证方案的可行性；通过精准定位跟踪分析问题原因制定处理措施；依附智慧工地合理安插现场监控，对市政项目中的关键节点进行全天候观察。现场劳务人员学历较低，认懂图纸困难，借助 BIM 技术可以对现场劳务人员在开工前进行高危操作施工交底，及时了解施工过程中的危险部位，最大程度降低作业人员不知情危险，减少施工过程中安全事故的发生率[5]。