BIM技术在高速公路机电工程施工中应用

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【摘要】文章针对高速公路机电工程项目，谈bim技术的优势及具体建造应用，从质量管理、成本管理以及施工管理等方面入手，阐述BIM技术在高速公路机电工程中的重要性，并为高速公路机电工程如何提高质量，提出数字化解决方案。

【关键词】BIM技术；高速公路；机电工程

1引言

高速公路工程作为我国基础设施建设的重要组成部分，一直都体现着行业的最高建设水平，在当前数字经济和信息化建设的发展下，在新基建政策的推动下，为了更好地把控项目进度、提高项目建设质量、满足高速公路建设的高质量需求、真正贯彻智能交通理念，把BIM技术引入高速公路机电工程中，全过程、全方位、动态监管项目建造过程，通过模型和数据，利用BIM技术的特点，最大程度发挥项目的信息价值，助力我国高速公路工程质量、信息化水平、管理效率全面提升。

2基本情况介绍

2.1BIM（BuildingInformationMod-eling，建筑信息模型）

BIM技术被称为第二次建筑设计革命，随着技术的不断深化和发展，BIM被推广到更多领域和专业，尤其是在施工建设中的机电工程，BIM以其管线综合、碰撞检查的可视化、参数化被广泛应用。BIM以三维参数化设计为基础，搭建了收集工程项目全生命周期信息数据的模型平台，在这个数字化平台上，可以展现项目周边的环境、项目的整体进度、项目的管理信息等内容，便于工程项目的各方及时、准确把握信息并进行基于数据模型的设计、建造沟通，提高了工作效率、降低了项目成本。

2.2高速公路机电工程施工现状

当前，我国高速公路机电工程项目多采取总承包模式，总承包模式对工程项目的精细化管理有了更高要求。由于BIM技术在统筹调度、监测控制、组织协调等方面的特点，总包公司要求该技术的广泛使用。即便有政策和管理效力的加持，但是目前高速公路机电工程施工对BIM技术的应用还比较浅，没有大规模展开。这些企业主要将BIM技术应用在各专业的设计阶段，施工进程中的应用很少，运维阶段更是难以充分利用BIM模型数据，造成高速公路机电工程的施工管理还是依据人工经验和个人主观应急处理能力，整体管理水平粗放、管理效率较低[1]。

2.3BIM在高速公路机电工程中的优势

在高速公路机电工程施工中，BIM技术的使用主要能完善施工项目的全过程管理，做好项目的统一规划、统一平台、统一数据格式等工作，减少各专业间的沟通问题和各专业设计施工的技术矛盾。与此同时，运用BIM技术建立的三维数字模型能够方便各参建方、各专业直观、准确、形象地了解项目的全部信息数据和高速公路机电工程的建设情况，如某项目BIM模型见图1。1）减少设计变更高速公路工程具有线路长、设计建造工点多、施工任务重的特点，导致设计出现遗漏和错误。在项目施工过程中，需要根据现场实际情况不断对设计文件进行修正和调整。因此，减少工程设计变更的工作量，有效帮助高速公路机电工程项目按时保质竣工。在高速公路机电工程项目的深化设计阶段，通过使用BIM技术可以提前解决施工时会遇到的问题，极大减少了设计变更和返工的出现。2）促进数据分享高速公路机电工程的施工需要多个参建单位协同配合，如果工程信息在这些单位之间流转不畅，会严重影响工程进度。为了解决数据在各分包单位之间分享不便的问题，可以通过使用BIM技术搭建数据共享平台，在平台中实时更新和分发工程数据。通过BIM平台进行数据变更和分享，帮助各单位获取工程中所需要的数据，实现项目各参与方全方位地沟通与交流，工程质量会得到显著提升。3）控制施工成本目前，施工中的人员成本、材料成本和机械成本越来越高，传统施工在这方面的成本不断攀升。同时，在对工程质量严格的要求下，现有的质量控制方法和质量数据溯源、质量监管方法等都存在严重不足，现有的施工管理和组织方式严重滞后于施工流程。在高速公路机电工程施工中应用BIM技术，可对设计方案进行优化，提高事前风险的把控，减少质量问题的发生，提高成本管控水平。同时，利用BIM技术能提高变更管理水平，及时发现进度变化以及工程量变化，促使全过程成本管控。4）确保安全施工通过建立三维参数化BIM模型，能精确统计建筑材料的使用情况，合理调配和使用资源。对相关子项目和工程段进行动态施工模拟，通过计算机模拟出几种施工方案，可供工程方科学选择。将BIM技术应用在高速公路机电项目中，可以及早找出施工中存在的安全隐患和技术缺点，保障项目安全、顺利的进行。5）促进工程全面管理在工程中全面使用BIM技术，提高项目管理的信息化运营水平，保证高速公路三维信息化BIM模型的完整性和可靠性，给后期机电系统的运营维护带来便利，全方面支持工程的全生命周期数据管理。

3BIM技术在高速公路机电工程施工中的具体应用

3.1BIM干涉监测及工程模拟

将高速公路机电工程施工中的BIM模型进行模拟演示，具体包括设备、道路、隧道等，通过软件模拟，检测各专业线缆、管道、设备是否存在矛盾的情况，进行设备定位监测和精确分析，在软件模拟过程中，得出相关标段的关系，便于提前预警、减少变更、科学调配资源、优化建设方案。

3.2BIM机电工程深化设计

高速公路机电工程的三维模型包含设备、道路、隧道等数字信息，这些数据是运用BIM进行施工管理的基础。①根据要求创建数据模型，并开展优化设计；②依据监测模拟的结果更改、优化BIM设计中的相关设备管线。各专业设计人员在进行图纸深化设计时，按照相关标准定义设备、道路、隧道等内容数据，包括尺寸、功能、型号、材料等完整参数。根据这些数据信息创建包含各道路设备信息的3D数据模型，并对设备模型实施分类、组织以及关联工作[2]。

3.3施工资源管理

针对高速公路机电工程施工的各阶段特点，将设备、工作人员以及其他资源和物资实施调拨管理。应用BIM系统根据工程进度编辑成设备调拨表，工程管理者可根据调拨表和施工进度规划好物料到货时间，并提交采购部实施订购。此外，对物资的管理进行控制，项目部可开展限额领取材料，BIM系统可以自动生成物料配置单，施工工人根据物料配置单进行物料的发放和领取。

3.4BIM技术与质量管理

在高速公路机电工程的质量管理中，充分结合BIM模型参数化的优势，将工程BIM模型的坐标系对应到大地坐标系，这样可以得到高速公路中所有机电设备的精准位置坐标。同时配合GPS定位系统和全站仪，提高放线效率和精度，为工程质量管理提供保障。在高速公路机电工程质量管理中的最小单位是检验批，借助BIM系统，可以标注出所有检验批的位置、材质、构造等质量要点，相关施工单位、监理单位、甲方都可以在BIM数据平台查看所需的数据，实时检查核验。

3.5工程进度管理

利用BIM系统集成进度计划数据以及BIM模型，使项目各参与方可通过三维参数化模型模拟项目开展的具体情况，并分析其安全性、功能和空间，进而优化、完善工程组织的计划方案。同时，确保工程进度信息、计划进度和实际进度偏差等方面的实时查询，并可根据需要生成各种报表。在不同的施工阶段检查工程进度与模拟情况的差距，及时调整建造方案配合进度的变化，取得最大化的施工管理效益，提高整体的施工进度，降低工程造价。

4结语

综上所述，在高速公路机电工程施工中，BIM技术不但能提高整个项目的精细化、系统化管理水平，还可提高施工建造关键技术的应用水平和高速公路机电工程的管理效率、建设质量。当前，全国各行各业都在进行数字化转型升级，运用信息技术变革传统的生产管理方式，提高生产资料的数字化水平，最终将达到大幅提升生产力的目的，助力行业高质量发展。

参考文献

[1]李爱龙.BIM技术在高速公路机电工程中的应用[J].科技风，2020(31):96-97.

[2]李斌强.BIM技术在高速公路机电工程中的应用探讨[J].中国交通信息化，2015(5):33-34.

作者:杨海霞 单位:甘肃路桥飞宇交通设施有限责任公司