BIM技术在公路机电工程中的应用

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摘要：在公路机电工程中应用bim技术，一方面可以提高公路机电工程的质量和效率，另一方面还能有效控制公路机电工程的成本和工期。文章将在对BIM技术、公路机电工程和在公路机电工程中应用BIM技术作用的基础上，结合当前公路机电工程中存在的问题，就如何在具体工程中合理应用BIM技术谈几点看法。

关键词：BIM技术；公路；机电工程；应用

1BIM技术及其在公路机电工程中的应用

1.1公路机电工程的特点

首先，公路机电工程所涉及的面十分广泛，而且整个工作贯穿在设计交底、设备材料采购、安装和调试阶段。其次，在公路机电工程中，往往会应用到新材料、新技术和新设备等。最后，公路机电工程的材料设备众多，且施工工艺复杂，施工周期较短，所以在机电工程施工过程中还需要投入大量的人力和物力，对于施工技术人员的要求也较高。

1.2在公路交通机电工程中应用BIM技术的优势

在公路机电工程中，机电设备安装是其中重要的一项内容，而机电安装工程又包含了大量的信息，包括生产厂家、费用、产品型号、线缆连接路由等。通过利用BIM技术对这些信息进行综合统一的管理，并通过公路机电系统信息模型表达出来，这样在需要这些信息时就可以方便查找，减少施工管理中的错误。其次，在整个公路机电工程实施过程中，涉及到的单位、专业较多，时间跨度较长，所在全生命周期中应用BIM技术不但可以方便查找各种数据和模拟安装调试，而且还能更加客观具体地了解公路机电工程实施过程中存在的问题，并采取针对性措施在设计优化阶段加以解决，而不是将问题遗留在作为公路工程收尾的机电工程安装调试阶段，减少了设计错误和变更。此外，BIM技术甚至可以通过前一工程信息管理平台的建立，将其提供给运营单位，当出现新机电产品或机电技术时，能快速增加新的功能，并提高工程的维护性、改造性和可扩展性。

2在公路机电工程中BIM技术的具体应用

2.1设计阶段优化设计

在机电系统设计阶段，基于公路主体工程及其它附属工程的模型，能进一步具体优化确定公路机电系统设备的安装位置、线缆连接路由等方案，生成准确的相关工程量，并检查相关专业界面如机电机房、收费广场、隧道、桥梁的预留管线、孔洞等是否预留到位，位置空间是否干涉，以及是否有系统设计漏项等，并进行进一步的各专业优化设计。

2.2基于现场实际情况优化施工方案

公路机电工程现场施工环境比较复杂，是公路工程完成的最后阶段，各个专业界面交错施工，各种施工机械、作业面布置、临时供电、高空作业、安全、环保设施等都要综合考虑。在施工前，根据现场勘查和调查，结合经验，在办公室电脑中使用BIM技术，选定好讨论或交底部分的视角，然后将以上各种因素都考虑进施工方案，模拟施工现场，进一步优化施工方案，做到施工方案的安全环保性、技术可行性、经济可行性完美结合。再则，应用BIM技术将系统模型划分成不同图层进行打印，在办公室完成对施工现场的指导。但是，当讨论或交底内容出现变化以后就必须重新打印图片，这样浪费了相关人力、物力，限制了BIM技术优势的发挥，所以当前可以采用移动设备来解决该问题，比如在平板电脑中导入BIM模型，通过动态实时的现场对比，直接在现场开展方案讨论，实现多专业信息和任意视角的可视化联动，提高交底工作的效率和方案的针对性。

2.3组建云平台工作组，实现模型更新的同步控制

项目的参建单位包括建设单位、设计单位、监理单位和施工单位，为保证项目的一致性，保证各参建单位都能接收到模型更新提示，就需要引入分布式云平台技术。该技术组建云平台工作组，在业主单位确认图纸后，所有参建技术管理人员可以及时更新BIM模型，并由云平台管理人员更新人员和数据，同步更新工程实施进度模型，保证用户收到一致的模型更新信息，避免出现更新不及时、图纸变更而引起错误，并且工程进度情况一目了然，便于实时分析和控制进度。

2.4通过BIM技术进行物资设备管理

利用三维模型可以快速计算工程量，保证材料的精细化管理，准确及时地提供数据支撑，从而制定有效的设备采购计划。此外，在机电安装工程中，应用BIM三维模型可以进行成本管理。当工程出现更新以后，技术人员对其中的构件参数进行改动和调整，工程量也会随之发生变化，从而以更新后的三维模型为依据实现对工程项目成本的动态化管理。

2.5通过BIM技术进行成本控制

在项目招投标阶段，利用BIM技术进行公路机电工程的成本预算，对机电工程整个项目的成本实现全过程管理。在公路机电工程中，BIM技术的项目全过程管理包括技术和经济方面的管理，比如，碰撞检测、机电管道线路设计的数据支撑。在采购计划中，需要进行施工的虚拟建造，做好限额领料的技术管理，同时做好技术交底和施工交底工作。此外，技术人员通过项目模型和相关数据安排生产计划，实现分包结算工作的合理化设计。总之，在公路机电工程的每一个阶段，技术人员都应对其中的施工计划数据采集，数据形成报表，通过项目技术审核以后将信息数据反馈到BIM建模管理系统中。在公路机电项目BIM技术应用中，利用项目模型和数据更新过程做好竣工交付阶段的BIM设计，做好数据采集和工程档案管理的同时，能快速调用结构设计资料，并建立项目设计快速响应机制。

2.6通过BIM技术进行施工管理

公路机电安装施工中，从公路机电安装工程系统方案优化设计开始，完成所有设备的安装位置、线缆连接路由建模工作，技术人员根据图纸的深度对管线系统方案进行优化设计。在外场设备的优化设计中，需要综合建模深度的考量；在机电强电专业设计中，需要提高BIM模型的建造深度，并根据图纸开展相应建模活动。

2.7通过BIM技术进行机电机房及管线综合布置

2.7.1安装综合管线和土建综合协调。在公路机电管线综合布置中，根据综合管线图纸所确定的类型复核各专业设备需要的结构洞口、结构支撑和混凝土基础等详细图，注意地下室外墙上防水套管的位置、尺寸和标高，注意剪力墙的预留洞位置和大小，以预留图的形式交到土建施工中。2.7.2相关图纸的设计相关图纸的设计。包括制作加工图、大样图、安装图和设备机房基础图、剖面图等机电机房施工详细图纸设计。另外，对于机电末端设备和附件，比如灯具、风机、检测器、摄像机、可变信息标志、现场配电箱等，由于这些末端设备附件的定位排列直接影响着功能的使用和安装效果，要做好设备附件的定位排列图的设计。2.7.3加强相关专业和界面的协调。机电的管线布置与设备安装对公路主体及相关附属工程有一定的要求，需要和房建、隧道、桥梁、广场土建、钢结构等各专业界面互相协调配合。一方面公路机电布线对设备基础位置及预埋管等具有要求；另一方面对安装空间、预留管线路由、预留孔洞大小等有要求，要求报警器、检测器、配电箱、摄像机、风机等的位置、以及明装、镶嵌、过构造物的要求等。总之，结合安全、高效和相互配合的原则，安装的美观协调、系统检修和系统安全预警等应互相协调配合。2.7.4机电管线综合布置的注意事项。公路机电工程的管线路由等属于隐蔽工程，在机电管线综合布置过程中，要注意的相关事项如下：首先，管路应避免挡住基础设施，应强、弱电路由分开，避免干扰；应避免通过强磁强电设备、配电盘和仪表盘上方。其次，在设计时要注意机房、隧道等防火门的安装尺寸，防火卷帘的安装空间等对于管线综合布置的影响。再次，在同一个空间中，应注意各个系统之间的避让问题，比如，线槽应在水管上层和在水平布置时留出足够的操作空间。

2.8BIM技术在施工重点管控中的应用

公路机电项目中使用BIM技术，技术人员需采集产品的电压和功率信息，在完成CAD图纸后需保持信息的一致。在协同管理中，建立协同平台并制定可持续强的安装施工计划，利用沟通机制建立BIM技术的完整体系。在整个公路机电工程BIM建模活动中除设计阶段外，需充分考虑后期施工的应用。在机电安装施工以前要做好统一工作计划，加强实地考察工作，做好施工计划评估工作。在施工前，应针对机电安装的重点和难点问题安排会议，商讨具体施工细节，协调各个部门的工作。在施工中，技术人员可采用智能建模方式设定参数，并由各个专业人员绘制管线，加强对管线碰撞的检测，确定各个专业管线系统施工质量的综合分析，利用BIM技术来提高施工材料的利用率，保证施工作业区域的系统平衡等。所有施工的实际进程要利用BIM技术及时协调和更新项目模型和数据，再用更新后的模型和数据对项目的施工进行管理、分析和控制。

3结语

综上所述，随着BIM技术的不断改进以及在建设工程中应用的不断普及，目前应用该技术进行公路机电工程的施工也越来越广泛。在公路机电工程中应用BIM技术，一方面可以提高公路机电工程的科学合理性，另一方面能有效控制成本，获得更多的投资回报，加快项目工程的施工进度，提高项目施工质量和效率，从而使公路机电工程的建设方、设计方、监理方、施工方以及后期的运营方、维护管理方等更加轻松、顺利的实施和使用。

参考文献

[1]张玉明.BIM在某项目中管线综合的分析与优化[J].建材与装饰，2016（53）.

[2]赵宏俊.BIM技术在工程实践中的探索与应用[J].建筑机械化，2016（12）.

[3]胡小松.BIM技术在某管道施工中的应用[J].低温建筑技术，2016（10）

作者:刘建超 单位:西安公路研究院