復雜土木工程施工中BIM技術優(yōu)勢

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現(xiàn)階段土木工程建設過程中3D數(shù)字化模型的實際使用成為主流，繼計算機輔助設計技術以后，BIM技術正由于其顯著優(yōu)點受到相關土木工程技術人員一致好評。與CAD技術相比較，BIM技術在圖形繪制領域及描述能力層面均有明顯的提升，并且此項技術對于土木工程建設特別是比較復雜土木工程項目的建設適應能力將更好。

BIM技術在復雜土木工程作業(yè)過程中的優(yōu)點

我國建筑行業(yè)對于BIM技術的定義是在建筑工程及相關設施的完整生命周期內(nèi)，采用數(shù)字化表現(xiàn)模式針對建筑工程施工工程的物理及相關功能進行數(shù)字化表達，并且根據(jù)相關數(shù)字化3D模型為基礎進行規(guī)劃設計、施工作業(yè)及經(jīng)營活動等。bim技術能夠根據(jù)其完善的領先數(shù)字化信息處理技術，最大限度地防止復雜土木工程作業(yè)進程中不必要出現(xiàn)的工作量及相關建筑原材料浪費等現(xiàn)象，由于此技術能滿足作業(yè)周期及施工效率的提升，因此為復雜土木工程項目帶來顛覆性影響，BIM技術對于復雜土木工程的顯著優(yōu)點通常包含集成化、系統(tǒng)化及共享化三個層面。BIM相關技術能夠在相對規(guī)范化的層次對建筑工程施工作業(yè)中的諸多細節(jié)給予積極的影響，可以讓不同業(yè)務領域、所有工作環(huán)節(jié)上的工作人員都能夠明確掌握建筑工程施工過程中的相關問題，可以進行與之適應的多個部門（業(yè)主，設計單位，施工單位，結構部門，設備部門，運營維護等等）協(xié)同推進工程進度，所有類型的施工作業(yè)相關信息都可以綜合到同一個平臺，平穩(wěn)發(fā)展，及時解決相關問題。最顯著的特點是多主體的信息資源進行綜合匯總以后，都能夠在BIM技術的支持之下實現(xiàn)實時的順暢的資源共享，這種情況必將最大限度地提高建筑工程中信息資源的綜合利用效率。

BIM相關技術在復雜土木工程作業(yè)過程中的實際應用

BIM相關技術在復雜土木工程設計過程中的應用對于相對復雜的土木工程項目的施工作業(yè)過程，可以采用BIM相關技術實現(xiàn)項目的模型生成過程的科學化使用，在上述模型方法的幫助之下，可以讓相關工程設計人員在查找施工作業(yè)相關信息等等工作過程中獲得極大的便利，促使工程項目的施工作業(yè)管理的效率的大幅度提高，除此以外，BIM相關技術還能夠?qū)崿F(xiàn)施工作業(yè)時分別或者全方面檢測不同的問題，這為施工作業(yè)過程中的結構分析帶來了巨大的幫助，有利于降低施工作業(yè)過程中的潛在風險，保證復雜土木工程的高效施工。在實際的施工作業(yè)應用層面，應用BIM相關技術能夠發(fā)揮三維模型生成及模擬施工作業(yè)過程的兩個方面的強大功能。在三維模型生成層面，BIM相關技術能集中體現(xiàn)在復雜的土木工程的三維立體模型的生成領域，使用BIM相關技術，可以保證工程的三維立體模型可以在最大限度上和實際的構件做到基本一致。應用BIM相關技術的三維模型生成的圖形組件的實際應用領域比較廣泛，相關構件能夠比較自由地進行數(shù)字建模。在實際建模的過程中，工程技術人員可根據(jù)相關模型構件的實際大小、材料、規(guī)模及各種可能的組合模式等等條件進行創(chuàng)建工作。由于現(xiàn)代化的土木工程項目更加復雜，造型變得比較新穎，使得形式、形狀的變化更加復雜多樣，這樣的趨勢使相關工程的施工作業(yè)難度變得比較大，相關工程設計人員利用BIM相關技術進行建模工作，能夠相對形象地表現(xiàn)出建筑工程外部形狀及結構的相關特點，為后期的實際施工作業(yè)提供具有實際意義的參考，例如某地的青奧體育公園主體項目就是非常典型的復雜工程，總體建筑面積可達113705m2，建筑主體的高度為45.5m，地表及地下各個建筑結構均比較復雜，當中看臺座位的數(shù)量超過18000個，此工程在規(guī)劃設計的過程也非常復雜。主體結構多數(shù)是由HRB335和HRB400級鋼筋組成，鋼筋的主要連接模式為焊接、搭接、機械式連接等等諸多形式，加上體育館上方結構中的梁、柱、板等各類結構的實際特點，外立面裝飾結構的拉索、幕墻等等的結構形式，均大大增加了相關建筑工程的施工作業(yè)難度。在相關工程項目的施工作業(yè)期間，相關工程技術人員以BIM相關技術為基礎，從項目初期的規(guī)劃設計階段就實施了相關參數(shù)信息導入BIM有關軟件的相關工作，生成了合理化的信息數(shù)據(jù)管理體系，最大限度地實現(xiàn)了對于項目成本的節(jié)約。

BIM相關技術在復雜土木工程設計結果校核中的應用

在模擬作業(yè)過程的層面，BIM相關技術達到三維模型生成建模要求，用多類相關參數(shù)對工程項目實施設置，讓三維模型實現(xiàn)圖像化和動態(tài)式的演示效果，這樣操作可以使得工程項目的施工過程實現(xiàn)前瞻性的效果，與此同時，相關工程技術人員就可以依靠BIM相關技術內(nèi)的相應軟件系統(tǒng)，通常包含Revit及MVC等等，從三維模型向四維應用的層面進行轉化，確保BIM相關技術在比較復雜的土木工程項目施工作業(yè)過程中持續(xù)保持領先的優(yōu)勢。例如，在某項工程本體桁架結構內(nèi)部，所有的型鋼柱部件都發(fā)生了變截面的情況，當中一個軸處的節(jié)點截面從初始直徑為2050mm的圓形截面變成了成矩形的截面（1050×1800）mm直徑，截面形狀發(fā)生突變，必須重新計算和校核結構的受力情況，鋼筋部件需要進行重新配筋，相關的難度大幅度增加，對于此種問題，就能夠利用BIM相關技術模擬作業(yè)的現(xiàn)場情況，在三維空間內(nèi)實施BIM技術的鋼筋布置的模擬施工作業(yè)過程，與此同時進行碰撞校核，防止新生成構件和原模型中的構件出現(xiàn)沖突和干涉的情況。還是以某地的青奧體育館為例子，此工程建筑的總體周期較長，不確定性要素較多，在異形柱構件施工作業(yè)方案層面，就包含10根鋼筋混凝土材質(zhì)的異形柱，有A、B兩大類，所有的柱型構件都是異形截面的構造，因為此構件具有較大的復雜性及危險性，所有必須要實行專門化的施工方案，這時便可把異形柱構件的屬性賦予到BIM相關軟件中，對其整體結構進行三維模型建模，隨后在相應的軟件內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定性和可靠性分析。

BIM相關技術在復雜土木工程施工作業(yè)過程中的管理

BIM相關技術在復雜土木工程施工過程的管理施工作業(yè)過程管理中的BIM相關技術的功能同樣非常強大。施工規(guī)劃的有關問題，應用BIM相關技術首先能夠?qū)崿F(xiàn)工程施工作業(yè)過程的宏觀控制，其次還能夠針對實際的操作過程，比如施工作業(yè)節(jié)點進行精細化的模擬，實現(xiàn)由宏觀層面到微觀層面的理想施工作業(yè)規(guī)劃設計的目的。工程設計人員能夠進行全方位并且深入的測量與掌握幾何參數(shù)，借助BIM相關技術來實現(xiàn)。例如，如果需要面對某項比較復雜的土木工程項目的時候，相關工程設計人員可設立根據(jù)BIM相關技術的4D-GVSPU系統(tǒng)，相關系統(tǒng)可以使用參數(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場碰撞研究分析等等功能，進而實現(xiàn)施工作業(yè)進度規(guī)劃設計和建筑材料合理管控相結合的優(yōu)良結果。

BIM相關技術在復雜土木工程造價方面的管理

對于造價方面的管理工作，工程設計人員在BIM相關技術的幫助下，實施造價評估或成本核算等工作，將極大地滿足相關造價工程管理的所有需要，當中有可能包含的核算方式有如下幾類，比如API接口相關的成本核算程序和BIM相關技術的互聯(lián)互通，用開放式信息數(shù)據(jù)庫連接BIM相關三維數(shù)字模型，或在BIM相關技術程序內(nèi)，直接調(diào)用出有實際意義施工作業(yè)參數(shù)信息，再把相關信息導出到有關的應用等等，這些操作都會為復雜土木工程造價管理相關工程提供有力的支持，促成相關工程的科學進行。此外，在工程造價管理過程中，BIM相關技術還具備投資回報率方面的優(yōu)點，例如其自身對節(jié)約成本有巨大作用，包含生成圖紙等層面的成本節(jié)約，及作業(yè)工期、施工品質(zhì)等層面的間接成本的大量節(jié)省。至于施工作業(yè)現(xiàn)場的質(zhì)量監(jiān)控工作，BIM相關技術的實際應用，可以使施工作業(yè)的現(xiàn)場品質(zhì)管控工作依靠移動終端來實現(xiàn)，可以更好地實現(xiàn)現(xiàn)場施工品質(zhì)、施工進度、現(xiàn)場安全、監(jiān)理檢查工作等相關問題的合理解決，可使相關人員在三維模型的幫助下，在計算機設備上隨時同步觀察施工作業(yè)相關品質(zhì)。現(xiàn)場照片可以上傳到BIM模型中，相關管理人員便可以點擊相關位置，進行現(xiàn)場實際圖片的檢查，具體的責任人員就能夠根據(jù)相關信息和問題采取有效措施，實現(xiàn)第一時間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

總結

綜上所述，為了進一步展現(xiàn)BIM相關技術在復雜土木工程作業(yè)過程中的巨大優(yōu)勢，對原有的文獻和有關案例實施梳理工作，BIM相關技術根據(jù)工程信息以及數(shù)字化三維模型作為核心，BIM相關技術具備集成化、系統(tǒng)化和共享化的優(yōu)勢，這類優(yōu)勢在土木工程項目，尤其是復雜的土木工程項目中體現(xiàn)出非常明顯的優(yōu)勢，所以BIM技術不僅能用三維的模式將建筑工程的形狀體現(xiàn)出來，還能夠精確模擬復雜的土木工程項目作業(yè)進程中的各種細節(jié)，幫助設計人員和施工人員熟悉工程、完善工作，進而節(jié)約寶貴的人力和物力。

作者：杜娟單位：蘭州交通大學博文學院