BIM技术在公路工程项目管理中的应用研究

杨朝粉

云南云岭高速公路工程咨询有限公司

1 引言

随着科学技术的飞速发展，越来越需要引入先进的BIM 技术来管理公路项目的质量、安全和成本，BIM给设计、施工、运维各阶段带来价值，让BIM 技术落地，解决实际工程中的难点，在工程项目管理中体现价值。

2 BIM技术概要及应用现状

Building Information Modeling（简称BIM）建筑信息模型“被数字化的技术和工具所促进的工作过程，使电脑可直接对建筑的性能以及规划、设计、建造和后续运营的文档和信息进行处理。它能够对建筑物进行信息化的分析，从而建立相关模型的方式。BIM技术已在发达国家的一些建筑项目中得到了广泛使用。在建筑项目的设计、采购、开发和运营等过程中都可以使用BIM 技术。在BIM 系统设计的早期阶段建立设计模型，能够在制造过程中提供宝贵的技术支持。同时，它提供了一种向所有建筑设施传播信息的有效手段，以进行项目设计和信息交换。由于中国传统的工程项目管理思维方式具有一定的局限性，因此BIM技术的使用相对有限。原因可以归纳为以下三点：缺乏专业人才、缺乏创新能力以及沉迷于传统思想。现阶段BIM 系统在中国的建筑项目中应用如下：支持技术设计、能够开展视觉演示工程、工程程序测试以及监视项目进度等。众所周知的是，在建设项目的整个周期管理过程中尚未全面应用BIM 技术。因此，在将来，公路建设有望扩大BIM 技术的应用范围，并实现整个公路建设周期都使用BIM技术进行有效地管理。

3 BIM技术特点

3.1 可视性

应用之间数据互用、关联，专业协同设计，统一的信息载体DGN/i-model，保证不同人员、不同阶段之间的信息传递/协同，基于PW建立统一的数据中心，版本、历史、权限管理，强大的异地协同，项目级和企业级的协同，基于eB 的数字化移交及建设单位与运维商间之间的协同。解决了设计师仅凭经验和想象力无法获得完美的模型图，所以我们可以通过引入BIM 技术建立设计道路施工的可视化模型。通过创建此3D模型，可以公路项目的建设变得更加通透、明朗化。

3.2 模拟性

BIM 方法中有明确的模拟性质。在设计阶段，我们可以看到设计的各个方面。在投标阶段，我们可以看到投标数据的内容，因此我们对架构设计有所了解。同时，我们还可以通过模拟完成与投标活动有关的成本管理。

3.3 协调性

BIM技术支持各阶段的应用工具：规划/设计/施工/运维及支持各阶段的管理平台。即如果在施工过程中发现实施出现偏差，那么相关的员工必须及时集中探讨分析，从而发现项目问题的根源并及时进行调整。将BIM技术应用于道路工程项目管理可以及时发现施工过程中出现的问题，并提出解决问题的对策，从而有效确保公路项目的开发和施工的质量。

3.4 优化性

BIM技术能够在一定程度上优化公路项目建设中的设计内容。通过优化项目计划，我们可以科学地分析项目建设并获得理想的投资回报。因此，使用BIM 技术能够使公路项目管理变得更加科学有效，从而提高公路项目的建设质量。

4 BIM技术在公路工程项目管理中的应用模型

公路建设工程是指对公路进行测量、设计和建设等。因为道路工程建设涉及多种类型，建设周期长，所以根据不同的类型，可以分为不同的施工阶段。专家级别或生产级别的信息处理很容易引起信息积累，并且对信息数据的传输存在一些障碍。在BIM 方法中，使用数据构建的三维模型能够使用参数将每个属性的内容表达出来，同时转化为相关的设计模型。通过分类参数信息，能够创建存储在数据库中的数字模型。通过在公路工程管理中使用BIM技术，可以防止数据信息的积累，创建相关参数的数据库。它同时它还具有出色的通信能力和对数据的实时访问，并改善各个部门之间的有效沟通。

5 BIM技术在公路工程项目管理中的应用

5.1 BIM技术在公路工程建设前期的应用

在公路工程的建设中，BIM 技术的使用通常集中在设计阶段，但实际上，它在道路建设的早期阶段也可以发挥非常重要的作用。通常，道路建设的初始阶段通常包括规划决策、招标以及发布技术广告等。从计划阶段到施工阶段，我们需要结合有关土壤建设、水文、气候、地质学和其他道路建设领域的调查数据。从而创建可视的道路工程建设模型，并围绕设计模型进行分析可行性，预测建设成本以及建设过程中的潜在风险。必须完成该过程才能准确评估道路工程建设的可行性。道路工程招标文件的内容非常复杂，招标委员会很难充分理解招标文件的设计方案。因此，相关的招标人员可以将自己的工程负载与BIM 模型一起放置，并使用BIM 技术展示施工计划。从而供投标委员会进行评估，以更好地了解投标并增加中标的可能性。使用BIM 技术可以使招标内容明确，可以减少不必要的成本并确保选择优质的建筑商。此外，在技术公开的情况下，与现有的口头或书面公开相反，BIM技术可以被用于技术公开，其可以有效地解决技术问题，减少操作困难和施工人员的安全风险。准确地理解设计目标和建筑商的能力对道路建设项目管理的整体适应性至关重要。

5.2 BIM技术在公路工程安全管理中的应用

在道路施工中，安全管理是项目管理的基础。只有确保安全，才可以正确启动和实施整个工程项目。在高速公路的安全技术管理中，使用BIM 技术很重要。首先，道路建设的工期长，复杂的建材具有不确定性，所以在施工过程中容易发现火灾、滑坡等的事故。关于设计的安全性问题，设计单位可以使用BIM技术基于数据结的各个方面来构建安全管理系统，并以可视方式模拟道路结构。这样，通过观察和评估BIM模型，建筑单位就可以描述项目建设的各种安全风险。同时，可以随着施工的进行不断更新BIM模型，因此即使存在安全隐患，也能及时识别安全事件并及时对它们进行响应，以最小化安全事件的影响。其次，为确保安全管理工作的有效性，公路项目一般在施工初期就制定完整的安全管理计划。因此，建设单位可以通过建立安全管理计划来可视化公路项目的施工过程，以检索BIM模型的建筑计划数据并消除隐藏的安全风险和影响设计安全的各种因素。实现有效地事故预防，并据此制定有针对性的安全管理计划。

5.3 BIM技术在公路工程成本管理中的应用

表现：信息模型的可视化，优化设计、避免设计错误、展示设计和施工方案等；计算：分析比较优化工程项目的品质性能，降低建设成本、提升建设质量和速度；沟通：整合各个环节的信息，避免信息流失和错误，提高运行效率。并有效地减少不必要的成本投资。在工程设计阶段，许多大型公司在独立设计核心内容时都会遇到冲突问题。但是，在BIM技术支持下，相关的设计部门可以根据原始项目计划开发用于道路工程的集成BIM 模型，从而使各种专家都可以使用此可视化模型开发分布式设计。从而有效明确项目建设过程中面临的专业问题以及各个设计冲突需要注意的事项。由于可以直接在BIM 模型上进行更改，减少了更改项目的成本，这极大地缓解了业务冲突问题并减少了许多的项目成本。另外，在设计阶段，我们只需要在BIM软件和资本计划，根据当前项目项目的建设状况和年度材料消耗的工作计划中包括相关文档和数据即可。通过这种先进的管理方式，我们可以有效地管理项目成本。

5.4 BIM技术在公路工程进度管理中的应用

与其他项目一样，道路建设项目通常由公共部门资助，但其包括设计、管理、建设和运营等许多要素。由于参与道路工程建设的人员很多，因此特定的设备条件概念和技术要求也有所不同。BIM 技术的使用可以用来指导当前的建筑管理技术，从而有效地监控优化项目的设计过程。从实际的角度来看，各个建筑单位直接与业主联系是很常见的，所以我们可以通过向业主报告，来解决项目的优化问题。但是如果与缺乏充分沟通的业主进行协调，那么很容易延误建筑的发展[3]。因此，参与建设施工的所有单位都可以开发基于BIM技术的共享信息平台。生成有效地基于平台的信息，能够大大提高所有与建设有关的单位的通信效率。通过有效地连接和管理所有各方，我们能够减少干扰施工进程的因素。BIM模型使我们可以在设计页面上快速调整设计计划，因为我哦的可以预想在发生特定情况或者计划受到影响后，可以根据BIM模型进行检查和解决。

6 BIM技术在公路工程建设中的实际应用

6.1 决策阶段

大多数情况下BIM 技术都用于公路项目建设的决策阶段。首先，我们必须结合3D模型的要求才能使用此方法准确处理项目生成的数据，并将此数据转换为标准的文件。然后，我们可以通过仿真演示项目的整体结构和覆盖范围来有效构建项目建设模型。最后，各种计划项目的成本都必须是准确计算的，不允许存在成本差异，从财务和公共角度选择最佳的计划。

6.2 碰撞检查和施工模拟

（1）设计阶段。BIM技术在设计阶段主要进行计算机建模和实验，并且对项目计划的所有者进行全面评估，以获得最佳结果，并有效地改善公路项目的施工进度和成本。各个部门都需要合理使用数据交换和协作平台来解决问题。早期的模型增强功能包括改进的对不正确设计点的检测，以及对幕墙设计的修复和改进以及机械接线和功能的更改。此外，设计师使用BIM技术可以适当地发挥其技能，并帮助建筑师更好地理解设计思想。

（2）组织阶段。BIM技术在组织层面需要研究模拟施工，管理项目设计的改进，实施大型资源单位的使用以及使用能够说明困难和现有施工方法的模型来有效解决可能出现的问题和困难。在此期间，BIM 技术与类似的程序结合使用，可以检查碰撞、机械性能、防止材料损坏等，以解决冲突，并且选择财务绩效最佳的计划。扩展资源并设计具有一定价值的工程模型。因此，我们需要继续提高决策水平，仔细计算所需的材料量，正确地准备材料并制定预算。

（3）施工阶段。BIM 模型在施工阶段主要用于观察并模拟组织设计，从而有助于了解使用当前施工状态的有效过程，并使操作员能够有效监视整个操作过程。此外，还可以检测施工现场的现有问题并在运行之前进行有效地干预。相关的员工可以对准备好的安全计划的某些安全功能进行建模和测试，并且可以在实施计划开始时有效地消除潜在的安全威胁。通过遵循直接和客观的检测步骤，相关的操作员可以轻松完成安全建设。采取一定的安全措施，可以有效地实现预防的目标。BIM 模型可以准确反映正在实施的项目的实际状态。当中断操作时，我们需要正确计算项目量，并根据电源的影响和工作条件对工作进行适当的控制。另外，该模型可用于精确测量工程结构，并根据实际情况进行实际的模型建立。执行有效地虚拟构建操作可以提高准确性并避免重大错误。

6.3 过渡阶段

在项目建设的过程中，我们有必要按照项目合同的规定对项目进行管理，以便在规定的时间内完成项目的建设。相关的管理人员需要积极组织设计检查，了解材料的供应和设备维修，并评估影响整体发展的其他因素。但是由于实施检查工作非常复杂，所以其实施效率低。然而，BIM技术可以有效地解决现有的管理问题。建设公司结合建设项目的实际需求，以收集和组织基本信息，将这部分数据传输到分布数据库中的管理器中，并且依赖于模型的组件，以获得更准确地结果。使用BIM 技术可以对公路建设项目执行3D建模，并准确计算项目量。为了提高建模的准确性，我们建议使用视觉辅助工具开发4D 模型，并科学地应用施工设施和材料。例如，在一个医院建设项目中，建筑行业在设计外墙和使用干墙方法时使用了技术来构建垂直弯曲的墙帘模型。这就像一个三维视图，可以充分展示此业务流程。与传统方法相比，其操作相对比较简单，可减少工期20天。

6.4 造价管理

造价管理的主要目标是提高项目效率和适当的投资管理。使用BIM技术进行优化，可以提高管理技能。

①构建模型。软件转换器可以快速接收三维信息。换句话说，我们可以可以快速了解整个项目的结构，以及每个项目的范围，包括可视模型中的各种组件和属性信息等。②改进模型。一方面，我们可以使用模型改善成本管理，并制定其他科学管理目标。另一方面，我们还可以评估模型是否可以满足所有者的功能要求等。③对模型数据进行有效地监测与调整。严格管理建设项目的计划变更，及时进行信息变更。④明确项目管理的造价。一方面，其可以快速解释了建设成本，监控整个项目的整体发展，更有效地实现项目成本管理的目标。另一方面，BIM模型还可以用于逐步生成有关项目成本的信息，及时准确地计算建筑成本，了解成本管理以及公路建设的项目流程。⑤构建数据库，对项目信息实现及时地共享。BIM 模型提供了来自服务工具的数据，这些工具可以更有效地交换项目信息，有效满足相关人员的信息需求。

7 结束语

本文首先对BIM 技术概要及应用现状进行了分析，然后从可视性、模拟性、协调性以及优化性等方面对BIM技术特点进行了分析，接着对BIM 技术在公路工程项目管理中的应用模型进行了分析，最后从BIM技术在公路工程建设前期的应用、BIM技术在公路工程安全管理中的应用、BIM 技术在公路工程成本管理中的应用以及BIM技术在公路工程进度管理中的应用等方面对BIM技术在公路工程项目管理中的应用进行了分析。