BIM技术在高速公路机电工程中的应用

戴鹏腾

(四川路桥建设集团交通工程有限公司，四川 成都 610045)

0 前 言

为了满足高速公路的建设需求，把BIM技术引入到机电工程中，可以在动态方面管理整个施工过程，从而提升工程的工作效率。本文结合实际情况对BIM技术的应用价值以及应用方面进行详细的分析，期望提高对BIM技术应用的了解。

BIM(Building Information Model)技术主要是根据工程项目的详细数据建立三维建筑模型，这种模型可以直观表现出整个项目从规划到后期服务的详细信息，从而为施工单位提供可靠的依据。在机电工程中运用BIM技术的主要目标是完善工程项目的全过程，保证整个过程能够被统一规划，使得各个单位能够有一个共同的参考平台，在提升工程项目建设的同时，减少项目交接过程中出现的纠纷问题。除此以外，BIM技术还运用了数字信息建模技术，在建设三维模型时可以直观地表现出项目的全部信息，使得各个单位能够直接了解到高速公路建设的结果。所以BIM技术不但能够提升高速公路建设的协调性，还可以通过动态数据为工程的各个阶段提供参考依据，从而为后期的工程提供准确的工程数据。

1 BIM技术在高速公路机电工程中的应用优势

1.1 控制设计变更

在高速公路中机电工程项目需要进行的工作非常复杂，工作难度相对较大，这些情况会使得机电工程如果出现错误，或者是设计方案与施工情况不符，出现设计变更时，不但会增加工程完成的时间，还会在很大程度上增加项目的成本。所以控制高速公路机电工程项目的变更，可以有效地保证工程项目完成的情况。在机电工程项目中引入BIM技术后，相关工作人员可以通过模拟实验，在第一时间发现机电工程项目中存在的问题，并进行及时的改正，在前期设计阶段消除设计变更发生的概率，这一优点是机电工程项目引入BIM技术非常重要的原因。

1.2 促进信息分享

在进行高速公路建设过程中，机电工程项目需要多个参与者共同进行工作，如果这些参与者不能够全面了解项目管理，就无法给出正确的设计方案。在过去的机电工程项目中，各个参与者因为信息共享不方便或者是无法直接沟通，使得项目很难整合各方意见，从而为工程的设计造成一定程度上的不便。在机电工程项目中引入BIM技术以后，可以为工程项目的参与者提供一个信息共享的平台，通过BIM技术为核心，构建信息交流平台，使得各方参与者能够从交流平台上获得相关的资料，并且传送出己方的信息。通过信息共享可以使得各方参与者及时获得机电工程项目中需要的信息，在与各方进行沟通的过程中保证了机电工程的效果。

1.3 控制施工成本

在高速公路的建设中，机电工程项目需要涉及到许多的方面，特别是在一些大型工程中，由于项目本身存在的复杂性很容易使得项目建设的成本出现增加的情况，如果某一施工环节出现错误，还会造成工程出现非必要成本。在机电工程项目中引入BIM技术以后，通过其具有的虚拟施工以及碰撞检查功能，可以很精确识别出工程中材料的用途以及成本的变动，从而提高了机电工程项目的前期设计，使得工程项目的成本在很大程度上得到控制。

2 BIM技术在机电工程项目管理中的应用

2.1 质量管理

高速公路机电工程主要由供配电及通风照明系统、监控系统、收费系统以及通信系统构成。由于机电工程项目的复杂性使得各个子系统的管理都非常困难，在其中引进BIM技术可以在很大程度上改善项目的管理工作，从而提高了项目的管理质量。通过对BIM技术应用进行分析，其质量管理流程如下。

首先要建设系统的信息化模型。通过对整个项目的信息以及各个子系统进行研究，然后结合设计方案，可以建立完整的BIM系统模型。例如某高速公路机电工程项目在进行监控设计时运用BIM技术进行建模处理，其三维模型如图1。

第二步：再通过分解成检测单元，然后对这些单元进行评估，和过去的管理方法相比，引入BIM技术以后可以对大数据单元进行评估，有效避免了过去抽样检查出现的小概率情况，从而在很大程度上提高了项目的质量。

图1 机电工程监控系统三维建模

2.2 成本控制

在高速公路的建设过程中成本控制是最为重要的部分，在保证施工质量的同时，降低建筑成本，可以使得施工单位提升其核心竞争力。在机电工程项目中引入BIM技术主要是通过虚拟技术把设计方案中存在的不科学的情况检测出来，在前期工作中进行改正，从而有效控制成本。例如，某施工单位在建设高速公路时引入了BIM技术，通过碰撞监测发现在监控系统中一条非常重要的路段出现了监控盲区，相关工作人员及时把这一情况进行上报，设计单位根据实际境况进行改正，从而优化了整条公路的监控系统，避免了施工后再进行修改的情况，为施工单位节约了施工成本。

2.3 施工管理

高速公路在建设过程涉及到的方面非常多，从而使得机电工程项目的施工管理难度非常大，其具体表现在部分重点区域在施工过程中影响的因素比较多，施工单位在建设过程中要考虑的情况比较多，从而增加了工作难度，当引入BIM技术以后可以很好改善这种情况。比如，在进行多工种共同工作时，BIM技术可以进行虚拟工作模型，在前期就设计出工作协调的方案，重新调整各工种之间的工作顺序以及配合，然后在实际工作中根据虚拟施工进行工作，从而保证了各工种之间的协调性。在面对重要施工路段时，可以通过BIM技术的可视化技术，通过视频的方式向工作人员讲解施工的顺序以及配合情况，从而为后期施工提供可靠的依据。

2.4 施工进度管理

施工进度管理作为项目管理的主要内容之一，其管理效果直接影响着工程的施工周期以及成本。在机电工程管理中引入BIM技术可以在很大程度上缩短施工周期，提升工程进度，其具体表现如下。

第一步：精细化施工进度。在机电工程项目中引入BIM技术可以在很大程度上支持数据系统的建设。通过BIM技术为核心，把项目施工过程中的施工进度方案输入到数据系统中，提高计算机技术对整个数据进行运算处理，从而形成以日施工进度为基础、周施工进度为要点的精细化施工管理体系。除此以外，相关工作人员还运用BIM技术的汇总能力把系统定期收到信息进行汇总，然后传输到指定位置，便于其他负责人能够及时了解到施工进度情况。

第二步：施工进度动态控制。在高速公路机电工程项目的施工过程中，相关管理负责人最重要的工作就是运用BIM技术了解项目中各个子系统的工作进度，并且实际施工进度和设计进度进行对比，观察其有无差别，如果不存在差别，就说明施工进度管理效果达到预期的效果，如果存在差别，就需要相关负责人对实际施工情况进行分析，然后找出产生的原因，进而针对这些原因提出合理的措施，保证施工进度得到最有效的控制。

3 BIM用于高速公路机电工程建设中的构建

3.1 施工模拟，确定位置

在高速公路机电工程建设中，应用BIM技术进行工程设计，可以提取预演施工方案以替代以往采用的方案编制工作，对平面图标无法明确的问题予以有效解决。设计人员通常会采用静态和动态两种方案对施工方案进行模拟，举例来讲，机电工程要进行吊装施工，需要充分考虑之前的设计内容，并对吊装机位进行进一步检查，并通过静态调整以确定最为合理的机位位置，首先排除在吊装高度和工作半径方面存在的不合理问题，并对其他安全隐患进行检查，及时发现并予以处理。

3.2 仿真建设，有效沟通

在高速公路机电工程建设中，管理人员应对BIM技术构建动态的应用予以重视，对工程地点的工程建设目标方向、地面情况、地理位置等进行考虑，对三维模型设计程序进行设计。在程序设计中，首先设置一些权限到系统中，从而保护施工单位的重要数据内容，并通过账号密码登录的形式对重要数据和应用进行加密。再者，在机电工程应用BIM技术进行设计过程中，分析各方面设计参数后再进行输入，从而实现可视化三维模型的建立。最后，重视设计工作中对公共交流平台的建立，在平台中实现设计人员、施工人员、管理人员之间的信息交流，鼓励工作人员积极提出建议，从而对程序进行不断改进。

3.3 监测管理，确保质量

在高速公路机电工程施工监测管理工作中也可以应用BIM技术。管理人员想要对整个高速公路机电工程当前建设情况进行随时了解就需要应用到BIM技术，通过测试工程施工空间的形态并评估工程的质量，分析各个方面收集到的数据，从而全面评估施工技术的操作工艺、科学性等内容，充分掌握工程施工阶段性的成果， 以便进行下一步工作量的规划与任务的部署。

3.4 结构建设，数据检测

还可以应用BIM技术在工程结构检测环节对承载力、稳定性、碰撞等因素进行检测，实现对结构性能和质量的检测，避免由于稳定性不足造成结构性能出现问题。举例来讲，在工程结构建设的实际施工中，可以对BIM技术中的revit技术加以运用，检测工程结构的可持久性和稳定牢固性，并将这些数据应用到模型的构建中，实现结构建设水平的有效提升。

3.5 管理资源

在高速公路机电工程的建设阶段，所用到设备种类较多，并且具有不同的性能和复杂多样的信号，管理起来难度较高。而这些设备信息内容都可以在BIM模型中进行准确的标注，从而有效统计施工各项材料的种类、数量等信息，统一各项参数内容并向采购部门提交，开展后续的设备购置工作，这些数据会为后续材料管理工作中被再次调用。

4 结束语

综上所述，在高速公路机电工程中运用BIM技术可以在很大程度上提升工程的质量，其实际应用具有非常重要的意义。为了保证BIM技术的应用效果，就需要工作人员在运用过程中结合实际情况，对不同子系统选用合适的功能。随着科学技术的不断发展，相关工作人员还应该对BIM技术的应用效果进行总结，从而提高项目管理的质量。本文主要针对BIM技术的应用效果进行分析，重点介绍了其在质量管理、成本管理以及施工管理等方面的作用，以期加深对BIM技术的研究。

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