基于BIM的公路工程项目施工质量管理策略研究

田昀，苏岩

（1.庆阳市西峰区公路局，甘肃 庆阳 745000；2.庆阳市公共资源交易中心，甘肃 庆阳 745000）

0 引言

质量管理工作是公路工程施工管理的重难点，需要从多个方面采取措施，如加强制度建设、注重人力资源建设、强化施工过程监管等。随着现代技术的发展，越来越多的技术手段在公路工程建设与管理中逐渐得到应用，为公路工程施工质量管理提供了新的方向[1]。现阶段，BIM 技术在工程设计、工程施工、装饰装修、造价管理等诸多方面已得到应用，且显示出了较好的应用效果。基于此，结合公路工程施工管理经验，对基于BIM 的公路工程项目施工质量管理提升策略进行研究，以期为公路工程项目施工质量管理提供参考。

1 BIM 技术概述

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，在BIM 技术应用中，通过收集与建筑工程项目相关的信息，能够建立与工程规划、设计、施工、运行管理相关的模型。与常规建筑模型相比，BIM 模型具备可协调性、可模拟性、可出图性、可视化及可优化等特点，不同的管理者可根据自身需求，对数字信息模型进行优化、调整，得到所需要的相关信息，进而利用相关信息指导项目建设与管理工作。

基于BIM 的公路工程项目施工质量管理模式具有建筑信息高度集成的优势，将BIM 技术合理应用于公路工程项目质量管理，能够有效提高管理效率、降低施工风险。通过三维模型、四维模拟等指导具体的项目施工，可以提前预判与应对施工中可能出现的问题，进而保证公路工程项目质量。此外，BIM 技术有助于施工方案优化、指导施工组织设计，科学使用建筑材料，控制项目建设成本与造价，多角度指导建筑工程管理工作。

综合不同学者关于BIM 的应用分析，BIM 技术较常规施工质控管理技术有更多优势。BIM 技术与常规技术在建筑工程管理中的应用对比如表1 所示。

表1 BIM 技术与常规技术在建筑工程管理中的应用对比

2 公路工程项目常见施工质量问题

公路工程在当前的工程建设中占比较高，尽管在公路工程施工中会采取一定的质量控制措施，但在具体施工中依然存在部分施工质量问题，了解公路工程相关施工质量问题才能更好地运用BIM 技术并指导相关施工质量问题的预防与处理。

2.1 路基施工质量问题

在公路工程施工中，路基施工质量问题发生率较高，且会对后续公路使用安全产生直接影响。如果路基质量问题得不到有效处理，会增加后续路面施工质量和附属设施施工质量问题的发生风险。常见的路基施工质量问题包括路基强度不足、水稳定性差以及整体稳定性不足等，可能导致后续公路投入使用后出现路基下沉、局部破坏等问题。

此外，特殊地区（如软土地区、滑坡地段、岩坍与岩堆地段以及泥石流地区）的路基更容易出现质量问题，这些特殊地区对公路工程的施工质量控制要求更高，如果不能保证施工质量将产生严重后果，如软土地区路基可能出现路堤失稳或沉降过大等问题[2]。因此，在公路工程施工中，必须采取有效措施保证路基施工质量，确保后续公路的使用安全。

2.2 路面施工质量问题

路面需要直接与荷载接触，现阶段在路面施工中沥青混凝土使用率较高，但是因为在质量管理方面存在一定的不足，使得路面施工存在一定的质量问题，如沥青混凝土原材料质量不达标、拌和温度不达标、级配不合理、摊铺操作流程简化或者执行不规范、碾压不到位等，这些均可能造成公路在后续出现质量问题，影响行车舒适性与安全性。沥青路面常见的质量问题包括沉降、车辙、坑槽、离析松散、裂缝等，任何质量问题都会增加交通安全隐患，因此需要加强对路面质量问题的防范。

3 BIM 技术在公路工程项目施工质量管理中的优势

BIM 技术在公路工程项目施工质量管理方面的应用优势主要体现在以下几个方面：

3.1 有助于质量管理信息的共享

BMI 技术在公路工程质量管理中的应用能够实现全过程管理，通过三维建模、三维渲染演示、数据信息整合、快速算量等功能，可获取更多与公路工程相关的信息。大量的数据信息可借助计算机以及相关软件完成信息共享，保证不同单位结合自身责任做好公路工程管理。

此外，借助BIM 技术，还能确保设计单位、施工单位、监理单位、分包单位等及时了解公路工程的地形、航照、地质、土地使用、环境保护等信息，进而更科学地进行公路工程质量管理[3]。

3.2 保证公路工程施工相关信息的准确性

在公路工程施工与质量控制管理过程中，必然会涉及大量数据信息，由于数据信息量较大，人工处理容易出现误差。

例如，在一些复杂地形中进行公路工程设计与施工时，为了更清楚地掌握地形与公路结构的关系，需要根据桩号绘制多幅公路横断面图，不仅耗时较多，且容易出现误差。

而使用BIM 技术，可借助数据库、数据计算等功能，提高数据计算的准确性与速度，导入BIM 相关信息，即可根据相关里程桩号快速生成相应的公路横断面图，不仅能提高工作效率，且能有效降低误差，进而更有效地指导公路工程的施工进度、质量管理等工作。

3.3 可有效提升管理效果

公路工程施工质量问题是多种因素共同作用的结果，因此在具体施工过程中需要从多方面加强质量管理，保证最终公路施工质量合格。在公路工程项目施工质量管理中合理应用BIM 技术可以有效提升管理效果。

例如，可利用BIM 技术进行设计图纸优化，利用BIM 技术中的3D 视觉仿真功能，形成地形和公路结构3D 模型，立体、直观地展示不同路线方案，有助于施工方案的优化。

此外，还可以利用BIM 技术进行公路工程进度规划模拟分析，保证施工进度的合理性，提升公路工程施工管理的科学性，进而达到预期的公路工程施工质量控制目标，确保公路工程项目满足各方面技术要求。

4 基于BIM 的公路工程项目施工质量管理策略

4.1 利用BIM 进行大体积混凝土施工测温

公路工程建设涉及大体积混凝土施工问题，为了减少混凝土裂缝，保证公路工程大体积混凝土施工质量，混凝土测温与控温成为施工过程中的关键环节。在公路工程大体积混凝土施工及温度监控过程中，应重视对工业自动化温度数据监测与管理软件的应用。通过无线方式完成现场测温数据的上传与汇总，并利用温度数据分析管理平台及时评估施工中不同区域的温度变化，这些测温数据可以为公路工程中大体积混凝土的温度管理与质量控制提供参考。

根据公路线形设计特点，确定相应的测温点，并合理布置电子式温度传感器。通过远程实时动态监测，可以了解公路施工中大面积混凝土施工后不同区域混凝土内部温度的变化[4]。根据内部外部温度变化情况，及时在混凝土施工后采取养护措施，以保证公路工程中大体积混凝土的施工质量，减少因内外温差过大而引起的裂缝。

4.2 利用BIM 开展道路施工技术交底工作

公路施工方案和技术交底效果的严谨性对公路工程施工质量有直接影响。常规的公路工程技术交底主要依据施工图纸、技术规范及施工现场情况等。然而，可能存在工作人员审图不清、施工经验不足或其他原因，导致公路工程施工中的技术交底文件编制存在不足。

此外，常规的技术交底多采用文字、图纸等手段，容易出现交底不详细、短期内重复交底、技术交底后施工人员理解不够深入等情况，导致公路施工过程中存在质量隐患，从而影响公路工程施工质量。

第一，借助BIM 技术，可全面、准确地展示公路施工细节，包括工程难点、重点和安全隐患等。通过可视化技术交底，可使施工人员更好地理解公路工程技术要求和细节，确保施工计划的精确性、提高技术交底效果。

第二，应用BIM 可视化模拟，可以系统地展示和模拟公路工程的分段工程（见图1），展示重点施工环节和工艺，还可通过三维动画模拟施工过程，帮助施工人员掌握技术要点并加深对重点施工工艺的理解，提高公路工程技术交底的准确性和科学性，有助于提高施工效率。

图1 公路工程BIM 模型图

第三，结合施工组织设计，利用BIM 技术可灵活确定机械配置、人力资源配置和相关施工内容的顺序，规范施工过程，避免重复作业，保证公路施工质量[5]。

4.3 利用BIM 开展不同施工部门的协调工作

施工部门的协调性对公路工程的施工进度和质量均有一定的影响。在公路工程中引入BIM 技术可以更好地协调各个施工部门，确保各部门合作顺畅。在常规的公路工程施工中，由于不同部门间的协调性不足，可能会出现交叉作业、重复作业和延误作业等问题。

而利用BIM 技术，可以依靠三维信息化模型模拟整个施工流程，确保每个部门都明确自己的作业时间和时机，有助于各部门进行更好的协作施工，以确保实际施工的科学性，提升公路工程施工质量[6]。

5 结语

BIM 在公路工程项目施工管理方面有重要的应用价值，结合公路工程的施工特点，在公路工程质量管理的不同阶段灵活使用BIM，有助于提升公路工程质量管理效果。此外，公路施工单位需重视对技术人员与管理人员的培训，提升其对BIM 技术的应用能力，进而更好地发挥该技术在公路工程项目施工管理中的作用。