基于BIM的隧道工程数字化施工控制技术与应用赵如

基于BIM的隧道工程数字化施工控制技术与应用赵如

赵如

中国建筑第八工程局上海公司上海200000

摘要：近年来，随着社会的发展，我国的隧道工程的发展也突飞猛进。建筑信息模型（BuildingInformationModel-ing，BIM）通过信息化手段，将与建设项目相关的各专业信息进行集成和协同管理，对数据资源进行基于BIM标准的传递和共享，实现参建各方信息共享和资源协同、建设项目各施工阶段信息化管理及信息化技术在全寿命周期的应用。BIM技术通过建立BIM模型对建设项目信息进行3D表达，利用模型对项目进行设计、建造和运营管理，实现建设项目建造和管理的可视化、协同化，依托模型对施工进行预演，提前发现安全隐患，优化施工方案，提高工程质量和效率。

关键词：BIM；隧道工程数字化施工控制技术；应用

引言

随着信息技术的进一步发展，BIM技术以“协调性、可视化、模拟性”等无可比拟的特点，已经被广泛应用到工程施工中，并彰显出巨大的优势。尤其是在隧道工程和地下工程施工中，BIM技术的应用为其提供了信息化支撑，促进了施工的管理优化，进一步缩减了施工工期、节约了施工成本，全面提高了工程的施工质量。

1BIM技术的含义及特征

1.1BIM技术的含义

BIM技术是建筑信息模型的缩写，它能够利用三维数字将建筑物作为载体来实现整个建筑物生命周期的设计、施工等管理。同时，它还能够实现建筑物信息的有效协调管理。因此，BIM技术已经被广泛应用于施工管理、项目管理等方面。

1.2BIM技术的特征介绍

BIM技术具备高度信息集成性能，能够借助数字信息技术，实现建筑物的有效模拟，利用空间关系、几何形状等来描述建筑物中的设计要素。因此，在创建三维模型时，需要基于三维模型数据库来实现数据的创建，保证信息的关联性和一致性，一旦建筑信息被修改，BIM系统就会及时发出警报，并对其图纸进行处理，实现了人力资本的降低，提高了管理人员的工作效率。BIM技术还能够及时与设计方、施工单位、建设单位进行信息的沟通和交流，保证信息传递的及时性，发挥出协调管理的优势。

2优化措施分析

2.1苏州金鸡湖隧道隧道工程流程方面

将BIM技术应用到隧道工程中，能够简化隧道工程的流程，具体可以通过以下几个方面进行分析：第一，简化施工图的设计，BIM能够科学的对隧道工程作出合理的规划，并通过BIM对隧道工程的规划内容，向施工单位和设计部门明确BIM应用的相关要求。第二，通过BIM进行隧道工程建模，通过设计单位对隧道工程进行建模，保证所建模型与隧道工程具有较高的契合度。第三，模型检测和修改，施工单位在施工前需要对BIM设计模型进行检测，如果发现模型中存在问题，需要及时对其进行修改。综上所述，通过BIM技术的使用，能够简化隧道工程的流程，提高隧道工程的整体工作效率。

2.2BIM技术在隧道工程、地下工程施工管理中的应用

施工管理是保障隧道工程、地下工程施工进度和施工质量的关键。在具体进行隧道与地下工程施工管理的过程中，可以充分利用BIM信息技术的优势，不断提高项目工程的管理水平和质量。（1）BIM技术在质量管理中的应用。在隧道与地下工程管理中，质量控制是其重点所在，同时也是管理的难点所在。而通过BIM技术的应用，则可充分利用该技术对施工中存在的潜在质量风险进行识别，并且利用BIM技术对施工技术进行模拟，确保施工技术的精准运用，进而保证整个工程的质量。（2）BIM技术在安全管理中的应用。隧道与地下工程施工中，存在较大的安全风险。在这种情况下，传统的安全管理方式效果并不理想。而通过BIM技术的应用，可在事前的施工模拟中，将施工中存在的安全隐患进行排查，并据此制定出相应的安全防范措施；通过BIM技术的应用，可将安全事故直观地呈现在施工人员面前，进而增强其安全意识；利用BIM技术可对施工人员进行空间定位，对其施工进行监控，以最大限度地减少安全事故的发生率。（3）BIM技术在施工进度管理中的应用。在隧道与地下工程施工中，受到多种因素的影响，常常出现施工进度延误的现象。而通过BIM技术的应用，可依据相应的信息、参数和数据等进行计算，并制定出最佳的施工进度计划。同时，通过BIM技术的应用，可对施工进度管理中存在的问题，进行有效的调整和改变，进一步增强施工进度的可控性。

2.3BIM管理平台的构建方面

为了能够在隧道工程中充分体现BIM技术可视化和模拟性的优势，可以通过构建BIM管理平台进行展开。为了提高BIM平台的效率和质量，可以在构建过程中通过以下几点进行设计：第一，需要充分考虑隧道工程中使用的材料和设备等因素，并对其制定科学的管理平台。第二，BIM管理平台还需具备良好的数据格式转化功能，如果在隧道工程中得出的数据并非IFC格式，可以通过数据转换为IFC格式，从而能够实现对数据进行科学分析的目标。第三，BIM管理平台在使用过程中，需要通过BIM技术对施工进度、施工质量等进行分析，并获取相应的参数，在这一过程中，BIM管理平台需要具备将手机参数及时传递给BIM管理平台数据层的功能。

2.4施工进度模拟

通过专业施工模拟软件将隧道三维模型与Project进度计划文件相关联，将参数化模型构件与计划任务进行挂接，能够实现动态施工演示及场地布置模拟，具有形象直观、方便查找、定位精准、空间协调等特性。根据需要，对于复杂技术方案的施工过程和进度可实行专项模拟。以现有模型为基础，导入3DMAX软件进行加工，实现施工方案的可视化交付，保证生产过程的顺利实施。相较于传统依据施工经验，借助单双代号网络图、甘特图、直方图等进度管理手段，BIM基础上4D模拟，能较好地提升进度方案制定的精准性和科学性，优化人、材、机等资源配置，对现场生产管理效率和能力有较大提升。

结语

ＢＩＭ技术的出现，极大地推动了隧道工程建设向安全、高效、优质这一目标发展的进程。但目前ＢＩＭ技术的应用还不成熟，在平台研发阶段仍存在一些瓶颈需要突破。只有通过在实际工程建设中不断探索，才能实现真正意义上的基于ＢＩＭ的隧道工程全生命周期应用管理，全面提升隧道建设信息化、智能化管理水平。

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