基于BIM技术的桥梁与隧道施工协同管理研究

基于BIM技术的桥梁与隧道施工协同管理研究

李继强 

云南交投云岭建设有限公司

摘要：近年来，建筑信息模型（BIM）技术的迅速发展为桥梁和隧道施工协同管理提供了新的解决途径。BIM技术以数字化方式对建筑物的各个方面进行建模和管理，可以提供全方位的施工信息和资源协调的平台。通过应用BIM技术，可以实现施工各参与方之间的信息共享、协同作业和冲突检测，从而提高施工管理的效率和精度。正因如此，本研究旨在通过应用BIM技术来改进桥梁与隧道施工的协同管理。

关键词：BIM技术；桥梁与隧道；施工协同；管理；研究

1理论基础

1.1BIM技术概述

BIM（BuildingInformationModeling）技术是一种基于数字化建模的建筑信息管理系统，它通过集成多种技术和工具，实现对建筑物全生命周期的管理和协同。BIM技术的核心思想是将建筑物的各种信息（包括几何形状、构造、材料、设备、工期等）以数字化的形式进行建模，并提供可视化和可查询的数据库，实现对建筑物在设计、施工和运营等各个阶段的全面管理。

BIM技术主要由三个层次的模型组成，包括物理模型、逻辑模型和管理模型。物理模型是建筑物的几何形状和空间关系的表示，逻辑模型是建筑物的结构和系统的表示，管理模型是建筑物的各种属性和信息的表示。BIM技术利用这些模型对建筑物进行全方位的数字化描述，实现建筑物各个方面在不同时间、空间和层面的可视化和管理。

BIM技术具有多方面的优势和应用价值。首先，BIM技术可以提高设计的效率和质量，减少设计错误和冲突。通过BIM技术，在设计过程中可以进行多方面的模拟和分析，例如可视化表示、结构和系统的优化设计等。其次，BIM技术可以实现施工过程中的协同管理和优化资源利用。通过BIM技术，设计人员、施工人员和监理人员可以共享同一个建模平台，进行实时的信息共享和协同设计。最后，BIM技术还可以改进建筑物的运营和维护管理。通过BIM技术，建筑物的各种属性和信息可以与建筑物的实际运营和维护相连接，实现对建筑物全生命周期的管理和优化。

1.2桥梁与隧道施工管理概述

桥梁与隧道施工是建筑工程中的重要组成部分，其施工管理的效率和质量直接影响到项目的成功和效益。传统的桥梁与隧道施工管理存在一些问题和挑战，包括信息共享困难、决策不准确、工期滞后等。这些问题主要是由于传统的施工管理方法和工具的局限性导致的。

在传统的桥梁与隧道施工管理中，信息共享困难是一个主要问题。由于施工过程中涉及到多个参与方，如设计人员、施工人员、材料供应商等，信息的传递和共享成为一个复杂的问题。传统的信息传递方式主要依赖于纸质文件和传真，这种方式存在信息不准确、传递慢等问题。另外，由于桥梁与隧道施工的特殊性，决策的准确性对项目的成功至关重要。然而，传统的决策方法常常依赖于个人经验和直觉，缺乏科学化和系统化的依据。此外，桥梁与隧道施工往往受到天气等因素的影响，工期的滞后常常是一个难以回避的问题。

1.3BIM技术在施工管理中的应用

BIM技术在桥梁与隧道施工管理中具有广泛的应用前景。首先，BIM技术可以实现施工过程中的信息共享和协同管理。通过BIM技术，设计人员、施工人员和监理人员可以在同一个建模平台上共享和操作建筑物的各种信息，实现信息共享和协同设计。其次，BIM技术可以支持施工过程中的决策和优化。通过BIM技术，可以进行多方面的模拟和分析，例如施工过程的可视化表示、工期计划的优化等。最后，BIM技术可以提高施工过程中的效率和精度。通过BIM技术，可以实现施工过程的自动化和数字化，减少错误和冲突，提高工作效率和质量。

为了实现BIM技术在桥梁与隧道施工管理中的应用，需要解决一些技术和管理上的挑战。首先，需要建立完善的BIM技术平台和软件工具，提供全面的功能和易用性。其次，需要培养和提高相关人员的BIM技术能力和意识，推动BIM技术在施工管理中的广泛应用。最后，需要制定相应的标准和规范，保证BIM技术在桥梁与隧道施工管理中的有效应用和推广。

BIM技术在桥梁与隧道施工管理中具有广泛的应用前景和巨大的潜力。通过应用BIM技术，可以实现施工过程中的信息共享和协同管理，提高施工效率和质量，减少错误和冲突。然而，要实现BIM技术在桥梁与隧道施工管理中的应用，需要克服一些技术和管理上的挑战，并探索适合该领域特点的应用方法和模式。在未来的研究和实践中，需要进一步完善和推广BIM技术在桥梁与隧道施工管理中的应用，以支持相关领域的发展和进步。

2桥梁与隧道施工协同管理现状分析

2.1 目前桥梁与隧道施工协同管理存在的问题

桥梁与隧道施工协同管理在目前存在一些问题，主要体现在以下几个方面：

（1）信息孤岛现象：在传统的桥梁与隧道施工管理中，各参与方（如设计、施工、监理等）通常使用各自的信息管理系统，相互之间的信息交流和共享不畅，容易形成信息孤岛，影响施工协同管理的效果。

（2）沟通协作困难：由于各参与方使用不同的信息管理系统，导致在项目实施过程中沟通协作困难，例如，施工方无法及时获取设计方的设计变更信息，从而影响施工进度和质量。

（3）施工进度和成本控制不力：在传统的施工管理模式下，施工进度和成本控制往往依赖于人工管理，容易出现信息滞后和决策失误，从而导致项目延期或成本超支。

2.2 问题存在的原因分析

上述问题的存在，主要有以下几个原因：

（1）缺乏统一的信息平台：传统的桥梁与隧道施工管理中，缺乏统一的信息平台，各参与方无法实现信息共享和交流，从而影响了施工协同管理的效果。

（2）技术水平限制：传统的桥梁与隧道施工管理技术水平有限，无法满足现代施工管理的需求，例如，缺乏有效的施工进度和成本控制手段，导致项目管理的效率低下。

（3）管理观念落后：部分桥梁与隧道施工管理人员观念落后，对于新技术、新方法接受程度较低，导致施工管理模式难以实现创新和突破。

2桥梁与隧道施工协同管理研究

2.1协同管理理论与模型

协同管理是指在工程施工过程中，各个相关方通过信息共享和有效沟通，共同协作完成项目目标的管理方式。在桥梁与隧道施工中，协同管理尤为重要，因为这些工程通常涉及多个专业领域和多个参与方，例如设计师、施工方、监理方、材料供应商等。通过协同管理，可以避免信息不对称、资源浪费和工期延误等问题，实现施工过程的高效、有序和安全。

协同管理理论包括沟通理论、协作理论和协同理论。沟通理论主要研究信息传递和交流的方式和效果，包括语言、符号和媒体等；协作理论主要研究多个参与方如何有效地协同工作，包括任务分配、资源协调和决策制定等；协同理论主要研究协同管理中各个参与方的角色和关系，包括权力平衡、互信和利益共享等。这些理论对于桥梁与隧道施工协同管理的研究和实践具有重要的指导意义。

在协同管理模型方面，常用的模型包括“人-技术-组织”模型、系统动力学模型和信息流模型等。其中，“人-技术-组织”模型将协同管理视为人员、技术和组织三个要素之间的相互作用和影响；系统动力学模型将协同管理视为一个动态的系统，研究各个因素之间的反馈和相互关系；信息流模型则将协同管理视为信息在各个参与方之间流动和共享的过程，研究信息传递的效率和准确性。这些模型为桥梁与隧道施工协同管理的实践提供了理论和方法。

2.2构建桥梁与隧道施工协同管理平台

为了实现桥梁与隧道施工的协同管理，需要构建一个集成信息和功能的协同管理平台。这个平台可以为各个参与方提供信息共享、任务分配、进度控制、冲突协调和决策支持等功能。通过协同管理平台，可以实现施工过程的有序、高效和安全。

在桥梁与隧道施工协同管理平台的构建过程中，需要考虑以下几个方面的问题：

2.2.1数据集成：将各个参与方的数据进行整合和标准化，实现信息共享和统一的数据管理。可以采用BIM技术和云计算等技术来实现数据集成。

2.2.2功能设计：根据施工管理需求，设计相应的功能模块，包括任务管理、资源管理、进度管理、质量管理、安全管理和风险管理等。这些功能模块可以通过界面友好、操作简便的方式呈现给用户，提高协同管理的效率和便利性。

2.2.3接口集成：与现有的施工管理系统和工具进行对接，实现平台与其他系统的数据共享和功能互通。可以采用Web服务、API和接口标准化等方法来实现接口集成。

2.2.4安全保障：确保协同管理平台的安全性和数据的保密性。可以通过身份认证、数据加密和访问控制等措施来保护平台和数据的安全。

通过构建这样一个桥梁与隧道施工协同管理平台，可以实现各个参与方之间的信息共享、任务协作和决策支持，提高施工过程的协同性和管理效果。

结束语

对于桥梁与隧道施工的协同管理具有重要的理论和实际意义。研究结果为相关领域的研究和实践提供了有力的支持，也为进一步完善和推广BIM技术在桥梁与隧道施工中的应用提供了参考。

参考文献

[1]志魏冯.论BIM技术助推市政道路桥梁施工新机遇.建筑施工管理,2019

[2]王振国,张保坤.BIM技术在市政路桥设计施工方面的应用浅析.工程建设,2020

[3]黎莉,王长,练巧辉.结合项目管理，提升BIM应用价值——深圳北理莫斯科大学项目前期BIM管理思路.2016,30-32

[4]强李.BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用.工程管理与技术探讨,2023

[5]吴国庆,郑兴征.BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用.工程学研究与实用,2023

作者简介：作者：李继强，出生年月：1970年9月，性别：男，民族：汉族，籍贯：云南牟定，学历：大学本科，职称：副高级工程师，研究方向：公路桥梁。