BIM技术在复杂土木工程施工中的应用分析

BIM技术在复杂土木工程施工中的应用分析

王 振

天津安装工程有限公司　天津 300061

摘要：在我们国家不断进步，科学技术不断创新的背景下，我国顺利迎来了信息化时代，与此同时，BIM技术获得了良好的发展，且在我国的建筑工程领域的应用范围愈加广泛。BIM作为一个集成的数字化工具,已经成为建筑行业关注的热点,通过对建筑模型的构建、管理和共享,实现项目参与者之间的信息整合。它可以用于建筑设计、施工和运营阶段,为项目参与者提供一个高效的协同工作平台。本文主要研究BIM在工程管理中的优势,并对BIM技术在复杂土木工程施工中的应用进行了阐述。

关键词：BIM技术；复杂土木工程；施工；应用

引言

大数据背景下，在复杂土木工程项目中引入信息化管理方式是大势所趋，而以信息技术为基础的BIM技术能够在复杂土木工程管理中发挥巨大作用。

1 BIM技术原理

BIM技术是一种以三维数字技术为基础，工程项目信息高度集成的工程数据模型。通过可视化展示、施工工序及工艺模拟、机电专业深化设计、施工进度模拟、施工成本管理和数字化构件加工6个方面对工程项目设施实体和功能特性进行数字化表达。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性的特点。BIM模式是根据项目实际情况进行构建，因此具备了三维数字信息，包含几何和非几何信息，如复杂土木工程构件的材料、重量、价格和进度等，因而可用于模拟真实世界的行为。BIM的应用贯穿于整个复杂土木工程项目全生命周期的各个阶段，包括规划、设计、施工和运营管理等阶段。

2 BIM技术的应用优势

2.1提供全面的项目可视化和模拟。

通过建立精确的三维复杂土木工程模型,施工方可以在虚拟环境中进行工程分析和模拟,预测和解决潜在的冲突和问题,避免现场施工中的错误和延误,提高了施工过程的效率和质量。

2.2提升施工效率

施工方可以应用BIM技术在施工前进行全面的虚拟建模，识别和解决潜在问题，优化施工流程，提高施工效率。此外，BIM技术还可以帮助施工方实时监控施工进展，及时调整施工计划，确保项目按时完成。

3 BIM技术在复杂土木工程施工中的应用

3.1在质量控制应用

目前的BIM技术大多是通过进行场景施工管控，把场景的复杂土木工程品质和施工中的安全问题直接反映给施工管理者，由此可以得到及时处理，从而提升了复杂土木工程施工的品质，并减少了意外事故的发生率等。在实际使用的流程中，具体实施流程为，先要进入BIM应用的页面，之后把复杂土木工程施工现场的相应图片录入到BIM应用，并填好相应选择，其中包含了工程项目名字和轴线等具体实际技术参数。使用BIM借助移动终端技术收集场景上的各种数据分析，实现施工安全和产品质量的协同管控，把场景上可以形成的隐患和问题，以大数据分析的形态传递到BIM的实际应用，之后再把这部分数据关联到由BIM所提供的模块，并运用BIM实时可视化的各种功用，对场景上施工中存在的问题加以研究。这会让施工管理者可以更及时并且精确地找到场景上的隐患和问题，以便实现精确定位，实现对施工全过程的动态管控，保证复杂土木工程施工的平安完成，并保障了施工工人的身体健康。

3.2在成本管理的应用

（1）预算制定与控制。通过BIM技术，项目团队可以在项目早期阶段准确估算成本，制定更为精确的预算。BIM模型的详细信息包括复杂土木工程构件、材料、劳动力和设备等方面的数据。这有助于识别可能导致成本溢出的因素，例如设计变更、材料价格波动或施工延误。BIM还可以与成本估算软件集成，自动生成成本报告，帮助项目管理者了解项目的经济状况。通过实时的数据更新，项目管理者可以及时掌握成本控制情况，采取必要的措施，以确保项目不超出预算范围。（2）成本跟踪与分析。BIM技术使项目管理者能够实时跟踪项目成本，并对成本数据进行详细分析。BIM模型与项目的实际进展相结合，可以提供准确的成本信息，其包括已花费的资金、计划成本和剩余成本等。这有助于识别成本节约的机会，及早发现可能的成本超支。通过分析成本数据，管理者可以了解哪些部分的成本较高，从而采取措施进行优化，例如重新谈判供应商合同、优化材料选用或调整工程进度。BIM技术还支持趋势分析，帮助管理者预测未来成本变化，以更好地规划资源和预算。

3.3在安全动态管理中应用

（1）现场资源管理。利用BIM技术对施工现场的各项复杂土木工程资源进行动态跟踪管理。建材管理、人员管理和机械设备的管理是施工现场安全动态管理的一项重要内容，以BIM技术作为技术支撑，借助基于BIM技术架构的可视化数字模型，实现施工现场资源的动态跟踪管理，保证工程质量和施工现场安全。（2）安全动态管理。施工现场安全管理是一个复杂多变的管理过程，涉及大量的物力、人力，针对日益复杂的施工管理形势，可以引入BIM技术，采用监理与信息化管理结合的模式，加强施工现场安全的动态管理，确保项目安全生产。可与安装在施工现场的摄像机相结合，通过摄像机设备与BIM虚拟场景的组合查看自动生成的生产信息，对整个项目施工现场进行视频监控全覆盖，监督施工现场的各个关键危险源和防火设施情况，使监控信息传输更顺畅，实现项目现场随时控制的需要，使施工现场的“每一块砖”都清晰可见，各个作业面都能实现安全把控。

3.4实现BIM数据标准化集成

在建筑信息模型（BIM）技术推动下的工程项目管理信息化平台，需要在功能上实现对设计、施工、竣工各环节的全方位覆盖，以确保工程项目在整个生命周期内的信息准确性和可追溯性。在设计环节，BIM平台能够对建筑构件进行精确模拟，根据项目特点设定不同的模型精细度等级（LOD），如在结构设计阶段通过BIM软件细化模拟每个构件，确保其受力和稳定性满足相关规范的规定，例如在计算楼板承载力时确保其设计载荷不低于3.0kN/m²。施工环节平台通过整合物联网技术，对施工材料和机械进行实时监控，如通过传感器收集混凝土的实时养护温度，必须控制在20℃-25℃范围内，以避免强度发展不均。同时通过BIM模型的辅助能够对施工进度进行模拟和预测，及时调整施工方案，比如预测结构封顶时间需在施工开始后的180天内完成，以确保工期控制在合理范围。竣工环节BIM平台应具备高度的数据分析能力，对复杂土木工程的能耗、使用寿命等参数进行预测分析，例如对复杂土木工程的整体能效进行评估，确保其能耗指标符合相关规范标准的要求，促使复杂土木工程维护成本和能源使用在运营期间维持在预算范围内，比如大楼空调系统的能耗需控制在每平方米每年不超过150kW·h。通过这样的技术应用，BIM技术不仅在各个项目阶段提供决策支持，同时也为复杂土木工程的长期可持续运营提供了数据支持，最终推进工程项目管理信息化平台的深度实现，确保项目能在高效率与高质量的双重目标下稳步推进。

结语

BIM作为一种先进的工程信息技术，近几年已广泛应用于一些大型复杂土木工程项目的现场管理过程中，不仅提高了现场管理质量，加快了施工进度，也避免在复杂土木工程中产生诸多问题，促使我国复杂土木工程领域步入一个崭新的阶段。

参考文献

[1]陈兆升,樊怀亮,吴婧.BIM技术在复杂土木工程现场管理中的应用[J].工程技术研究,2022,7(23):134.

[2]单建国.刍议BIM技术在复杂土木工程现场施工管理中的应用[J].居舍,2022(11):123.

[3]张伊祥,朱仁民.复杂土木工程管理中BIM技术的应用探讨[J].砖瓦,2023(3):113.