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BIM 技术在交通工程中的应用

来源:《中国高新科技》期刊 时间:2021-03-19
  0.引言

  知识经济时代,技术的发展是推动社会进步的核心动 力。近年来,BIM 技术开始被广泛应用到各个行业和领域 中,并且发挥了非常积极的作用。以交通领域为例,BIM 技术所具备的模拟功能可以帮助工作人员在项目实施前,及 时发现其中存在的问题和隐患,制定出有效的应对措施来为 工程的顺利实施提供保障,也可以促进交通工程综合效益的 提高。

  1.BIM 技术概述

  BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型), 是一种基于现代信息技术的全新工具,其核心在于借助虚拟 化的建筑工程三维模型,利用数字化技术提供完整的建筑工 程信息库。在信息库中,应该包含建筑构件尺寸数据、状态 信息以及专业属性,同时也应该包含一些非构件对象(如空 间等)的状态信息。以建筑工程三维模型为支撑,建筑工程 项目建设中信息的集成化程度会有很大提高,相关参与方也 能够得到良好的信息交互与共享平台。 BIM 技术最早于 2002 年提出,并在短时间内得到了快 速发展,被广泛应用于虚拟设计、设施管理等领域,实现了 领域内各部门之间的信息共享。在我国,BIM 技术最早被 应用在建筑服务系统集成及优化方面,通过工程信息模型的 构建,可以对施工中可能遇到的问题进行预测分析,也可以 结合成本及进度评估,做好工程施工方案的调整与变更。在 新的发展环境下,BIM 技术变得越发成熟,在交通工程领 域中得到应用,并且体现出了比其他技术更加显著的优势, 也因此得到了工程技术人员的重视。

  2.BIM 技术在交通工程中的应用

  对比一般的工程项目,交通工程存在一定的相似性,这 也使得在对 BIM 技术进行应用的过程中,可以参考其他工 程的经验,利用 BIM 技术所具备的模拟功能,就交通工程 的施工程序进行优化,确保工程建设的顺利实施。当然,考 虑到交通工程本身的特殊性,在对 BIM 技术应用的过程中, 其对于地形提出比较严格的要求。

  2.1 BIM 技术在成本管理中的应用

  交通工程项目在施工建设的过程中,同样需要做好成本 管理,强调工程的经济效益。成本管理是经济效益提高的一 个重要举措,在交通工程施工的成本管理中,BIM 技术的 应用取得非常显著的作用和价值,得到更加全面、准确的成 本造价数据,也可以减少人力资源消耗。将交通工程的相关 数据输入到 BIM 模型中,可以实现对工程的模拟分析,开 展人工造价评估工作,及时发现其中存在的不足和问题,规 避和防范失误,从各个方面和角度来对交通工程进行分析, 将成本控制所具备的作用最大限度地发挥出来,以实现预期 的成本控制目标。事实上,将 BIM 技术应用到交通工程中, 对于参与交通工程建设的各方主体都有着非常积极的现实 意义,从政府部门的角度,借助 BIM 技术来实施成本控制, 可以显著降低交通工程的资金投入,减轻财政压力,促进财 政资金利用率的提高;从施工企业的角度,借助 BIM 技术来对成本进行管理,能够在保障工程质量和进度的前提下, 得到更高的经济收入,有助于企业经济效益的提高。

  2.2 BIM 技术在安全管理中的应用

  在交通工程建设中,BIM 技术同样可以被应用到安全 管理中。对于所有的工程项目而言,安全问题都必须被放在 首位的问题,是工程按期保质完成的关键,也是促进工程综 合效益提高的前提。交通工程在施工建设的过程中,存在很 多可能影响施工安全的因素,而借助 BIM 技术,能够对这 些因素进行分析,降低安全事故发生的概率。例如,可以构 建相应的 BIM 模型,针对桥梁、道路的稳定性和承载能力 进行评估,得到准确的承重数据,从而在施工中做好合理的 安排,保障施工安全。在实际操作中,需要先结合设计方案, 建立起相应的三维空间模型,然后将工程参数输入到模型中, 借助模型开展综合性分析,明确分析工程中存在的问题,及 时找出安全隐患,确保工作人员能够制定出防范措施和应急 预案,对交通工程的结构和施工方案进行优化调整,从整体 层面提升交通工程的安全性。又如,BIM 技术在交通工程 照明评估中的应用同样关系着工程的施工安全,在针对隧道、 涵洞进行规划设计时,工程人员可以利用 BIM 技术,实现 对于照明设施的模型,明确照明的范围和照度,对光照强度 进行合理设置,保证良好的照明效果,同时也可以有效减少 交通事故。不仅如此,工程技术人员还可以利用 BIM 技术 实现对于交通工程整体的模拟分析,推动相关工序的融合, 借助建筑三维模型,对施工现场的实际情况进行模拟,明确 可能发生交叉和碰撞的工序,对其进行优化,避免出现工序 冲突的问题。通过这样的方式,可以在保证交通工程质量的 情况下,提高施工效率,也可以避免施工现场混乱的现象, 最大限度地避免安全事故的发生。总之,将 BIM 技术应用 到交通工程安全管理中,能够显著提升工程整体的安全性, 保障施工作业安全。

  2.3 BIM 技术在风险控制中的应用

  交通工程是一个复杂的系统性工程,包含 的内容众多,施工建设涉及多个学科领域,这 种特点也使得交通工程项目实施过程中,会遇 到各种各样的风险和问题。通过对 BIM 技术的 合理应用,能够实现对于风险的规避和控制。 结合上文可知,将 BIM 技术应用到成本管理中, 能够有效减少资金投入,如果从这个角度分析, BIM 技术的应用有效降低了资金和财务方面的 风险。而在交通工程项目实施环节,部分结构 需要做好反复试验才能进行施工,如桥梁承重 结构、公路基础形式等,而这个试验的过程会消耗大量时间。 借助 BIM 技术,工作人员可以在计算机上完成模拟试验, 将试验验证的时间缩短,保证建筑工程结构合理性,同时有 效规避进度风险。另外,凭借 BIM 技术所具备的模拟功能 和可视化功能,工作人员可以发现交通工程中存在的各类风 险和隐患,例如,桥梁工程在使用过程中,面临的洪水威胁, 而 BIM 技术可以模拟洪水的冲刷,使得技术人员直观地看 到桥梁在洪水冲刷中稳定性的变化,对结构层面存在的风险 进行有效规避。

  3.结语

  总而言之,BIM 在交通工程中的急速应用,能够降低 工程的基金投入,提升成本控制的效果,提前找出工程中存 在的安全问题,及时纠正。也可以对工程建设中存在的各 种风险和隐患进行控制,保证工程的顺利实施。但是,BIM 技术无法对交通工程中存在的规模差异问题进行解决,而且 无法在同一个模型中对所有的项目进行统一建模,对于硬件 平台的要求较高,会导致技术应用成本的增大,需要技术 人员进行更加深入的研究,将 BIM 技术的作用更好地发挥出来。

作者:张才金

本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第22期

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