BIM技术在市政工程施工中的应用

科技发展使计算机技术在建筑施工行业广泛应用，BIM技术尤为突出，其在市政工程从前期勘探设计到项目实施辅助施工等阶段，都有着关键作用。本文针对BIM技术于市政工程施工中的应用展开研究，旨在为相关领域提供有价值参考。

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1、BIM技术概述

BIM技术被誉为继画图板和CAD之后工程界的第三次革命，BIM技术在民用建筑领域已得到广泛应用，从应用效果上看，BIM技术对减少设计变更、可视化设计成果、节约建设投资等具有巨大优势。BIM（建筑信息模型）技术正在工程建设领域掀起一场彻底的技术变革，基于BIM技术，对设计方可实现集成化设计、优化设计、创新设计等，对施工方也可带来极大的价值，具体主要体现在:对设计方案和设计图纸的复核、可视化的技术交底、方案优化、工程量精算、以及为业主提供完整的竣工模型等。采用BIM技术辅助工程施工，可有效解决了项目设计、制造和施工应用系统之间的“信息断层”和“信息孤岛”问题，实现信息共享，极大地避免重复劳动，提高施工效率。

2、BIM技术在市政工程施工中的应用

2.1辅助地形勘察工作

市政工程通常关系到各地区的道路与桥梁工程建设。无论是在无人区进行道路开辟，还是城市内重新规划，建设之前都离不开地形勘察。作为市政建设的首要步骤，工程勘察尤其是前期勘察，可以对目标地形做出详细描述，对项目可行性研究进行论证，确保设计及施工的可实施，对于市政工程，更是重中之重。以往的勘查阶段，都需要人工采样，对地形、地质及水文等状况进行测绘、勘探测试，勘探员需要手持GPS逐个取点以保证高程以及地形的准确。

由于是人工采样，在面对复杂地形地势时，勘探人员的行动容易受到限制，对人员的安全也有一定威胁；而且手持器械的不方便性，即便在平原地带，对勘探人员的体力也有很大的考验。这些不利因素反作用于数据本身，影响数据精确度。而运用BIM技术可以做到在勘察阶段利用遥控无人机获取鸟瞰影像或斜摄影像，采用激光照射反馈雷达获取定位，由此获得的高程数据更真实。因为是无人机采样，可以一次性获取多个点位，回传电脑的地标高程导入BIM软件中，可以构建实景标的模型，降低了人工采样的风险，提高了工作效率。基于勘探形成的地表模型，可以辅助设计单位设计最优方案，优化道路选线合理性，分析施工范围影响周边自然物的情况，方便地形图出图、场地平整工程量计算等。此外结合VR技术，通过可视化展示进行项目漫游，展示设计方案更快捷、更直观，完善设计评审及交底更便捷。

2.2利用BIM技术完善三维模型

BIM技术在项目设计过程中的应用不是一时的，而是持续的，运用BIM技术，不仅仅是要完成三维模型的建立，更需要对其持续不断地予以完善，从而使整个设计过程平稳推进，更好地保证市政工程的整体性，为后续工作提供足够的指导意义。BIM技术完成的三维模型，在后续的设计和施工中，将会发生非常重要的作用。对于相对简单的分项工程，可以直接调取二维模型的轴线即可;如果分项工程非常复杂，则需要首先增加相应的轴线，然后再基于此基础上完成建模，这样才能够最大程度地保证模型的完整性和准确性。

2.3工程量统计分析

在工程项目的施工管理过程中，BIM模型在形成以后，有关工程人员可以直接从该模型中进行各个构件信息的提取、物料信息获取，这一功能下，能够直接在模型中生成完整的工程材料明细表。此外，BIM技术下能够生成可视化的三维钢筋结构模型，这一结构模型生成以后，可以指导现场的施工作业，不仅大大提升了整体的施工效率，也在一定程度上可以避免质量问题出现。在正式的施工作业开始之前，由于BIM技术具有模拟特性，就可以对工程作业开展模拟与仿真，这一过程可以对后续现场施工作业中所面临的各种困难加以识别、预防和处理。

2.4结合现场实际管理施工

市政工程项目实施的过程中，往往涉及了物料的搬运，一些设备等是大型作业，在搬运过程中的工作量非常大。而BIM技术下，即使是不同施工环节的机具倒运作业，也可以通过场地模型的构建，来进行倒运全过程的模拟，这种模拟在一定程度上可以保障倒运方案的科学性，避免出现二次倒运、浪费人力物力的情况，使得各种设备、材料在现场的空间分配更为合理，使得现场的各类资源都能够得到有效的利用。

BIM技术由于具有协调性特征，各个工程参与主体与部门都能够在BIM模型下进行相应的施工协同管理，直观、实时地掌握现场的施工情况，通过三维施工图的技术交底，解决不同专业之间所面临的各种协调难度大的问题，使得现场的施工作业能够严格根据进度计划、施工方案来开展，避免前期审核管理不当所造成的变更和返工问题。在施工组织方案确定了以后，直接在BIM模型中添加时间节点，也就可以构建完善的四维BIM施工进度模型，利用此模型可以更好地完成进度管理目标，使得在工程现场，所有的施工人员能够严格按照进度计划来开展各项施工作业。模拟性特征的存在使得工程现场的施工作业更为有序，在很多时候可以避免施工冲突。

2.5碰撞检测

各个专业之间，如结构与水暖电等专业之间的碰撞是传统二维设计难以解决的问题，往往在实际施工时才发现管线碰撞、施工空间不足等问题，造成大量变更、返工，费时费力。例如通过结构模型与机电模型在BIM系统中进行碰撞检查，检测结构中的梁、柱、板与机电中的风管、水管、桥架等是否有冲突，提前找到各种影响施工进度与质量的碰撞点，发现设计中存在的问题，并以报告形式进行技术交底，注明碰撞位置以及碰撞的管线规格型号等，减少错、缺、漏、碰的问题，提高设计质量和效率。

2.6施工进度管理

在常规的进度管理工作中，主要是通过进度计划的制定和执行来实现进度管控目标的，事实上，在进度计划的执行过程中，由于现场可能会存在诸多的不确定因素，这些因素可能会打乱原有的进度计划，使得施工作业难以严格根据计划来实施，甚至无法在合同工期内完成施工任务。在传统的图纸设计中，最终所获得的图纸是平面表示方法，难以达到三维图像的直观性标准，具体的施工作业过程中，由于施工人员对图纸的意图可能会存在理解偏差，再加上图纸中的一些设计缺陷难以被及时发现，后续的施工作业中调整难度非常大，难以保障工程进度。而BIM技术下，由于最终所形成的是三维图像，直观性非常强，进度管理非常便捷且高效，当需要进行工程变更时，BIM模型中的相关进度计划也会随之同步调整，工程进度管理的效率非常高。

2.7实现工程安全管理

（1）借助BIM模型实现工程施工的全真模拟，对可能出现的工程问题提前做出预判和分析，制定有效的应对措施提高项目实施的有效性。在施工过程中，项目管理人员能够各司其职，及时处理施工中的重点和难点问题，实现工程管理的实时性和有效性。（2）做好项目现场的实时监控。在工程现场的关键施工作业点设置高清摄像头，工程管理人员可对作业点的施工情况进行实施监控，掌握现场施工的具体情况，及时发现施工中的不规范操作现象，对施工方案作出必要的调整，确保各工序作业间的有效沟通，及时解决工程问题，确保工程质量达到设计要求。

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