BIM技术对高速公路项目管理的应用

摘要：以某高速公路项目管理工程为依托，对项目中应用BIM技术进行设计管理、施工管理和运维管理的过程进行分析。研究表明，在高速公路项目管理中应用BIM技术能够实现工程信息共享，满足项目管理可视化、动态化、高效化的要求，以保证高速公路建设目标的实现。

关键词：高速公路；项目管理；BIM技术

在传统的高速公路项目管理中，各阶段管理工作相互独立、信息闭塞，易增加工程变更风险，延误工期，增大成本。BIM技术作为一种可视化的建筑信息模型，将其应用到项目中，能够协调统一设计、施工和运维环节的各项数据，满足协同设计、动态施工管理以及高效率运维管理的要求。

1工程概况

某高速公路全长50.76km，路基宽26m，路面为沥青混凝土，投资规模42亿元。本工程建设任务繁重，包括一座特大桥，全长1036.20m，路基土石方为7676万m³，工期仅为28个月；工程跨越平原、山岭、水系、山丘等多种地形地貌，加之工程建设对生态环境影响较大，需加强环保工作，施工技术处治难度较高；工程项目涉及多个专业，包括土建、机电、绿化、房建等，使得工程面临交叉作业难题。

2高速公路项目管理中BIM技术的应用

2.1BIM技术在设计管理中的应用

2.1.1创建高速公路模型（1）本工程在勘查设计阶段应用BIM技术进行设计，在系统中导入原始勘测数据，采用最小二乘法平差计算相应数据，编辑地质勘测资料，自动创建勘测地形图和曲面，构建高速公路整体宏观模型，宏观模型包括道路、桥涵、隧道等具体位置、大小等信息。（2）在宏观模型的基础上，整合道路、桥梁、隧道、交通安全设施等组件信息，生成三维可视化的微观模型，展示某段道路、某座桥梁、某条隧道的模型，辅助设计人员完成环形路网设计[1]。2.1.2工程量计算应用BIM模型对高速公路项目现场道路、桥梁进行工程量计算。如，设计人员可以调用软件系统中的土方调配表，采用平均断面法计算现场实际曲面、设计曲面的土方量以及挖填距离。2.1.3施工图纸设计应用BIM软件导出设计草图，自动生成施工平面图，对施工平面图进行局部修改，自动生成新的施工图纸，按照路线走向和图幅线的布局，生成纵断面图纸；在施工中若发生设计变更事项，则可应用BIM技术进行变更评审，缩短变更处理周期[2]。2.1.4协同设计在设计管理阶段，各专业设计人员可以借助BIM技术实现协同设计，共享同一项目的设计数据资源。如，道路设计人员将路线、纵断面、曲面等关于道路设计的信息共享给结构设计人员，由结构设计人员设计桥梁、通道、隧道等构筑物，实现各专业协同设计。

2.2BIM技术在施工管理中的应用

2.2.1质量管理（1）在材料管理中，利用3D-BIM模型对材料进行统一管理，搭建基于项目全生命周期信息管理的材料管理平台，对材料质量信息进行跟踪查询和管控。（2）在现场管理中，利用3D-BIM模型对施工过程进行模拟，预演现场施工方案；在技术交底中，运用BIM模型的可视化功能展示施工工序，使施工人员能够更加直观了解设计意图，保证交底的有效性。（3）在碰撞检测中，利用BIM技术对交叉作业进行碰撞检测，若检测中发现问题，则要及时优化方案，减少施工环节的设计变更问题，提高施工质量[3]。（4）在机械设备资源配置中，利用BIM模型指导机械设备安全拆除作业。如，在拌和站建设中，勘查现场情况，将勘察数据输入软件中，确定设备安装、料区、吊装的具体位置，做好拌和站的整体规划；利用BIM技术构建拌和站模型，对吊装过程、吊装路径和摆放状态进行吊装模拟，及时识别安全隐患，保证拌和站建设质量。（5）在施工质量检验中，应用BIM模型及时录入软土地基沉降观测、桥梁位移测量、隧道周围位移测量、地表沉降观测等方面的数据信息，制作分析图表，全面监督检查影响本工程质量的各项因素；在BIM模型中设置质量报告模型、质量台账模块、隐蔽工程模块等，在各个模块中输入相关数据信息，由模型自动生成各类质量报表；在BIM模型中整合各种质量验收评标表，收集验收数据，由模型对工程质量进行评估，检验是否达到工程质量验收标准[4]。2.2.2进度管理（1）借助BIM技术进行进度规划，编制进度计划，设计工程时间表，具体流程如下：构建BIM模型，分析项目任务和条件，确定进度总目标，根据总目标确定分目标，制定项目施工方案；利用BIM模型分解工程任务量，拟定施工工序安排，测算各道工序所需时间，绘制初步进度计划；构建4D-BIM模型，验证施工方案、工艺流程和工作顺序，若验证出现问题，则要对施工进度计划进行优化，如此反复多次验证，直到进度计划最优为止。（2）应用4D-BIM模型对施工进度进行模拟，找出与施工进度计划不符的影响因素，如场地布置不合理、安全防护设施不到位等，对施工进度进行优化调整，以满足总进度计划的要求。（3）动态管理施工进度，根据实际施工情况，对施工进度模型进行修改，更新人机料等各种资源配置，进而生成新的施工进度计划，满足进度管理需求[5]。（4）利用4D-BIM模型随时查询工程段、构件单元的施工进度信息情况，包括各分部分项工程的起始时间、任务量和施工班组等信息。（5）应用4D-BIM模型建设进度管理系统，自动更新进度信息，在遇到特殊天气、突发性事件等情况时，自动调整进度数据库，对施工进度进行修改，可视化展示出修改前后施工进度计划的差异。2.2.3成本管理（1）创建5D-BIM模型成本管理系统，在资源配置中，项目管理人员可以借助系统随时提取项目基础数据和施工信息，制定资源计划，实现对施工资源的优化配置，降低仓库管理压力；利用系统检查材料验收入库和领料出库的信息，控制资源消耗，实现材料精细化管理。（2）在成本动态管理中，利用系统实时更新工程成本数据，消除成本管理系统中的误差，便于造价管理人员监督和检查项目成本数据[6]；在竣工结算阶段，项目部可调用系统中工程全寿命周期内的数据信息辅助完成结算工作，加快结算速度，减少工程合同双方的经济纠纷。（3）应用BIM模型数据库，对本工程物料计划、财务计划和设备维修计划进行编制，按照模型预测的工程量和成本，对各项计划进行调整，合理安排材料采购进场时间、人工作业时间、机械台班制度等，提高资源利用效率[7]。（4）在项目变更中，管理人员要及时修正BIM模型中的数据，获取最新的工程造价，对比分析工程造价是否在概预算范围内，为业主审批变更提供建议。在工程变更多方案比选时，可将各项数据上传到模型中，由模型过滤并分配工程量，按照计算规则计算出变更后的工程量，避免出现随意变更导致造价失控问题。

2.3BIM技术在运维管理中的应用

本工程在运维期间需要协调多个职能部门之间的关系，实现公路信息在各职能部门之间的有效传递，以便路政管理、养护、收费和交警部门作出决策。为此，可基于BIM技术建立起运维管理系统，配合收费系统、车辆监控系统，动态采集信息，借助运维管理系统向各职能部门反馈信息，以提高高速公路工程运维工作效率[8]。3结语BIM技术是一项具备可视化、模拟性、协调性和优化性的建筑信息模型技术，在高速公路项目管理中，可在设计管理、质量管理、进度管理、成本管理以及运维管理等各个管理环节应用BIM技术，实现项目管理信息共享，满足各专业管理需求，辅助项目部实现高速公路工程建设目标。

参考文献：

[1]梁磊.高速公路工程建设中对BIM技术的应用实践[J].山西交通科技，2020（3）：29-31，38.

[2]佘君.高速公路工程建设中对BIM技术的应用实践[J].工程建设与设计，2020（6）：256-258.

[3]周亮，杨玉梅，明智勇.基于BIM技术的跨越铁路转体桥项目应用研究[J].江西建材，2018（9）：95-96.

[4]解晓明.BIM技术在山区公路工程项目全寿命周期管理中的应用[J].公路工程，2018（4）：296-300.

[5]毛耀.高速公路机电工程项目管理中的BIM技术应用[J].四川建材，2020（4）：225-225，228.

[6]黄利芒，肖泽林.基于BIM协作平台的公路项目管理研究与应用[J].湖南交通科技，2019（3）：242-245.

[7]幸西南.高速公路建设工程中BIM技术的发展与运用思考[J].技术与市场，2020（2）：182-182，184.

[8]斯文彬，刘凯.江西上浦高速公路设计阶段中的BIM技术应用探究[J].中国公路，2020（11）：170-171.

作者：张添 单位：河北省交通建设监理咨询有限公司