行業(yè)資訊
BIM技術(shù)在公路設(shè)計(jì)與施工各階段的應(yīng)用有哪些?
隨著BIM一詞逐漸被工程建設(shè)行業(yè)專業(yè)人士所熟悉,國(guó)內(nèi)建筑工程也逐漸在設(shè)計(jì)階段開始進(jìn)行BIM技術(shù)的應(yīng)用,大型建筑公司也在工程施工過程中成功的使用了BIM技術(shù)。
自從公路建設(shè)引進(jìn)BIM技術(shù),在高速公路建設(shè)中用公路BIM軟件在整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中起到了決定作用,它提供了一個(gè)流程化、標(biāo)準(zhǔn)化的工程全過程(生命周期)管理系統(tǒng)。有效地利用BIM技術(shù)是帶給公路工程建設(shè)的主要價(jià)值之一。將BIM技術(shù)與各種技術(shù)結(jié)合起來,將BIM技術(shù)真正的應(yīng)用到公路工程設(shè)計(jì)過程中,可以幫助工程師便捷、準(zhǔn)確、有效的進(jìn)行建模設(shè)計(jì)、復(fù)核、工程量統(tǒng)計(jì)、工程清單提取和設(shè)計(jì)變更等,從而更好的完成公路工程設(shè)計(jì)。
那么,BIM技術(shù)在公路設(shè)計(jì)與施工各階段是如何運(yùn)用的呢?
規(guī)劃階段
建筑信息模型(BIM)流程,有助于縮短設(shè)計(jì)、分析和變更的時(shí)間。最終可以評(píng)估更多假設(shè)條件,優(yōu)化項(xiàng)目性能。
傳統(tǒng)的場(chǎng)地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過重、大量數(shù)據(jù)信息無法處理等弊端,而BIM結(jié)合地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡(jiǎn)稱GIS)對(duì)場(chǎng)地及擬建的工程項(xiàng)目進(jìn)行建模,通過BIM及GIS的強(qiáng)大功能,迅速得出科學(xué)的分析結(jié)果,幫助項(xiàng)目在規(guī)劃階段評(píng)估場(chǎng)地的使用條件和特點(diǎn),從而做出最理想的場(chǎng)地規(guī)劃、交通流線組織關(guān)系、建筑布局等關(guān)鍵決策。
勘測(cè)階段
近年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者陸續(xù)將BIM及GIS、GPS引入到公路勘測(cè)中,這些技術(shù)可以自動(dòng)完成許多耗費(fèi)時(shí)間的任務(wù),有助于簡(jiǎn)化項(xiàng)目工作流程。使用BIM可以在一致的軟件環(huán)境中完成所有任務(wù),包括直接導(dǎo)入原始勘測(cè)數(shù)據(jù)、最小二乘法平差、編輯勘測(cè)資料、自動(dòng)創(chuàng)建勘測(cè)圖形和曲面;能夠以等高線或三角形的形式來展現(xiàn)曲面,并創(chuàng)建有效的高程和坡面分析;還可將曲面作為參考,創(chuàng)建與源數(shù)據(jù)保持動(dòng)態(tài)關(guān)系的智能對(duì)象;同時(shí)將任何坡型生成曲面模型。
設(shè)計(jì)階段
1.道路建模。
BIM可以幫助我們更高效地設(shè)計(jì)工程模型,例如創(chuàng)建動(dòng)態(tài)更新的交互式平面交叉路口模型;利用內(nèi)置的部件和常用設(shè)計(jì)規(guī)范即可快速地設(shè)計(jì)環(huán)島,包括交通標(biāo)識(shí)和路面標(biāo)線等。由于施工圖和標(biāo)注將始終處于最新狀態(tài),可使設(shè)計(jì)者集中精力優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.工程計(jì)算與分析。
利用復(fù)合體積算法或平均斷面算法,更快速地計(jì)算現(xiàn)有曲面和設(shè)計(jì)曲面之間的土方量。使用生成的土方調(diào)配圖表,分析適合的挖填距離、要移動(dòng)的土方數(shù)量及移動(dòng)方向,確定取土坑和棄土堆的可能位置。從道路模型中可以提取工程材料數(shù)量,進(jìn)行項(xiàng)目成本分析。
3.自動(dòng)生成施工平面圖。
自動(dòng)生成標(biāo)注完整的橫斷面圖、縱斷面圖和土方施工圖等。使用外部參考和數(shù)據(jù)快捷鍵可生成多個(gè)草圖,利用與模型中相同的圖例生成施工圖紙。
4.輕松處理變更與評(píng)審。
因?yàn)閿?shù)據(jù)直接來自模型,所以報(bào)告可以輕松進(jìn)行更新,迅速響應(yīng)設(shè)計(jì)變更。如今的工程設(shè)計(jì)流程較之前更為復(fù)雜,設(shè)計(jì)評(píng)審?fù)ǔI婕暗椒荂AD使用者但又是對(duì)項(xiàng)目非常重要的團(tuán)隊(duì)成員,BIM利用更直觀的方式讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)的人員參與設(shè)計(jì)評(píng)審。
5.多領(lǐng)域協(xié)作。
道路工程師可以將縱斷面、路線和曲面等信息直接傳送給結(jié)構(gòu)工程師,以便其在軟件中設(shè)計(jì)橋梁、箱形涵洞和其他交通結(jié)構(gòu)物。
6.可持續(xù)環(huán)保設(shè)計(jì),提供高質(zhì)量圖紙。
工程師可以根據(jù)可靠的場(chǎng)地現(xiàn)狀模型和設(shè)計(jì)約束來評(píng)估設(shè)計(jì)方案,推出更具創(chuàng)新性的環(huán)保設(shè)計(jì),幫助客戶達(dá)到公認(rèn)的可持續(xù)發(fā)展。通過模型與文檔之間的智能關(guān)聯(lián),無論是否發(fā)生變更,交付高質(zhì)量的設(shè)計(jì)和施工圖紙?zhí)岣吡藞D紙的一致性。
施工階段
基于BIM的碰撞檢測(cè)與施工模擬進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件及管線綜合的碰撞檢測(cè)和分析,對(duì)項(xiàng)目整個(gè)建造過程或重要環(huán)節(jié)及工藝進(jìn)行模擬,提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中可能存在的問題,減少施工中的設(shè)計(jì)變更,優(yōu)化施工方案和資源配置。
通過BIM技術(shù)與3D激光掃描、視頻、圖片、GPS、移動(dòng)通訊、RFID(二維碼等射頻識(shí)別技術(shù))、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的集成,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件、設(shè)備以及施工進(jìn)度和質(zhì)量的實(shí)時(shí)跟蹤。另外通過BIM技術(shù)和管理信息系統(tǒng)的集成,可以有效支持造價(jià)、采購(gòu)、庫(kù)存、財(cái)務(wù)等的動(dòng)態(tài)精確管理,減少庫(kù)存開支,在竣工時(shí)可以生成項(xiàng)目竣工模型和相關(guān)文件,有利于后續(xù)的運(yùn)營(yíng)管理。并且業(yè)主、設(shè)計(jì)方、預(yù)制廠商、材料供應(yīng)商等可利用BIM模型的信息集成化與施工方進(jìn)行溝通,提高效率減少錯(cuò)誤。
運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段
通過BIM建立維護(hù)工作的歷史紀(jì)錄,可以對(duì)設(shè)施和設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行跟蹤,對(duì)一些重要設(shè)備的適用狀態(tài)提前預(yù)判,并自動(dòng)根據(jù)維護(hù)記錄和養(yǎng)護(hù)計(jì)劃提示到期需保養(yǎng)的設(shè)備和設(shè)施,對(duì)故障的設(shè)備,破損路面從發(fā)現(xiàn)上報(bào)、派工養(yǎng)護(hù)維修到完工驗(yàn)收、回訪等均進(jìn)行記錄,實(shí)現(xiàn)過程化管理。
多年來,研究學(xué)者陸續(xù)將BIM技術(shù)及GIS技術(shù)引入到公路信息化管理,在公路建設(shè)、路政執(zhí)法和資產(chǎn)管理方面取得了較好的效果。實(shí)現(xiàn)迅速定位查看損壞的公路資產(chǎn),有效地保證了道路的安全性。
另外,如果基于BIM的資產(chǎn)管理系統(tǒng)能和諸如智能監(jiān)控系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,實(shí)行集中后臺(tái)控制與管理,則能很好地解決資產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)查詢和實(shí)時(shí)定位,并且實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間地互聯(lián)、互通和信息共享。
由此看來,中國(guó)的公路建設(shè)中對(duì)BIM軟件技術(shù)的依賴性之強(qiáng)。加上國(guó)家對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用有硬性的要求,在很多的項(xiàng)目建筑中都必須BIM標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化,只有這樣中國(guó)跟國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌,特別是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施策略的兼容,才能實(shí)現(xiàn)全球化。
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