隧道工程施工管理中BIM技術應用
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隧道工程相比民用建筑或工業(yè)工程而言，存在相當大的差異，位于地下且呈帶狀分布，其施工正常與否很大程度上受地質(zhì)條件的影響。具體施工中，安全問題的發(fā)生會給整個施工帶來潛在的隱患，而在施工管理方面引入BIM技術后再開展工作，就能夠及時、準確發(fā)現(xiàn)存在的各類問題并盡快修改，提高了工程整體質(zhì)量，也避免了工程進度延誤。
一、BIM技術應用優(yōu)勢和特點
1.可視化
影響隧道工程施工的諸多因素中，最為突出的一項便是施工設計方案。施工單位有必要深入分析、研究施工設計方案。以往在設計施工方案時，通常都是設計人員憑借想象，結合以往設計經(jīng)驗，立足于整體視角構想、設計隧道工程內(nèi)容，通常采取手繪或結合二維圖紙呈現(xiàn)三維結構的隧道工程。該設計方式中，二維圖紙無法全面、真實地呈現(xiàn)隧道工程實際內(nèi)容，后期施工中難免會出現(xiàn)偏離施工圖紙的情況，導致工程施工質(zhì)量大幅降低。應用BIM技術，通過向系統(tǒng)傳輸隧道工程大量施工數(shù)據(jù)，能夠精準建構三維模型，同時參照模型制定施工設計方案，精準性也大大增強。該模型中，施工人員能獲取更詳細、直觀的設計信息及細節(jié)要點信息，在后續(xù)施工實踐中保證工程的形象化與準確化。
2.數(shù)據(jù)準確性
隧道工程施工中，待處理的施工數(shù)據(jù)十分繁雜，而在實際處理中一旦產(chǎn)生了錯誤，必然會影響隧道工程施工質(zhì)量。而在BIM技術的應用下處理數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒎彪s的施工數(shù)據(jù)迅速分類并向虛擬數(shù)據(jù)庫上傳，方便后續(xù)使用中的快速調(diào)用、組建，也能避免丟失數(shù)據(jù)，且能獲取更準確的處理結果，進而夯實順利開展隧道工程施工的基礎。
3.虛擬施工
隧道工程施工因內(nèi)外部因素影響，可能會面臨返工或整改，此時不僅會導致施工質(zhì)量受影響，還會延長施工周期，并減少企業(yè)經(jīng)濟效益。以BIM技術為基礎的施工管理實踐，通過三維數(shù)據(jù)模型的應用，詳細模擬隧道工程各個施工環(huán)節(jié)，對比實際施工情況與模擬結果后，可突出施工順序的合理性，進而為施工質(zhì)量、進度提供保障，避免企業(yè)經(jīng)濟效益受損。
1.隧道施工前期管理中的應用
隧道工程施工管理技術應用實踐有一定難度，需要以施工技術應用要求為根據(jù)，及時有效地分析對比施工管理技術情況。BIM技術由于能更好地控制和應用工程整體施工管理工作，同時在準備階段中可結合建模，以數(shù)據(jù)參數(shù)的形式向計算機系統(tǒng)錄入隧道工程管理中需要注意的情況，為技術人員呈現(xiàn)更加直觀的施工管理工作現(xiàn)場，確保施工管理開展的穩(wěn)定性。同時，通過數(shù)據(jù)處理依據(jù)的應用，同樣能保障施工管理規(guī)劃的順利開展。所以，有必要結合BIM技術開展前期管理工作，做好各方面準備工作，保障工程順利開展的同時，提高施工效率及質(zhì)量。
2.隧道施工質(zhì)量管理中的應用
首先，搭建BIM5D協(xié)同管理平臺。隧道工程管理中，工程人員應當引入BIM技術搭建BIM5D管理平臺，科學設計質(zhì)量管理流程。該平臺能夠準確、形象地集成隧道主體模型，關聯(lián)施工進度和施工安全，具有較高的協(xié)同程度。管理人員可授權管理平臺、優(yōu)化模塊設置，并結合該平臺集成工程質(zhì)量要素，支持對重大質(zhì)量隱患或施工重難點進行標識。同時，該平臺支持移動終端設備的連接，現(xiàn)場監(jiān)理、施工人員在對施工現(xiàn)場進行監(jiān)控時，僅需通過手機等移動設備即可實時完成，可通過錄音或拍照的方式記錄現(xiàn)場質(zhì)量問題，并上傳至該平臺中，平臺在匯總質(zhì)量數(shù)據(jù)后能第一時間反映工程質(zhì)量狀況，將必要的參考提供給決策人員使用。其次，標識重大質(zhì)量隱患。管理人員結合BIM技術的應用進行施工工藝數(shù)據(jù)庫、模型庫的構建后，在管理中通過瀏覽施工工藝庫能夠明確重點、難點施工環(huán)節(jié)和部位，參照模型以及具體參數(shù)迅速準確地評估重大質(zhì)量隱患部位，同時附上明確的標識。在項目資料目錄管理中，管理人員有必要對其予以足夠的關注，并對監(jiān)理資料數(shù)據(jù)庫進行分區(qū)，保障清晰的層次和完整的內(nèi)容。具體來說，可用某個圖釘連接質(zhì)量資料，方便管理與施工人員更迅速、便捷地查閱資料。質(zhì)量管理人員對不同的施工專業(yè)開展質(zhì)量等級評估工作，標識評估中發(fā)現(xiàn)的重大或特大問題。值得一提的是，如果有重大和特大質(zhì)量問題出現(xiàn)，管理人員需要結合BIM平臺和軟件系統(tǒng)盡快做好質(zhì)量問題信息的發(fā)布工作，通過及時預警、連接PC端和移動端及網(wǎng)頁端，并盡快啟動應急預案。最后，結合施工動態(tài)模擬開展精細化管理工作。隧道工程施工實踐中，難免有施工現(xiàn)場實際情況與施工圖紙不符合的情況出現(xiàn)，管理人員此時需與技術人員聯(lián)手動態(tài)模擬前期與后期施工節(jié)點，以此為根據(jù)找出引起兩者不符合的原因。施工動態(tài)模擬后，支持關鍵節(jié)點的全面檢查，可突出各項資源物料配置的科學性，并可視化指導施工全過程、精細化管理施工質(zhì)量，帶動施工效率及質(zhì)量的有效提升。
3.隧道施工進度管理中的應用
基于BIM技術的隧道工程施工管理，在與施工進度管理相結合后，可促進管理工作精密度的提高。BIM5D協(xié)同管理平臺，能為施工單位提供施工實時進度等信息，同時相關人員通過該平臺的應用，以設計方案為根據(jù)做好施工計劃的制定、定額任務的分配，在關聯(lián)數(shù)據(jù)模型后，讓施工人員、設備分配中具備更高合理性，工程施工量及時間等信息的獲取也更精準。以BIM技術為基礎分析工程整體情況，可使建設布局科學性進一步提高。如在具體施工實踐中，BIM技術可以統(tǒng)一規(guī)劃施工模型、施工管線及施工材料等，并以施工具體方案為依據(jù)合理進行布置模式的制定，可有效規(guī)避后期返工的情況。同時，針對發(fā)生在施工進度中的管理問題，在BIM5D協(xié)同管理平臺的運用下做好項目施工建設過程的模擬，獲取精確的成本消耗情況并輸入至平臺內(nèi)，通過對比大數(shù)據(jù)后，差異的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)模型會以不同的顏色呈現(xiàn)，明確反饋落后的施工環(huán)節(jié)，并為施工管理部門工作的開展提供指導。BIM技術的應用能夠大幅提升資源配置及人員安排效率，進而加快工程進度并提高效率。
4.隧道施工安全管理中的應用
一方面，做好安全管理系統(tǒng)的完善工作。隧道工程施工安全管理中，應當以BIM技術為基礎構建，以工程實際情況為根據(jù)構建安全管理系統(tǒng)。完成項目組織架構的上傳，并配備項目人員獨立賬號，此時保證他們能與安全管理任務實現(xiàn)精準對接。同時，需要完整地錄入材料、設備及技術指標等信息至該管理系統(tǒng)，這樣在比對實際數(shù)據(jù)后，才能及時發(fā)現(xiàn)并識別管理中產(chǎn)生的安全隱患。另一方面，優(yōu)化安全信息評估。基于BIM技術的管理平臺，支持施工現(xiàn)場安全信息的發(fā)布，可涵蓋各層次安全施工資料，并生成對應與記錄安全問題的圖釘。同時，該平臺支持施工安全信息的實時更新，也支持自動生成質(zhì)量安全檢驗批。管理人員借助網(wǎng)頁或移動端能夠快速查看安全問題，并迅速作出針對性處理。在監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同的基礎上，支持管理人員遠程控制施工現(xiàn)場及安全信息的評估搜集等，準確記錄安全問題等信息，即可奠定防止安全問題的基礎，也可最大限度規(guī)避可能出現(xiàn)的安全隱患。
三、結語
綜上所述，隧道工程施工的復雜性相對較高，應用BIM技術能夠有效管理整個工程。在構建數(shù)據(jù)模型后為設計人員呈現(xiàn)直觀的數(shù)據(jù)信息，同時在前期管理、質(zhì)量管理、進度管理及安全管理中發(fā)揮重要的作用，能幫助相關人員精準聚焦施工重點、難點，合理規(guī)劃施工順序，統(tǒng)籌安排施工人員、配置資源，能大幅提升工程施工管理效率，進而為工程施工質(zhì)量提供保障。
作者:鄧斌 單位:中鐵十九局集團第一工程有限公司
