河北省水利工程局河北石家庄050000
摘要:BIM技术在建筑行领域得到了良好的推广和发展,而在水利行业才刚刚起步。文章通过BIM技术在白洋淀引黄泵站工程成功应用进行阐述,介绍BIM技术在施工阶段应用效果,揭示BIM技术在水利行业发展的必要性。
关键词:BIM技术;水利水电工程;泵站建设;施工阶段;管理应用;
引言
水利水电工程是我国建筑业的重要组成部分,也是我国社会经济发展的重要支柱,泵站工程是水利水电工程的重要组成部分。但由于水利水电工程具有工程规模大、施工技术复杂、操作空间有限、受地质条件影响巨大等因素,导致水利工程的发展一直面临着重重挑战。。BIM的出现在一定程度上为水利工程项目施工提供了更加先进的施工手段,逐渐解决因工程规模大、施工技术复杂、操作空间有限、受地质条件影响巨大在施工管理难的问题。现结合白洋淀引黄泵站工程着重介绍采用BIM技术如何解决专业性强,建筑结构形式复杂多样,水工结构复杂、机电设备多、管线密集,传统的二维图纸无法直观的从图纸上展示设计的实际效果等施工管理难问题。重点分析BIM技术在泵站工程中的具体应用,希望能够提供参考性意见。
1BIM的功能特点
BIM是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。
BIM能够实现动态、集成和可视化的4D施工管理。将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相链接,并与施工资源和场地布置信息集成一体,建立4D施工信息模型。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。
BIM能够实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享,基于网络实现文档、图档和视频档案的提交、审核、审批及利用。项目各参与方通过网络协同工作,进行工程洽商、协调,实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。
BIM能够实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程,虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测,包括施工方法实验、施工过程模拟及施工方案优化等。
2BIM技术在施工场地总布置中的应用
传统依靠CAD二维图对现场的施工道路、临建、塔吊等布置的方法不仅效率低且由于受到场地大小及现场结构主体异形等特点,往往造成场地布置不能满足现场实际施工的需要。而白洋淀引黄泵站工程利用了BIM技术可视化和虚拟施工特点,运用Revit建模软件及Navisworks漫游软件对施工组织中现场总平面布置进行建模实现三维可视化,然后通过施工模拟、现场漫游,通过漫游模拟提前将现场布置的问题反应出来并及时进行调整,从而做出现场场地优化的最佳布置方案。BIM技术将场内元素立体化,帮助我们更直观的进行各阶段场地的布置策划,并综合考虑各阶段的场地转换对布置情况进行优化,避免二次布置。可以避免因规划不当造成浪费,从而节约成本,且能更好的指导文明施工,为施工创造良好的工作环境。
3BIM技术在施工阶段质量、安全、进度和成本管理中的应用
3.1BIM技术在施工阶段质量管理的应用
白洋淀引黄泵站工程通过BIM技术建立的三维模型能更直观、更全面地了解工程,在工程施工前发现设计中的错误和缺陷,提高工程设计质量,从源头上杜绝工程质量问题。在建立建筑模型的基础上,利用Navisworks进行碰撞检查,能快速找出建筑各构件在空间上的碰撞冲突,并自动输出碰撞检查报告,以便提前发现二维CAD图纸设计中存在的问题,优化工程设计质量,在与之前传统的会审过程中发现、分析、解决问题时间大大减少,同时还可以降低工程施工阶段可能存在的返工风险。应用BIM模型信息借助可视化技术、施工模拟技术、虚拟漫游技术、建立BIM材料库、建立供应商库等手段进行事前质量控制。例如,在施工过程中添加主体的钢筋节点模型,并提前对复杂施工区域或节点处进行钢筋排布检查,同时将排布情况反馈工程部和安质部,对现场实际绑扎状况进行检查、修正,提前消除质量问题。
3.2BIM技术在施工阶段安全管理的应用
白洋淀引黄泵站工程利用BIM模型中集成了所有建筑构件及施工方案的信息特点,提前建立了施工过程中危害因素和危险源识别的信息平台。通过对施工过程的模拟,找出施工过程中的危险区域、施工空间冲突等安全隐患,提前制定相应安全措施,从最大程度上排除安全隐患,保障施工人员的人生财产安全,减小损失产生的几率,使施工项目效益目标的实现,得到充分的保证。
在施工过程中将施工过程中的所有危险源进行标识,并在施工现场醒目的位置张贴予以告示,让施工人员清楚的了解哪些地方存在危险、危险性的大小。重点区域采用物联网技术进行实时监控。
3.3BIM技术在施工阶段成本管理的应用
白洋淀引黄泵站工程利用Revit根据施工图进行准确化建模,通过对族参数的设置,所载入到项目的模型能直接显示出体积工程量,在建模的同时,各类的构件就被赋予了尺寸、型号、材料等约束参数,导出的材料设备具有很高的可信度,直接选择模型相对应的构件就可进行工程量提取,更准确、快捷。提取工程量为净量,作为参考依据。BIM工程量主要运用体现如下:(1)BIM提供任意指定部位的工程净量可与现场材料消耗量对比,辅助质量控制;(2)对上或对下的计价中快速提供工程量,防止超计价现象出现;(3)在原材料的使用与责任成本分析中,BIM提取的工程量可以与现场实际的消耗量作对比进行节超分析。
BIM技术帮助了项目有效提高了成本核算和成本分析的工作效率。在成本核算中首先通过清单与模型的自动关联,实现以模型为载体,各构件价格和工程量数据的对应,进而实现实际收入的快速核算。通过模型工程量、分包报量与合同价格的对应,实现项目实际成本和预算成本的快速核算。在此成本核算基础上BIM即可按时间对比分析整个项目的核算成本情况,并可对比分析某一成本项目的成本核算情况,为项目成本控制提供数据支撑。
3.4BIM技术在施工阶段进度管理的应用
借助BIM协同管理平台以WBS任务分解为核心,进度计划为引擎,关联集成三维模型、属性信息等内容,实现动态实时进度管理。通过BIM直观的掌控项目施工进度,基于BIM模型以及工程量清单完成工程进度计划的编制,对工程进度实际值和计划值进行比较,早期预警工程误期,动态控制整个项目的风险。实现了不同施工方案的灵活比较,能发现影响工期的潜在风险。
引黄大树刘泵站工程利用BIM技术反复模拟施工过程来进行工程项目进度管理,让那些在施工阶段已经发生的或将来可能出现的问题在模拟的环境中提前发生,逐一进行修改,并提前置顶相应解决方法,使进度计划安排和施工方案达到最优,再用来指导项目的实际施工,从而保证工程项目按时完成。
结语
随着BIM技术的在水利工程中不断应用和推广,带动着整个水利建筑行业的发展进入到了一个新的阶段。引黄大树刘泵站工为同类水利工程如何更好将BIM技术应用到工程管理中提供了参考,具有很好的借鉴作用和应用推广价值。
参考文献:
[1]孙少楠,张慧君.BIM技术在水利工程中的应用研究[J].工程管理学报,2016,(02).
[2]王亚中,BIM技术条件下施工阶段的工程项目管理D.长春工程学院,2015.