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隧道工程施工管理中BIM技术运用

2022/01/21 阅读:

隧道工程相比民用建筑或工业工程而言,存在相当大的差异,位于地下且呈带状分布,其施工正常与否很大程度上受地质条件的影响。具体施工中,安全问题的发生会给整个施工带来潜在的隐患,而在施工管理方面引入BIM技术后再开展工作,就能够及时、准确发现存在的各类问题并尽快修改,提高了工程整体质量,也避免了工程进度延误。

一、BIM技术应用优势和特点

1.可视化

影响隧道工程施工的诸多因素中,最为突出的一项便是施工设计方案。施工单位有必要深入分析、研究施工设计方案。以往在设计施工方案时,通常都是设计人员凭借想象,结合以往设计经验,立足于整体视角构想、设计隧道工程内容,通常采取手绘或结合二维图纸呈现三维结构的隧道工程。该设计方式中,二维图纸无法全面、真实地呈现隧道工程实际内容,后期施工中难免会出现偏离施工图纸的情况,导致工程施工质量大幅降低。应用BIM技术,通过向系统传输隧道工程大量施工数据,能够精准建构三维模型,同时参照模型制定施工设计方案,精准性也大大增强。该模型中,施工人员能获取更详细、直观的设计信息及细节要点信息,在后续施工实践中保证工程的形象化与准确化。

2.数据准确性

隧道工程施工中,待处理的施工数据十分繁杂,而在实际处理中一旦产生了错误,必然会影响隧道工程施工质量。而在BIM技术的应用下处理数据,能够将繁杂的施工数据迅速分类并向虚拟数据库上传,方便后续使用中的快速调用、组建,也能避免丢失数据,且能获取更准确的处理结果,进而夯实顺利开展隧道工程施工的基础。

3.虚拟施工

隧道工程施工因内外部因素影响,可能会面临返工或整改,此时不仅会导致施工质量受影响,还会延长施工周期,并减少企业经济效益。以BIM技术为基础的施工管理实践,通过三维数据模型的应用,详细模拟隧道工程各个施工环节,对比实际施工情况与模拟结果后,可突出施工顺序的合理性,进而为施工质量、进度提供保障,避免企业经济效益受损。

二、隧道工程施工管理中BIM技术的应用

1.隧道施工前期管理中的应用

隧道工程施工管理技术应用实践有一定难度,需要以施工技术应用要求为根据,及时有效地分析对比施工管理技术情况。BIM技术由于能更好地控制和应用工程整体施工管理工作,同时在准备阶段中可结合建模,以数据参数的形式向计算机系统录入隧道工程管理中需要注意的情况,为技术人员呈现更加直观的施工管理工作现场,确保施工管理开展的稳定性。同时,通过数据处理依据的应用,同样能保障施工管理规划的顺利开展。所以,有必要结合BIM技术开展前期管理工作,做好各方面准备工作,保障工程顺利开展的同时,提高施工效率及质量。

2.隧道施工质量管理中的应用

首先,搭建BIM5D协同管理平台。隧道工程管理中,工程人员应当引入BIM技术搭建BIM5D管理平台,科学设计质量管理流程。该平台能够准确、形象地集成隧道主体模型,关联施工进度和施工安全,具有较高的协同程度。管理人员可授权管理平台、优化模块设置,并结合该平台集成工程质量要素,支持对重大质量隐患或施工重难点进行标识。同时,该平台支持移动终端设备的连接,现场监理、施工人员在对施工现场进行监控时,仅需通过手机等移动设备即可实时完成,可通过录音或拍照的方式记录现场质量问题,并上传至该平台中,平台在汇总质量数据后能第一时间反映工程质量状况,将必要的参考提供给决策人员使用。其次,标识重大质量隐患。管理人员结合BIM技术的应用进行施工工艺数据库、模型库的构建后,在管理中通过浏览施工工艺库能够明确重点、难点施工环节和部位,参照模型以及具体参数迅速准确地评估重大质量隐患部位,同时附上明确的标识。在项目资料目录管理中,管理人员有必要对其予以足够的关注,并对监理资料数据库进行分区,保障清晰的层次和完整的内容。具体来说,可用某个图钉连接质量资料,方便管理与施工人员更迅速、便捷地查阅资料。质量管理人员对不同的施工专业开展质量等级评估工作,标识评估中发现的重大或特大问题。值得一提的是,如果有重大和特大质量问题出现,管理人员需要结合BIM平台和软件系统尽快做好质量问题信息的发布工作,通过及时预警、连接PC端和移动端及网页端,并尽快启动应急预案。最后,结合施工动态模拟开展精细化管理工作。隧道工程施工实践中,难免有施工现场实际情况与施工图纸不符合的情况出现,管理人员此时需与技术人员联手动态模拟前期与后期施工节点,以此为根据找出引起两者不符合的原因。施工动态模拟后,支持关键节点的全面检查,可突出各项资源物料配置的科学性,并可视化指导施工全过程、精细化管理施工质量,带动施工效率及质量的有效提升。

3.隧道施工进度管理中的应用

基于BIM技术的隧道工程施工管理,在与施工进度管理相结合后,可促进管理工作精密度的提高。BIM5D协同管理平台,能为施工单位提供施工实时进度等信息,同时相关人员通过该平台的应用,以设计方案为根据做好施工计划的制定、定额任务的分配,在关联数据模型后,让施工人员、设备分配中具备更高合理性,工程施工量及时间等信息的获取也更精准。以BIM技术为基础分析工程整体情况,可使建设布局科学性进一步提高。如在具体施工实践中,BIM技术可以统一规划施工模型、施工管线及施工材料等,并以施工具体方案为依据合理进行布置模式的制定,可有效规避后期返工的情况。同时,针对发生在施工进度中的管理问题,在BIM5D协同管理平台的运用下做好项目施工建设过程的模拟,获取精确的成本消耗情况并输入至平台内,通过对比大数据后,差异的数据在数据模型会以不同的颜色呈现,明确反馈落后的施工环节,并为施工管理部门工作的开展提供指导。BIM技术的应用能够大幅提升资源配置及人员安排效率,进而加快工程进度并提高效率。

4.隧道施工安全管理中的应用

一方面,做好安全管理系统的完善工作。隧道工程施工安全管理中,应当以BIM技术为基础构建,以工程实际情况为根据构建安全管理系统。完成项目组织架构的上传,并配备项目人员独立账号,此时保证他们能与安全管理任务实现精准对接。同时,需要完整地录入材料、设备及技术指标等信息至该管理系统,这样在比对实际数据后,才能及时发现并识别管理中产生的安全隐患。另一方面,优化安全信息评估。基于BIM技术的管理平台,支持施工现场安全信息的发布,可涵盖各层次安全施工资料,并生成对应与记录安全问题的图钉。同时,该平台支持施工安全信息的实时更新,也支持自动生成质量安全检验批。管理人员借助网页或移动端能够快速查看安全问题,并迅速作出针对性处理。在监控系统协同的基础上,支持管理人员远程控制施工现场及安全信息的评估搜集等,准确记录安全问题等信息,即可奠定防止安全问题的基础,也可最大限度规避可能出现的安全隐患。

三、结语

综上所述,隧道工程施工的复杂性相对较高,应用BIM技术能够有效管理整个工程。在构建数据模型后为设计人员呈现直观的数据信息,同时在前期管理、质量管理、进度管理及安全管理中发挥重要的作用,能帮助相关人员精准聚焦施工重点、难点,合理规划施工顺序,统筹安排施工人员、配置资源,能大幅提升工程施工管理效率,进而为工程施工质量提供保障。

作者:邓斌 单位:中铁十九局集团第一工程有限公司

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