鐵路項目隧道施工中BIM技術(shù)的應用探析

BIM，即為建筑信息模型，指的是借助數(shù)字仿真技術(shù)集成項目建設(shè)全面信息的三維數(shù)據(jù)模型，具備信息關(guān)聯(lián)性、模擬性、可視化、全面性、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性等一系列優(yōu)點特征，施工企業(yè)通過對該項技術(shù)的有效應用，可達成對工程項目全面環(huán)節(jié)的精細化管理。作為建筑行業(yè)、電子設(shè)備、機械工程等領(lǐng)域的新型技術(shù)，BIM技術(shù)應用于鐵路項目隧道施工中，當前依舊處在發(fā)展起步階段。結(jié)合過去的施工經(jīng)驗而言，將BIM技術(shù)應用于鐵路項目隧道施工中，可實現(xiàn)鐵路項目隧道施工全面環(huán)節(jié)的信息共享、優(yōu)化隧道施工方式及設(shè)計理念、提高隧道施工質(zhì)量及效率，為隧道施工各項工作的順利開展提供可靠技術(shù)依據(jù)。因而，對鐵路項目隧道施工中BIM技術(shù)的應用進行研究探討，具備十分重要的現(xiàn)實意義。

1 BIM技術(shù)概述

伴隨我國建筑工程領(lǐng)域勘察質(zhì)量要求的逐步提升，及建筑行業(yè)信息化發(fā)展對地質(zhì)勘察提出的信息化、可視化要求，促使建筑行業(yè)廣泛展開了有關(guān)建筑信息模型技術(shù)的探索研究。建筑信息模型技術(shù)，即為BIM，其主要是基于建筑工程項目的一系列相關(guān)信息數(shù)據(jù)，開展建筑模型構(gòu)建，依托數(shù)字信息仿真，以實現(xiàn)對建筑工程各項真實信息的模擬。在鐵路項目隧道施工中，BIM技術(shù)可對地質(zhì)分析數(shù)據(jù)開展采集、匯總，其屬于一項服務于勘探對象的CAD技術(shù)，依托三維數(shù)字化技術(shù)模型對鐵路項目隧道的相關(guān)信息予以科學呈現(xiàn)，進一步在鐵路項目隧道施工中開展具體實踐。BIM技術(shù)具備信息關(guān)聯(lián)性、模擬性、可視化、全面性、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性等特征優(yōu)勢，且主要表現(xiàn)為：BIM技術(shù)可實現(xiàn)信息模型集成，由此可使項目參與方信息交流相關(guān)問題得到有效解決；BIM技術(shù)所具備的模型參數(shù)，可實現(xiàn)設(shè)計的智能化、自動化；BIM技術(shù)開放的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口，可實現(xiàn)一系列軟件的信息交互；④BIM技術(shù)全面協(xié)同的多維仿真平臺，可實現(xiàn)項目參與方的有效協(xié)同；⑤BIM作為一個三維管理系統(tǒng)，其是在全面開放的工業(yè)標準下對設(shè)施物理、功能特性及對應生命周期信息進行的數(shù)字化形式呈現(xiàn)，由此在施工中可為決策人員提供有力的信息依據(jù)。 

2 基于BIM技術(shù)的應用軟件及技術(shù)

2.1基于BIM技術(shù)的應用軟件

現(xiàn)階段，在國際上推廣的BIM技術(shù)軟件多種多樣，結(jié)合國際標準主要可將其劃分成兩類，一類為建立BIM模型的軟件，此類軟件主要包括方案設(shè)計軟件、核心建模軟件、接口幾何造型軟件等；另一類為利用BIM模型的軟件，此類軟件主要包括結(jié)構(gòu)分析軟件、綠色分析軟件、造價管理軟件等。為了保障鐵路項目隧道施工質(zhì)量，通常而言設(shè)計人員大多會采用具備良好系列性及兼容性的軟件，由此可確保后續(xù)應用時交換數(shù)據(jù)的系統(tǒng)完整性，但前提是設(shè)計人員要將該部分軟件相互間優(yōu)勢，調(diào)節(jié)至與鐵路項目隧道施工相適應的規(guī)劃方案上?，F(xiàn)階段，我國鐵路項目隧道施工中應用BIM技術(shù)時，往往會將CATIAV5軟件用以核心建模軟件。在鐵路項目隧道施工時，引入此類軟件可使BIM設(shè)計表現(xiàn)出良好的系統(tǒng)性，同時還可使BIM技術(shù)優(yōu)勢得到有效發(fā)揮。

2.2 基于BIM技術(shù)的模型架構(gòu)設(shè)計

一般而言，鐵路隧道設(shè)計模型主要由鐵路隧道洞身、鐵路隧道洞門兩部分構(gòu)成。結(jié)合具體施工分工，可對它們做進一步細分，首先是鐵路隧道洞身，主要可細分為四大部分，即分別為洞身的超前支護、洞身的初期支護、洞身的第二次襯砌以及洞身的溝槽，這些部分一般情況下要求30余個結(jié)構(gòu)模型方可確保設(shè)計方案的科學可行性。鐵路隧道設(shè)計過程中，針對模型選取上述架構(gòu)設(shè)計表現(xiàn)出兩大優(yōu)點，其一是可使各個模型表現(xiàn)出明確的層次性，由此可為后續(xù)所需開展的問題改進工作提供極大便利，并為設(shè)計人員及施工人員開展檢測及瀏覽提供有效便利。其二是結(jié)合模型借助特征樹的方式予以命名，進而可依托制作完畢的隧道結(jié)構(gòu)針對底層數(shù)據(jù)開展配置，如此一來可進一步確保模型信息提取及存儲工作的有序開展。

2.3 基于BIM技術(shù)的模型參數(shù)化設(shè)計

鐵路隧道斷面表現(xiàn)出高度的規(guī)范性，由此要求設(shè)計人員在設(shè)計過程中要切實依據(jù)相關(guān)規(guī)范標準。借助BIM技術(shù)模型不僅可實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計，還可實現(xiàn)針對各個斷面形成的可視化修改。模型驅(qū)動在設(shè)計過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，設(shè)計人員及施工人員可結(jié)合模型從實物中得到有效精確的控制參數(shù)。在得到控制參數(shù)并開展有效整理后，然后借助軟件鏈接功能使控制參數(shù)與模型相互間建立起有效連接。依托借助模型的可視化修改功能，設(shè)計人員及施工人員一經(jīng)找出問題，并可及時采取處理手段，如此一來可極大水平縮減因為誤差而為鐵路項目隧道施工帶來的不利影響。

3 鐵路項目隧道施工中BIM技術(shù)的應用

3.1 鐵路項目隧道4D施工管理

鐵路項目隧道4D施工管理即為借助Autodesk Navisworks的虛擬仿真環(huán)境，對3D幾何空間模型設(shè)置時間維度，以實現(xiàn)對實際施工過程的虛擬推演。換而言之，即為將BIM模型與鐵路項目隧道施工組織進度計劃進行有效連接，依托進度驅(qū)動模型的虛擬仿真，技術(shù)路線主要包括：其一，借助Autodesk Revit構(gòu)建3D模型，使各個構(gòu)建具備施工工序?qū)傩詤?shù)；其二，借助project對工序時間任務項數(shù)據(jù)源進行編制；其三，借助Navisworks集成模型及工序時間數(shù)據(jù)源，并在虛擬仿真環(huán)境下開展模型虛擬建立。于此同時開展動態(tài)的過程交互，對施工方案進行虛擬演示，實時監(jiān)測方案科學可行性及潛在的問題，優(yōu)化改進施工工藝、設(shè)備等。

3.2 鐵路項目隧道施工可視化交底

交底工作使確保鐵路項目隧道施工質(zhì)量、效率的一大前提，引入鐵路項目隧道BIM施工管理平臺可有效實現(xiàn)可視化交底。通過將施工關(guān)聯(lián)信息與BIM模型經(jīng)由平臺交付給施工人員，并建立施工對應的信息數(shù)據(jù)庫，這一數(shù)據(jù)庫擁有施工中一系列的材料、數(shù)據(jù)，后續(xù)施工中，施工人員在選擇相應施工材料后，平臺可自動呈現(xiàn)該施工材料的各項信息，如此一來，不僅可促進施工方有序開展各項工作，還可有效確保交底工作的效率。相較于傳統(tǒng)交底方式，依托鐵路項目隧道BIM施工管理平臺開展交底，可極大水平減少一系列誤差，并且可使施工人員有效掌握一系列施工要求。

3.3 鐵路項目隧道施工實時管理

    基于鐵路項目隧道BIM施工管理平臺，可通過各種顏色對施工開展情況進行標識，即為標識為未建設(shè)、建設(shè)中、建設(shè)完成等形式，并且還可進行自定義標識，可標識為按期完工、延期完工等形式，所以，依托鐵路項目隧道BIM施工管理平臺開展管理，可更為明確地掌握鐵路項目隧道施工情況。與此同時，鐵路項目隧道BIM施工管理平臺可實現(xiàn)高亮提醒功能，將施工完成比例不足九成的項目予以高亮提醒，幫助施工人員可直觀了解施工進程，加大對施工進度滯后項目的關(guān)注度，進一步開展重點管理，切實提高鐵路項目隧道BIM施工效率。除此之外，鐵路項目隧道BIM施工管理平臺還可實現(xiàn)自定義圖片編輯及上傳功能，在施工時，可對施工各個流程進行拍攝，并將照片上傳至對應施工環(huán)節(jié)，施工管理過程中直接點擊對應施工環(huán)節(jié)便可掌握實時施工情況，有效提高施工管理質(zhì)量及效率[4]。

4 結(jié)語

總而言之，將BIM技術(shù)應用于鐵路項目隧道施工中，可有效提高施工管理效率，相較于傳統(tǒng)施工管理模式，BIM技術(shù)可實現(xiàn)對設(shè)計環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)的全面整合，防止兩者出現(xiàn)脫節(jié)情況而引發(fā)質(zhì)量或安全問題。同時，應用BIM技術(shù)開展施工，可確保施工全面環(huán)節(jié)的質(zhì)量，依托實時動態(tài)管理提高鐵路項目隧道施工安全性，為隧道施工提高可靠技術(shù)保障。因而，鐵路項目隧道施工相關(guān)人員必須要革新思想觀念，提高對BIM技術(shù)內(nèi)涵特征的有效認識，加強對基于BIM技術(shù)的應用軟件及技術(shù)的深入分析，加強對BIM技術(shù)的科學合理應用，積極促進鐵路項目隧道施工的順利開展。

本文來源：《城市住宅》：http://m.00559.cn/w/kj/12544.html