BIM技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用摘要：隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在水利水電工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。施工單位對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行深入研究、學(xué)習(xí)和應(yīng)用，可促進(jìn)工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，使工程質(zhì)量得到提高、成本和安全風(fēng)險(xiǎn)有效降低。對(duì)BIM在水利水電施工中的應(yīng)用等進(jìn)行了系統(tǒng)論述。關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；水利水電工程；施工管理；質(zhì)量管理引言隨著建筑技術(shù)水平的發(fā)展，各類工程項(xiàng)目出現(xiàn)了新的特征：規(guī)模越來越大、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、跨度越來越大。單靠二維空間圖紙通過想象構(gòu)建整體模型已非常困難，這就導(dǎo)致了CAD圖紙等二維設(shè)計(jì)越來越不能滿足參建各方施工過程中的協(xié)調(diào)溝通工作。為了能更加有效地提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)及施工的三維可視化，借鑒制造業(yè)的PDM和PLM技術(shù)，建筑業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。1水利水電工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)1.1提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)效率BIM技術(shù)使得項(xiàng)目設(shè)計(jì)效率明顯提高，通常傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工序是利用二維圖紙繪制模型平立剖面與工藝流程，再基于二維圖形構(gòu)建三維空間模型，其流程復(fù)雜，不利于準(zhǔn)確理解設(shè)計(jì)圖紙，甚至各專業(yè)存在空間沖突。應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑模型，可直接表達(dá)任意空間位置圖紙，使得設(shè)計(jì)效率明顯提高。同時(shí)，BIM技術(shù)還可協(xié)助施工人員深入地解讀項(xiàng)目信息，以此深化設(shè)計(jì)項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)，提前糾正圖紙錯(cuò)誤，優(yōu)化不合理施工工序。借助模型進(jìn)行預(yù)先施工，可提前避免空間碰撞，可在一定程度上消除后期施工中可能發(fā)生的不確定性與不可預(yù)見性問題，從而在此基礎(chǔ)上有序開展施工。水利工程施工中，施工單位不只是跟業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理交流協(xié)調(diào)，還要跟各政府審批單位、交通部門、相鄰標(biāo)段施工單位和眾多供應(yīng)商等協(xié)調(diào)溝通。對(duì)于其中不是專業(yè)從事工程建設(shè)的人員，很難根據(jù)圖紙或文字描述想象出具體的建筑物三維立體形狀。基于BIM技術(shù)生成的三維模型，可以一目了然進(jìn)行展示，提高溝通效率。1.3優(yōu)化材料核算及運(yùn)維管理施工進(jìn)程中基于BIM技術(shù)完善，能夠信息化管理集成項(xiàng)目各環(huán)節(jié)與節(jié)點(diǎn)所用材料，最終形成數(shù)字化產(chǎn)品，其在項(xiàng)目運(yùn)維階段發(fā)揮著重要的作用。將項(xiàng)目交付給運(yùn)營(yíng)單位，以實(shí)現(xiàn)精益化與全生命周期管理目標(biāo)。2BIM技術(shù)在水利工程應(yīng)用中遇到的問題2.1軟件不成熟水利工程施工中涉及的參與方較多，環(huán)境復(fù)雜，對(duì)于BIM技術(shù)的訴求比建筑的更高，但應(yīng)用BIM技術(shù)的效果并不盡如人意，主要原因是，至今仍然沒有水利工程專屬的、適用的BIM軟件。同時(shí)，作為應(yīng)用較早的模塊，各軟件中的造價(jià)、量算模塊實(shí)際使用起來效果并不是太好，絕大部分還無法真正用在計(jì)量結(jié)算中。相對(duì)于建筑行業(yè)，水利行業(yè)各BIM軟件之間尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或接口，大大限制了BIM技術(shù)的推廣和互通。2.2施工質(zhì)量管理方面的問題在水利水電項(xiàng)目實(shí)際施工中，業(yè)主方與施工單位共同監(jiān)管施工質(zhì)量，水利水電項(xiàng)目的整體質(zhì)量與施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益聯(lián)系緊密，同時(shí)還會(huì)影響人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活。在項(xiàng)目施工管理中，需要站在業(yè)主的角度，進(jìn)行項(xiàng)目管控工作。然而隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度的日益完善，我國(guó)建筑行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，部分質(zhì)量監(jiān)管企業(yè)對(duì)自身責(zé)任沒有形成正確的認(rèn)識(shí)，有的甚至越權(quán)管理，這對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量管理工作效果與業(yè)主利益造成了一定的影響，也是現(xiàn)階段水利水電項(xiàng)目施工中普遍存在的問題。BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅是使用相關(guān)軟件進(jìn)行建模，更主要的是根據(jù)BIM的理念，把技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)施工有機(jī)結(jié)合起來。在水利施工企業(yè)，既有施工經(jīng)驗(yàn)又有相應(yīng)BIM技術(shù)的專業(yè)人員仍非常稀少。要完全發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，其工作量是非常大的，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)需要的人員較多，企業(yè)現(xiàn)有人才儲(chǔ)備很難滿足各個(gè)項(xiàng)目的需要。3水利水電項(xiàng)目施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用3.1構(gòu)建施工評(píng)估算法水利水電項(xiàng)目施工中，評(píng)估算法對(duì)項(xiàng)目安全評(píng)價(jià)工作發(fā)揮著一定的指導(dǎo)作用。水利水電項(xiàng)目施工安全評(píng)估中，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)縱向與AHP相結(jié)合的評(píng)估算法是比較常用的。其主要是根據(jù)BP算法網(wǎng)絡(luò)模型情況，設(shè)置輸入層、輸出層與隱含層，通過以往連接的回路將誤差信號(hào)逐層返回并逐層修改神經(jīng)元權(quán)值。迭代優(yōu)化整個(gè)環(huán)節(jié)，獲得連接權(quán)值相關(guān)的錚調(diào)整優(yōu)化后的樣本。水利水電項(xiàng)目施工安全管理評(píng)估系統(tǒng)中，通過分析以往數(shù)據(jù)明確具體指標(biāo)體系權(quán)重；再根據(jù)水利水電項(xiàng)目部分研究樣本。與此同時(shí)，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員可分析整合相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)，獲得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最初樣本信息。最后，管理相應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)BIM技術(shù)系統(tǒng)檢測(cè)情況，輸入相關(guān)評(píng)測(cè)指標(biāo)評(píng)分?jǐn)?shù)值，在此基礎(chǔ)上獲得相關(guān)安全管理措施。在實(shí)際施工中，通過評(píng)估指標(biāo)加強(qiáng)項(xiàng)目安全管理，在水利水電項(xiàng)目案例庫(kù)中儲(chǔ)存記錄具體數(shù)據(jù)，以此為分析最終系統(tǒng)評(píng)測(cè)效能提供可靠的參考。3.2在施工階段的應(yīng)用水利工程技術(shù)要求高、涉及環(huán)節(jié)多、施工工藝復(fù)雜，一般難以保證工程質(zhì)量。為有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工人科學(xué)有序地施工，有必要運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工放樣。BIM技術(shù)可以使施工人員及時(shí)了解水利工程的整體概況、施工工藝、構(gòu)造形式及工程進(jìn)度等。施工前期，利用BIM模型信息，做施工進(jìn)度預(yù)測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)施工中潛在的問題，要及時(shí)解決問題，降低因施工返修與整改造成的經(jīng)濟(jì)損失，可以根據(jù)模擬合理規(guī)劃施工細(xì)節(jié)。同時(shí)，要盡可能縮短工期、減少返工和提高工程質(zhì)量，為水利工程的后期運(yùn)營(yíng)管理和施工交底提供保障。水利水電工程施工現(xiàn)場(chǎng)通常非常復(fù)雜，危險(xiǎn)源分布在各專業(yè)工程和各個(gè)部位，加大了安全生產(chǎn)管理的難度。借助BIM技術(shù)對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行科學(xué)管理，可在模型上定位好危險(xiǎn)源，規(guī)定安全員每天必須在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)去巡檢，并且把安全巡檢過程記錄上傳到BIM協(xié)同管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源信息可追溯，達(dá)到對(duì)危險(xiǎn)源的安全管控。利用BIM技術(shù)可視化的優(yōu)勢(shì)，在動(dòng)態(tài)仿真中幫助施工人員清楚地認(rèn)識(shí)到危險(xiǎn)源，及時(shí)采取相關(guān)防范措施。對(duì)模擬中發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)因素，根據(jù)危險(xiǎn)等級(jí)抄送給對(duì)應(yīng)的責(zé)任人，要求責(zé)任人去整改，整改之后將整改結(jié)果錄入平臺(tái)，形成問題的閉環(huán)，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)源的有效管理，又有利于人員安全意識(shí)的養(yǎng)成。另外，在可能有危險(xiǎn)源的地方安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，遇到危急情況時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行處理。人員安全教育培訓(xùn)與交底是事前控制安全風(fēng)險(xiǎn)的控制措施之一，借助BIM技術(shù)可以通過VR仿真模擬或者安全體驗(yàn)館進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，替代以前建立實(shí)體安全區(qū)域體驗(yàn)的模式，使體驗(yàn)的效果更逼真。參加培訓(xùn)的每個(gè)人員都對(duì)應(yīng)一個(gè)身份證二維碼，掃描相應(yīng)的二維碼就知道培訓(xùn)的對(duì)象是什么角色(管理人員、班組長(zhǎng)、技術(shù)人員等)，然后對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的安全培訓(xùn)。還可以將施工人員的年齡、血型、崗前培訓(xùn)、崗位證書、班前安全交底、安全技術(shù)交底登記、培訓(xùn)考核成績(jī)、退場(chǎng)登記等信息加入到二維碼中，將二維碼貼在培訓(xùn)檔案上或者貼在安全帽上，掃描之后就可以查看具體的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工人員的精準(zhǔn)管理。結(jié)語綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑項(xiàng)目施工中，水利水電工程施工也不例外。BIM技術(shù)自身三維建模與信息管理統(tǒng)籌功能強(qiáng)大，提升了施工效率，保證了施工過程中的準(zhǔn)確性，能夠有效監(jiān)控項(xiàng)目施工進(jìn)度，保證施工安全，加大信息化交流與管控力度。水利水電工程