一(yī)、施工(gōng)應用(yòng)實例

大(dà)連東(dōng)港區(qū)搬遷改造水(shuǐ)工(gōng)工(gōng)程位于大(dà)連灣的(de)南(nán)岸，工(gōng)程包括護岸一(yī)至八标段、遊艇港、臨時(shí)圍堰及陸域回填等，工(gōng)程結構形式為(wèi)鋼筋砼圓筒、沉 箱結合軟基加固直立式和(hé)堤心抛石爆破擠淤斜坡式，軟基處理(lǐ)包括大(dà)斷面開(kāi)挖、塑料排水(shuǐ)闆和(hé)土(tǔ)工(gōng)格栅軟基加固、水(shuǐ)下(xià)振沖碎石樁加固、爆破擠淤和(hé)抛石擠淤等多(duō)種 形式。護岸總長(cháng)近(jìn)10公裡(lǐ)，水(shuǐ)上(shàng)回填陸域3平方公裡(lǐ)。下(xià)圖是(shì)工(gōng)程施工(gōng)期間(jiān)利用(yòng)Inventor軟件(jiàn)建立的(de)工(gōng)程信息模型，該模型涵蓋了(le)工(gōng)程合同範圍內(nèi)的(de)全部 信息，在工(gōng)程投标、生(shēng)産組織、工(gōng)程結算(suàn)等等施工(gōng)全過程都(dōu)發揮了(le)重要(yào)作(zuò)用(yòng)。

二、BIM技(jì)術(shù)在水(shuǐ)工(gōng)工(gōng)程應用(yòng)中的(de)特點

1.工(gōng)程承攬、競争優勢

BIM技(jì)術(shù)的(de)顯著特點就(jiù)是(shì)可(kě)視(shì)化(huà)，即“所見(jiàn)所得(de)”的(de)形式。BIM技(jì)術(shù)的(de)參數(shù)化(huà)實體(tǐ)建模極大(dà)地(dì)提升施工(gōng)企業(yè)在招投标的(de)經營承攬能(néng)力，無論是(shì)響 應招标文(wén)件(jiàn)要(yào)求采用(yòng)信息化(huà)施工(gōng)技(jì)術(shù)，還(hái)是(shì)确定合理(lǐ)施工(gōng)工(gōng)藝、快(kuài)速核算(suàn)工(gōng)程數(shù)量、提高(gāo)施工(gōng)管理(lǐ)水(shuǐ)平，降低(dī)工(gōng)程造價，都(dōu)提升了(le)企業(yè)的(de)核心競争力，增加了(le)中标幾 率。右圖就(jiù)是(shì)利用(yòng)AutoCAD civil3D2008把Googl Earth裡(lǐ)的(de)數(shù)據civil3D中來(lái)，把山(shān)體(tǐ)地(dì)形資料和(hé)水(shuǐ)深資料整合成BIM模型，使山(shān)體(tǐ)爆破區(qū)域和(hé)海(hǎi)裡(lǐ)回填區(qū)域聯系起來(lái)，布置運輸通(tōng)道(dào)、 臨建等設施，在投标過程中的(de)得(de)到(dào)評标專家(jiā)的(de)肯定，為(wèi)公司順利中标發揮積極作(zuò)用(yòng)。

2.三維渲染、宣傳展示

很(hěn)多(duō)人(rén)說(shuō)過去(qù)我們也(yě)曾經做(zuò)過工(gōng)程三維動畫(huà)或工(gōng)程效果圖，來(lái)宣傳企業(yè)形象，但(dàn)該工(gōng)作(zuò)通(tōng)常分(fēn)包給專業(yè)的(de)效果圖制(zhì)作(zuò)團隊或多(duō)媒體(tǐ)影(yǐng)視(shì)公司，這(zhè)和(hé) BIM技(jì)術(shù)有(yǒu)本質的(de)區(qū)别。首先是(shì)使用(yòng)目的(de)不(bù)同，宣傳用(yòng)三維動畫(huà)建模側重于視(shì)覺效果的(de)逼真，是(shì)為(wèi)了(le)看(kàn)，而BIM軟件(jiàn)的(de)三維建模不(bù)僅僅是(shì)看(kàn)著(zhe)逼真，更包含了(le)大(dà) 量的(de)工(gōng)程信息，如(rú)質量、密度、材質、工(gōng)藝、邏輯關系等，是(shì)為(wèi)了(le)在工(gōng)程中用(yòng)到(dào)這(zhè)些(xiē)模型。其次，行(xíng)為(wèi)主體(tǐ)不(bù)同，宣傳用(yòng)三維動畫(huà)地(dì)主體(tǐ)是(shì)分(fēn)包專業(yè)團隊，BIM技(jì) 術(shù)的(de)主體(tǐ)是(shì)工(gōng)程技(jì)術(shù)人(rén)員(yuán)。行(xíng)為(wèi)結果不(bù)同，宣傳用(yòng)三維動畫(huà)在我們支付了(le)大(dà)筆(bǐ)的(de)費(fèi)用(yòng)之後，得(de)到(dào)的(de)通(tōng)常是(shì)一(yī)段視(shì)頻(pín)或一(yī)張圖片，即是(shì)提供三維建模素材，在工(gōng)程中也(yě) 不(bù)可(kě)使用(yòng)，而BIM技(jì)術(shù)的(de)三維模型自(zì)始至終都(dōu)為(wèi)工(gōng)程服務，實現(xiàn)互動性和(hé)反饋性的(de)可(kě)視(shì)，而且還(hái)擁有(yǒu)自(zì)主知(zhī)識産權。可(kě)以說(shuō)，BIM技(jì)術(shù)實現(xiàn)的(de)三維動畫(huà)和(hé)工(gōng)程效 果圖，隻是(shì)其應用(yòng)的(de)一(yī)個(gè)方面。

3.快(kuài)速算(suàn)量、精度提升

工(gōng)程建設中工(gōng)程量的(de)核算(suàn)對(duì)建設單位的(de)投資和(hé)施工(gōng)單位的(de)造價影(yǐng)重大(dà)。BIM技(jì)術(shù)之前的(de)工(gōng)程量核算(suàn)通(tōng)常采用(yòng)人(rén)工(gōng)核算(suàn)，在有(yǒu)著(zhe)衆多(duō)分(fēn)部分(fēn)項的(de)龐大(dà) 工(gōng)程面前，該項工(gōng)作(zuò)難度很(hěn)大(dà)，通(tōng)常需要(yào)大(dà)量的(de)人(rén)力投入，但(dàn)計(jì)算(suàn)效率低(dī)，計(jì)算(suàn)精度差，校(xiào)核困難。BIM技(jì)術(shù)給工(gōng)程量核算(suàn)帶來(lái)了(le)革命性變化(huà)，真正做(zuò)到(dào)了(le)自(zì)動計(jì) 算(suàn)、校(xiào)核易，精度準、效率高(gāo)。由于BIM數(shù)據庫的(de)數(shù)據精度達到(dào)構件(jiàn)級，是(shì)通(tōng)過實體(tǐ)建模技(jì)術(shù)建立，無論是(shì)工(gōng)程構件(jiàn)的(de)混凝土(tǔ)澆築量、水(shuǐ)下(xià)基槽開(kāi)挖量或沉箱基床 的(de)抛石量，還(hái)是(shì)構件(jiàn)表面的(de)塗料面積或模闆面積都(dōu)可(kě)以高(gāo)效得(de)到(dào)。

4.圖紙(zhǐ)會(huì)審、科(kē)學高(gāo)效

施工(gōng)圖紙(zhǐ)核對(duì)審查在施工(gōng)技(jì)術(shù)管理(lǐ)中非常重要(yào)，BIM技(jì)術(shù)是(shì)施工(gōng)圖紙(zhǐ)核對(duì)審查有(yǒu)效的(de)方法，通(tōng)過BIM建模的(de)過程，對(duì)工(gōng)程總圖、工(gōng)藝、結構檢 查其是(shì)否相(xiàng)符，土(tǔ)建與配套工(gōng)程是(shì)否銜接，內(nèi)部結構與工(gōng)藝系統設備有(yǒu)無矛盾，圖紙(zhǐ)尺寸及高(gāo)程有(yǒu)無錯(cuò)誤等。通(tōng)過圖紙(zhǐ)會(huì)審可(kě)以充分(fēn)理(lǐ)解設計(jì)意圖，及早發現(xiàn)設計(jì)缺 陷，為(wèi)施工(gōng)工(gōng)藝确定及施工(gōng)索賠做(zuò)好(hǎo)準備。

5.工(gōng)程交底、新穎實用(yòng)

BIM技(jì)術(shù)在單位工(gōng)程和(hé)分(fēn)項工(gōng)程技(jì)術(shù)交底過程中發揮重要(yào)作(zuò)用(yòng)。BIM可(kě)以使全體(tǐ)被交底人(rén)員(yuán)對(duì)整個(gè)工(gōng)程更直觀地(dì)了(le)解工(gōng)程概況，結構形式、主要(yào) 施工(gōng)工(gōng)藝、施工(gōng)進度計(jì)劃、材料和(hé)設備使用(yòng)計(jì)劃等。BIM技(jì)術(shù)提供實時(shí)交互可(kě)視(shì)化(huà)平台，對(duì)典型施工(gōng)的(de)新工(gōng)藝、新技(jì)術(shù)、新材料和(hé)新設備能(néng)更高(gāo)效地(dì)講解工(gōng)藝原 理(lǐ)、規程操作(zuò)要(yào)點。以上(shàng)圖挂藍(lán)施工(gōng)為(wèi)例，以BIM作(zuò)為(wèi)工(gōng)程組織實施的(de)技(jì)術(shù)、安全交底的(de)手段，其工(gōng)作(zuò)效率是(shì)無以倫比的(de)，成效顯著。

6.工(gōng)藝制(zhì)定、科(kē)學合理(lǐ)

BIM技(jì)術(shù)提供的(de)完整工(gōng)程信息模型加深了(le)對(duì)工(gōng)程全貌和(hé)重點難點的(de)分(fēn)項工(gōng)程的(de)研究和(hé)理(lǐ)解。三維可(kě)視(shì)化(huà)功能(néng)再加上(shàng)時(shí)間(jiān)維度，可(kě)以進行(xíng)虛拟施工(gōng)。通(tōng)過虛拟施工(gōng)技(jì)術(shù)可(kě)以在施工(gōng)方案确定上(shàng)提前謀劃，早作(zuò)決定。

7.數(shù)值計(jì)算(suàn)、保障工(gōng)程

工(gōng)程施工(gōng)管理(lǐ)的(de)核心是(shì)确保工(gōng)程安全、質量、進度和(hé)成本可(kě)控，施工(gōng)方案确定的(de)原則是(shì)技(jì)術(shù)上(shàng)可(kě)行(xíng)，經濟上(shàng)合理(lǐ)，實現(xiàn)的(de)手段就(jiù)是(shì)科(kē)學計(jì)算(suàn)，進行(xíng)多(duō) 方案比選，優中選優，精益求精。鋼筋混凝土(tǔ)現(xiàn)澆或預制(zhì)離(lí)不(bù)開(kāi)模闆使用(yòng)，大(dà)體(tǐ)積混凝土(tǔ)溫度應力分(fēn)析控制(zhì)，防止混凝土(tǔ)施工(gōng)裂縫的(de)發生(shēng)，沉箱下(xià)水(shuǐ)拖運也(yě)離(lí)不(bù)開(kāi)沉 箱浮遊穩定計(jì)算(suàn)。BIM技(jì)術(shù)為(wèi)工(gōng)程可(kě)靠性分(fēn)析提供了(le)基礎，通(tōng)過模型進行(xíng)有(yǒu)限元分(fēn)析，設定單元類型、材料屬性、定義荷載和(hé)邊界約束條件(jiàn)，可(kě)以對(duì)模闆的(de)強度、 剛度和(hé)穩定性進行(xíng)計(jì)算(suàn)，對(duì)混凝土(tǔ)澆築後因水(shuǐ)泥膠凝材料水(shuǐ)化(huà)熱(rè)反應釋放(fàng)熱(rè)量，通(tōng)過熱(rè)傳導、對(duì)流，砼徐變及構件(jiàn)形狀的(de)數(shù)值模拟分(fēn)析，掌握溫度、應力和(hé)變形等在 構件(jiàn)內(nèi)部的(de)分(fēn)布和(hé)影(yǐng)響，更好(hǎo)為(wèi)工(gōng)程施工(gōng)服務。

8.竣工(gōng)決算(suàn)、效益顯著

由于BIM的(de)巨大(dà)技(jì)術(shù)優勢，在施工(gōng)工(gōng)藝描述、工(gōng)程量計(jì)算(suàn)的(de)準确和(hé)直觀性，使得(de)在工(gōng)程竣工(gōng)決算(suàn)、設計(jì)變更索賠中，施工(gōng)單位和(hé)監理(lǐ)單位、建設單 位以及審計(jì)單位的(de)溝通(tōng)變得(de)更加容易和(hé)高(gāo)效。正因為(wèi)施工(gōng)單位率先采取了(le)BIM技(jì)術(shù)在行(xíng)業(yè)中具有(yǒu)領先地(dì)位，使得(de)施工(gōng)單位在竣工(gōng)決算(suàn)和(hé)變更索賠處于較有(yǒu)利地(dì)位， 大(dà)大(dà)地(dì)保護了(le)施工(gōng)單位的(de)利益。

三、結束語

BIM技(jì)術(shù)的(de)應用(yòng)可(kě)以起到(dào)立竿見(jiàn)影(yǐng)的(de)各方面管理(lǐ)水(shuǐ)平的(de)提升，在BIM基礎上(shàng)的(de)工(gōng)程可(kě)靠性分(fēn)析和(hé)人(rén)機(jī)交互式的(de)虛拟施工(gōng)技(jì)術(shù)必将施工(gōng)企業(yè)管理(lǐ)推 上(shàng)更高(gāo)的(de)高(gāo)度，因為(wèi)虛拟施工(gōng)技(jì)術(shù)是(shì)包括産品數(shù)字化(huà)定義、仿真技(jì)術(shù)、虛拟現(xiàn)實技(jì)術(shù)、可(kě)視(shì)化(huà)技(jì)術(shù)、數(shù)據集成、優化(huà)技(jì)術(shù)等，是(shì)一(yī)門(mén)跨學科(kē)的(de)綜合性技(jì)術(shù)，是(shì)工(gōng)程領 域發展的(de)未來(lái)。