BIM技术在市政道路工程施工管理中的应用研究
李毅
湖北省 中国葛洲坝集团市政工程有限公司 443002
摘要:BIM技术是计算机和信息技术发展到一定阶段的工程设计和管理工具,融合了信息化、数字化和智能化技术于一体,给未来工程界提供了新生产和管理模式。相较于其他工程,市政工程施工涉及范围较广、施工较为复杂,增加了市政工程的施工难度。在建设市政工程中,若合理使用BIM技术,可提升市政工程建设效率及建设质量。本文基于BIM技术的多维建模、构件属性集成与可视化协同能力,系统分析其在施工成本管控、施工安全管理及施工质量管理三方面的具体应用机制与实践价值。
关键词:BIM技术;市政道路工程;施工管理
引言
当前市政道路工程建设逐步向大型化、复杂化方向发展,施工是实现最终目标的重要环节。随着市政基础设施建设规模的不断扩大,传统市政道路工程施工管理模式在成本控制、安全防范及质量保障等方面暴露出协同弱化、信息断层与响应滞后等瓶颈问题,亟需引入集成化的信息技术手段加以革新。BIM技术作为以构件为基础、以数据为核心的信息管理平台,具备信息可视化表达、多专业协同建模、全生命周期数据集成等技术优势,已被广泛应用于建筑工程管理领域,并逐步向市政道路工程拓展。
一、BIM技术概述
BIM技术具有信息集成三维建模特点,应用于市政道路施工建设能够充分展现工程建设的模拟性、预见性,对提高市政建设工程质量、提升城市建设信息化水平,降低成本,实现效益提供帮助。BIM(Building Information Modeling)技术作为集成化、信息化的工程建设管理手段,已在基础设施建设领域展现出显著的技术优势。其核心在于通过多维度信息模型的创建与动态管理,推动设计、施工与运维阶段的信息贯通,实现市政道路工程施工管理流程的全生命周期优化。在BIM平台中,三维可视化建模、构件级信息表达、多专业协同设计以及时间维(4D)与成本维(5D)数据集成成为支撑施工管理精细化、科学化的关键技术路径。BIM模型不仅承载几何信息,还集成结构性能、施工工序、材料属性、进度计划等多元信息,通过参数化建模技术与构件级数据库的高效集成,可实现对市政道路结构体如基层、面层、路缘石、排水设施等构造单元的精确模拟与实时调整。此外,BIM技术在施工阶段通过基于施工工艺逻辑的施工模拟与进度控制模型,提升对施工时序、资源配置、机械调度等管理节点的预测与协调能力;同时借助 clash detection(碰撞检测)、施工可行性分析、施工现场信息可视化等功能,规避设计与施工间的信息脱节,减少返工与资源浪费。尤其在市政道路工程中,面对多专业交叉、高密度交通环境、地下管线复杂等工程特性,BIM技术可通过空间分析与信息协同,实现管线综合优化布设、交通导改模拟分析、施工组织优化配置等管理策略,从而提高施工管理效率与决策精准性[1]。
二、BIM技术在市政道路工程施工管理中的应用
(一)施工成本管控
在市政道路工程中,轨道施工作为结构复杂、工序交叉频繁的重要组成部分,其成本控制直接影响项目整体经济效益。通过建立轨道结构的参数化信息模型,BIM可自动提取轨枕、轨道板、道床、扣件系统等关键构件的工程量,规避人工计算中因图纸理解偏差或数据遗漏导致的预算误差,提高成本估算的准确性。在施工前期,BIM平台融合设计图纸与施工方案,模拟轨道敷设各阶段工艺流程,协助编制科学的资源配置计划与成本投入计划,并支持不同轨道型式、施工工艺与机械配置方案的成本对比分析,为决策提供直观依据。在实施阶段,BIM通过进度-成本联动模型,实现对人力、材料与机械资源的动态跟踪。针对轨道浇筑、轨排铺设、焊接应力释放等关键节点,BIM可实时反映实际资源消耗与成本投入的偏差情况,提升施工管控的及时性与敏感性。在竣工阶段,BIM模型所积累的构件信息、变更记录与资源消耗数据,为轨道工程的结算复核、竣工审计提供翔实依据,有效防止结算遗漏与重复计量,提升审查透明度与成本控制的可追溯性。整体来看,BIM技术贯穿轨道施工全过程的成本管理链条,从方案策划到结算审计,实现对成本的动态、系统与闭环式控制,为市政轨道工程的经济效益提升提供了坚实支撑[2]。
(二)施工安全管理
BIM技术在市政道路工程施工安全管理中的应用,主要体现在施工环境模拟、危险源识别、施工方案验证与安全培训可视化等关键环节的集成化管理。通过BIM平台构建基于时空逻辑的施工过程信息模型,可在开工前进行全周期施工工艺模拟,系统识别高空作业、深基坑开挖、交通导流、临时结构搭设等高风险作业区域及时间节点,从而提前布设安全防护措施。结合BIM模型的碰撞检测与空间分析功能,能精准识别施工路径与管线布设、机械运行轨迹之间的冲突问题,避免因空间重叠或结构干扰引发的安全事故。在施工组织设计阶段,BIM技术可基于施工工序逻辑与资源配置模型,模拟施工流程中人员流动、设备进出、材料堆放等动态变化,辅助制定更具可行性的安全疏散方案与应急处置预案。针对特种作业与危险工序,BIM模型支持建立情境演示平台,通过施工过程三维动画演练形式,提高施工人员对操作风险的认知水平与现场应变能力。通过对施工现场实际信息的持续采集与BIM模型的实时更新,管理人员可在平台上直观监控高危作业点位、人员定位及安全设施布设情况,形成“数据驱动—实时预警—全程监管”的安全管理闭环机制。
(三)施工质量管理
施工质量管理作为市政道路工程管理的核心内容,BIM技术以构件级信息模型为基础,通过全过程质量数据的集成与分析,推动质量控制从经验型向数据驱动型转变。在工程设计阶段,BIM模型通过高精度建模与多专业协同设计,保障设计图纸间的一致性与完整性,减少因设计变更引发的施工质量问题。进入施工阶段后,BIM平台可将施工技术交底、质量检验标准与节点控制要求嵌入模型构件属性中,形成精确可追溯的质量信息链,实现对基层处理、路面结构层摊铺压实、排水系统构筑等关键工序的质量控制参数实时管理。通过基于模型的施工进度模拟与现场质量检测数据对比,BIM系统能够及时识别施工过程中的质量偏差,并自动生成质量问题清单与整改反馈机制,提升缺陷处理的及时性与有效性。在信息交付阶段,BIM平台支持将各阶段质量验收记录、材料检测报告、结构检验资料等质量档案集成入模型,实现“构件—工序—资料”三维关联式管理,便于质量数据的系统化存档与快速查询。尤其在工程竣工后的运维衔接阶段,BIM技术提供的数字化质量档案与构件性能信息,为后期道路设施的维护养护提供可靠依据[3]。
结语
BIM技术在市政道路工程施工管理中的深度融合,展现了其在推动施工流程智能化、信息流通高效化与决策控制科学化方面的重要价值。通过对施工成本、施工安全及施工质量管理等核心环节的系统性分析可见,BIM技术不仅提升了项目执行效率,也为构建现代化、数据驱动的市政工程施工管理体系提供了可行路径。未来,随着BIM技术与物联网、大数据、云计算等新兴技术的协同发展,其在市政道路工程中的应用将更加广泛,管理模式亦将趋于智能化与标准化,进一步助力市政基础设施建设的高质量发展。
参考文献
[1]杨晖.BIM技术在市政道路施工管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2024,(02):182-184.
[2]许文质.BIM技术在市政工程施工管理中的应用研究[J].中国建设信息化,2022,(20):73-75.
[3]李宏伟.BIM技术在市政道路工程施工中的应用初步探讨[J].福建建材,2019,(06):39-42.