水利水电工程建设施工难点及BIM 技术应用

1 水利水电工程建设施工难点与注意事项

1.1 地质条件复杂带来的施工难点与应对注意

水利水电工程通常建于江河之上，其所在区域地质条件往往复杂多样。比如，喀斯特地貌地区存在大量溶洞、暗河，在基础施工时，可能会遇到地基承载能力不足的问题。若处理不当，会导致建筑物不均匀沉降，影响工程的稳定性和安全性。为应对这一难点，施工前必须进行详细的地质勘探，运用先进的物探、钻探等技术手段，准确查明地质构造和岩土特性。在施工过程中，根据不同的地质情况，选择合适的基础处理方法，如灌注桩、强夯法等。同时，要注意施工过程中的监测，及时发现异常情况并采取相应措施。

1.2 水文条件多变引发的施工难题及关注要点

水文条件作为水利水电工程施工中不可轻视的关键要素，发挥着至关重要的作用。河流的流量、水位、流速等参数会伴随季节更迭和气候变化而产生显著的动态变化。在汛期，河水流量急剧增大、水位大幅上涨，这不仅给工程施工造成极大的阻碍，更甚者可能诱发洪水灾害，对施工人员的生命安全和施工设备的正常运行构成严重威胁。为有效降低水文条件对水利水电工程施工的不利影响，必须提前广泛收集多年的水文资料，并开展科学、严谨的分析与精准预测。在此基础上，制定科学合理、切实可行的施工进度计划，最大程度避免在洪水期开展水下作业。同时，要着力建立健全完善的水情监测系统，实时、全面掌握水文动态，一旦出现异常情况，能够迅速、果断地采取防洪、排涝等针对性措施，全力保障水利水电工程施工的顺利推进和安全稳定。

1.3 施工技术要求高导致的挑战与注意细则

水利水电工程涉及到多种复杂的施工技术，如混凝土浇筑、大坝防渗、金属结构安装等。这些技术要求高、难度大，任何一个环节出现问题，都可能影响整个工程的质量。以混凝土浇筑为例，大体积混凝土浇筑时容易产生温度裂缝，影响大坝的耐久性。为保证施工质量，施工单位必须具备专业的技术团队和先进的施工设备。加强施工人员的技术培训，提高他们的操作水平和质量意识。在施工过程中，严格按照施工规范和操作规程进行施工，加强质量检测和验收，确保每一道工序都符合质量要求。此外，还要积极引进和应用新技术、新工艺，提高施工效率和质量。

2 水利水电工程建设施工中BIM 技术的应用要点

2.1 场地建模与分析

在水利水电工程建设初期，利用BIM 技术进行场地建模是至关重要的一步。通过收集工程所在地的地形地貌、地质条件、水文信息等多方面数据，将其整合到 BIM 软件中，构建出精确的三维场地模型。这个模型能够直观地呈现出场地的实际情况，包括地形起伏、河流走向、周边建筑物分布等。借助该模型，施工团队可以进行场地分析。比如，通过模拟洪水期的水流情况，预测洪水对工程施工和周边环境的影响，从而提前制定相应的防洪措施。还可以分析场地的空间布局，确定材料堆放区、机械设备停放区以及施工道路的最佳位置，优化施工场地的利用效率，减少施工过程中的物流成本和时间浪费。

2.2 建筑结构设计优化

对于水利水电工程的建筑结构设计，BIM 技术能发挥巨大的作用。设计师可以在 BIM 平台上创建建筑物的三维模型，将各种结构构件的尺寸、材质、连接方式等详细信息录入其中。在设计阶段，利用 BIM 技术的碰撞检测功能，对结构构件之间以及结构与其他系统（如给排水、电气等）之间进行碰撞检查。及时发现设计中存在的冲突和不合理之处，避免在施工过程中出现返工和变更，节约成本和时间。同时，通过BIM 模型还可以对建筑结构进行力学分析和模拟。模拟不同工况下结构的受力情况，评估结构的安全性和可靠性。根据分析结果对设计方案进行优化，提高结构的性能和经济性。

2.3 施工进度管理

BIM（建筑信息模型）技术在水利水电工程的施工进度管理中，扮演了极为重要的角色，为这一复杂工程领域提供了高效且实用的管理工具。通过与施工进度计划的紧密结合，BIM 模型得以进一步丰富和完善：在模型中，每一个具体的施工任务都被精确地赋予了相应的时间信息，从而构建出一个多维度的4D 施工进度模型。借助这一先进的 4D 模型，施工管理人员能够以直观、立体的方式，全面掌握整个水利水电工程的施工进度安排。他们不仅可以清晰地了解每个施工阶段的关键节点，还能准确把握各项任务的先后顺序，确保施工流程的有序进行。更为重要的是，该模型支持实时跟踪功能，能够动态对比实际施工进度与原计划进度之间的差异。一旦发现实际进度出现滞后现象，管理人员可以迅速启动原因分析机制，深入探究滞后背后的根源，并据此制定出切实可行的调整措施，以确保工程按期推进。此外，4D 施工进度模型在施工资源的合理调配方面也展现出显著的优势。基于模型中实时更新的施工进度数据和各项任务的具体需求，管理人员可以提前进行周密的资源规划，精准安排人力、材料和机械设备的进场时间和数量。这种前瞻性的资源管理策略，不仅有效保障了施工过程的顺畅进行，还有助于最大限度地避免资源的浪费和闲置，从而提升工程的整体效率和经济效益。

2.4 质量与安全管理

在水利水电工程质量与安全管理工作中，BIM 技术发挥着至关重要的应用价值。通过利用 BIM 模型构建质量与安全管理数据库，能够将施工过程中的质量标准、安全规范以及相关检查记录等重要信息与模型中的构件进行有效关联。在施工进程里，质量管理人员可借助移动终端设备，随时随地查阅模型中每个构件的质量要求与验收标准。在开展质量检查工作时，把实际检查结果及时录入到BIM 系统，进而实现质量信息的实时共享与动态管理。在安全管理工作方面，可借助 BIM 模型对施工现场的危险区域予以精准标识与科学模拟。比如，模拟高处作业、深基坑作业等极具风险性的场景，以此对施工人员开展系统的安全教育与专业培训。与此同时，要充分运用 BIM 技术并结合物联网设备，对施工现场的安全状况实施实时动态监测，像监测边坡的稳定性、设备的运行状态等。要及时察觉安全隐患，并迅速采取切实有效的措施加以处理，全力保障施工人员的生命安全，有力推动工程建设的顺利推进。

3 结语

综上所述，水利水电工程建设施工面临地质条件复杂、水文条件多变以及施工技术要求高等诸多难点，这些难点对工程的质量、安全和进度都产生了重要影响。而 BIM 技术在水利水电工程建设施工中的应用，为解决这些难题提供了有效的途径。通过场地建模与分析、建筑结构设计优化、施工进度管理以及质量与安全管理等方面的应用，BIM 技术提高了施工效率、降低了成本、保障了工程质量和安全。未来，随着 BIM 技术的不断发展和完善，以及与其他先进技术的融合应用，其在水利水电工程建设施工中的应用前景将更加广阔，有望为水利水电工程建设带来更大的变革和发展。同时，相关人员也应不断学习和掌握BIM 技术，充分发挥其优势，为水利水电工程建设事业做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 李波 . 水利水电工程建设施工难点及 BIM 技术的应用 [J]. 水上安全，2024，（13）：152-154.

[2] 张亚伟. 水利水电工程建设施工难点及BIM 技术应用[J]. 新城建科技，2024，33（02）：22-24.