水利水电工程建设施工所面临的难点以及 BIM 技术在其中的运用

引言

水利水电工程作为对国计民生有着关键影响的重要基础设施，呈现出建设时长较长、施工环境繁杂、技术标准较高的特性。在工程开展建设的进程中，会受到地质状况、多专业配合、安全隐患等因素的作用，施工的难度极为显著。传统的管理模式通常会遭遇效率欠佳、风险难以掌控等状况，BIM 技术作为新型的数字化管理手段，能够借助三维建模、信息整合等效能对施工的流程予以优化。本文联系工程实际操作，深入探究水利水电工程在施工进程中的棘手难题，详尽阐述建筑信息模型（BIM）技术的运用途径，为提高工程的施工水准给予参考。

一、水利水电工程建设中的难点

（一）地质条件复杂，施工环境恶劣

水利水电工程大多坐落于山区、河谷等地区，其地质状况较为繁杂，时常遭遇断层、溶洞、软弱夹层等状况。如在水电站坝基展开施工时，一旦遇到大范围的溶洞就需要实施回填操作，这不但会让施工成本有所增加，而且还很有可能延误工期。与此同时，施工环境颇为恶劣，受到水文、气候的影响显著，在汛期出现的洪水、暴雨等情况极容易对施工造成干扰，到了冬季低温会对混凝土浇筑的质量产生影响。

（二）多专业协同难度大，风险管控复杂

水利水电工程涵盖了诸如土建、机电以及金属结构等诸多专业，各个专业施工时交叉作业的情形频繁出现，协调工作存在较大的困难程度。在传统的管理模式中，信息的传递存在滞后性，很容易产生设计和施工互不衔接、各个专业工序之间相互冲突等状况。如管线的布置与土建结构发生冲突，进而使工程需要进行返工操作。与此同时，工程中存在着较多的风险点，其中包含安全方面的风险、质量方面的风险、进度方面的风险等，对风险进行控制时需要综合考虑多方面的因素，传统依靠人力的管理方式难以达成全面的预先判断以及高效的应对措施。

二、BIM 技术在水利水电工程施工中的运用

（一）优化三维建模设计，规划施工方案

BIM 技术能够搭建工程的三维模型，以直观的方式呈现设计的细节以及空间的相互关系，进而助力技术人员察觉设计中存在的缺陷。在施工过程中，依靠模型对施工的流程予以模拟，诸如混凝土分层浇筑的先后顺序、设备吊装所经过的路径等情况，能够对施工方案加以优化，进而降低现场出现混乱的可能性。针对具有复杂特性的地质区域，将地质勘察所获取的数据导入到 BIM 模型中，能够以可视化的方式呈现地下岩层的分布状况，这样可以为地基处理方案提供极为精确的参照依据，进而提高施工的科学属性。

（二）通过协同管理提升多专业间协作效率

由 BIM 技术构建的信息共享平台，能够达成各专业信息的实时交互状况，设计方、施工方、监理方等各个相关方在同一模型上开展工作，并且能够及时地对信息予以更新，从而防止出现信息孤立的情形。如机电专业在模型中对管线位置进行标注后，土建专业就可以直接开展查看操作，并且依据情况对施工计划做出调整，减少交叉作业所产生的冲突现象。与此同时，平台还能够记录各专业的施工进展情况，并且可以自动对工序衔接存在的问题发出警报，若某专业的进度落后从而对后续施工造成了影响，那么就有利于管理人员及时展开协调工作，促使整体协作效率得到提升。

（三）通过风险模拟及动态监控强化对风险的控制

借助BIM 技术开展施工风险模拟活动，能够提前预估潜在的各类风险。

例如，将有限元分析软件和 BIM 模型相互结合，模拟在坝体施工进程中应力所发生的变化情况，提前找出结构相对薄弱的部位，进而采取相关的加固举措。在施工期间，将现场监测所得到的数据实时传输到 BIM 模型中，对工程的状态进行动态更新，一旦出现数据超出标准的状况就自动发出警报，帮助管理人员在第一时间进行处理。

三、提升水利水电工程施工中 BIM 技术应用成效的策略

（一）强化人员培训及推进技术储备

鼓励施工管理方面的人员以及技术类人员参与到 BIM 技术培训中，培训所涉及的内容包含诸如模型构建、信息整合、施工模拟等实际操作技能，并且以工程案例为依托，对应用的关键要点进行讲解，例如坝体 BIM 模型参数该如何去设置。激励员工考取与 BIM 相关的证书，构建考核的机制，将技术应用的能力纳入到绩效评价当中，从而激发大家学习的积极性。

（二）完善 BIM 应用的管理机制及标准

构建能够涵盖施工整个流程的建筑信息模型（BIM）应用管理机制，清晰界定各个参与方的责任与信息交互要求，比如设计单位需要在模型交付前开展碰撞检测工作，施工单位则要做到每周更新施工进度相关信息。拟定统一的 BIM 技术标准，其中包含模型的精确程度、信息的分类情况、数据的格式等内容，以此保障各专业的模型能够实现毫无缝隙的对接。例如，要对诸如混凝土的强度、钢筋的规格等信息的录入标准作出规定，从而方便开展数据的统计与分析工作。

（三）促进建筑 BIM 与余技术的整合

推动 BIM 技术和物联网、大数据等技术达成融合状态，进而提升智能化管理的水准。比如，可在施工现场设置物联网传感器，以实时收集设备运行的状况、环境方面的参数等相关数据，并借助 BIM 平台开展集成分析工作，达成对设备调度的优化以及安全方面的预警。还可借助无人机进行航拍，以此获取施工区域的地形数据，将其导入到 BIM 模型中对场地布置加以更新，辅助拟定材料堆放以及设备停放的策略。除此之外，将 BIM 模型和进度管理软件加以结合，达成施工进度的可视化追踪以及预测，提升进度管控的精准度，全方位发挥 BIM 技术的综合成效。

四、结论

水利水电工程开展施工工作时，会面临诸如地质状况繁复、各方面协同作业棘手、风险状况显著等一系列难题，以往所采用的管理模式很难做到有效应对。BIM 技术凭借三维模型构建、协同式管理、风险模拟推演等功能，为解决上述难题提供了行之有效的办法，能够提升施工的效率，给工程的质量提供保障。但是，BIM 技术在实际应用过程中依旧需要加大力度开展人员培训工作、进一步完善管理机制、积极推动技术的融合。在未来，随着数字化技术不断发展，应该更进一步探索 BIM 技术在水利水电工程中所具备的创新性应用方式，持续对施工的流程加以优化，降低成本并减小风险，为水利水电工程实现高质量建设提供有力的支撑，为水资源实现合理的开发与利用贡献一份力量。

参考文献：

[1]夏海燕.水利水电工程建设施工难点及 BIM 技术应用研究[J].中国水运(下半月),2023,23(11):72-74.

[2]敖翔,杨明桃,李谧.水利水电工程建设项目BIM 技术应用取费研究[J].建筑经济,2023,44(10):74-81.

[3]柯斌,李倩莹,唐耀伟,等.BIM 技术应用现状研究[J].四川建材,2023,49(09):51-52+55.