BIM技術(shù) 作為推進交通建設項目供給側(cè)改革的重要技術(shù),其對交通建設管理過程已被證明具有顯著的支持作用,而Bentley系統(tǒng)為交通行業(yè)BIM技術(shù)提供的整體解決方案,為實現(xiàn)這一技術(shù)落地及應用提供了保障。本文分析了現(xiàn)階段Bentley BIM系統(tǒng)對交通建設管理的價值和作用,以及基于BIM+交通的擴展應用方向和可能帶來的長遠價值,并對未來交通建設信息技術(shù)革命提出思考。
引言
BIM涵蓋了幾何學、空間關(guān)系、地理信息系統(tǒng)、各種建筑組件的性質(zhì)及數(shù)量等。BIM可以用來展示整個交通項目建設的全生命周期,包括了建設過程及運維管理。BIM用數(shù)字化三維模型表示真實世界中的交通構(gòu)件,對于傳統(tǒng)電腦輔助用二維矢量圖形構(gòu)圖來表示交通對象的方法來說,BIM已給交通行業(yè)帶來一次變革。
基于Bentley BIM系統(tǒng)在交通工程的實際應用,是通過Bentley的統(tǒng)一架構(gòu)、基于MicroStation統(tǒng)一的文件格式保證各專業(yè)之間數(shù)據(jù)無縫傳遞,建立Bentley應用軟件與交通項目管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口,充分利用BIM的直觀性、可分析性、可共享性及可管理性等特性,為交通項目管理的各項業(yè)務提供準確及時的基礎數(shù)據(jù)與技術(shù)分析手段。配合交通項目管理的流程、統(tǒng)計分析等管理手段,實現(xiàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)使用、流程審批、動態(tài)統(tǒng)計、決策分析的完整管理閉環(huán),以提升交通項目綜合管理能力和管理效率。
一、Bentley BIM系統(tǒng)對交通建設管理的價值和作用
1、有利于項目策劃。利用MicroStation 平臺強大的數(shù)據(jù)集成能力和兼容性,支撐項目前期數(shù)字收集和分析,基于同一平臺的數(shù)字資料準確制定成本計劃、采購計劃、資金計劃、周材計劃、人員計劃;利用LumenRT可視化以及交通模擬等,確定合適的路線線位和交通組織,利用Navigator數(shù)字校審和仿真模擬模塊,制定成本更合理、工期更合理的施工方案,發(fā)現(xiàn)技術(shù)難點,施工難點,安全隱患。
2、有利于提升過程計劃和資金支付控制能力。項目過程有大量的支付決策,包括供應商、分包商的支付審核。傳統(tǒng)的管理手段,往往無法做到及時的、短周期的三算對比,大量管理漏洞問題不能及時發(fā)現(xiàn),BIM技術(shù)系統(tǒng)在這方面具有強大的實時數(shù)據(jù)提供能力。供應商飛單在國有企業(yè)、民營企業(yè)的承包項目大量、普遍地存在,是項目利潤最大的一塊漏洞,雖然項目上往往會采用視頻監(jiān)控、地磅稱等管理手段,一個終極的方法是進行短周期的二算甚至三算對比,預算量與實際消耗量的對比,往往能將問題暴露出來,也是做到材料消耗的總控制。利用Bentley系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)能力和平臺的開放性,進行施工過程數(shù)字化管理,實現(xiàn)項目建設過程模型信息和資源的實時共享,幫助項目經(jīng)理從容掌控計劃,預知后續(xù)進展的資源需求和產(chǎn)值目標。利用Bentley軟件 平臺的Navigator模塊,對項目進行仿真模型和碰撞檢查、精確定位預留洞、凈高檢查、快速資源計算、可視化交底等功能,幫助項目及時找出各專業(yè)沖突、減少返工、快速協(xié)同施工,以加快工期。
3、有利于減少安全隱患。工程越來越復雜,數(shù)據(jù)量越來越大,成熟管理人員、技術(shù)人員的數(shù)量跟不上業(yè)務的需求。借助Bentley平臺的OpenRoads Designer 及ProStructures等模塊,準確進行復雜控制性節(jié)點模型三維精細設計和仿真模擬,提高了建造精度及降低材料損耗,通過三維可視化幫助各個崗位、各種復雜作業(yè)提升工作效率和工作質(zhì)量,降低了對人的要求。
利用Bentley完善的解決方案,并通過i-model、3DPDF等可視化交底,基于BIM模型可及時識別危險源,并通過方案模擬、i-model、3DPDF等可視化安全交底等應用,提升項目安全控制能力。施工單位專注施工階段的BIM解決方案,能幫助項目經(jīng)理從容指揮控制生產(chǎn),大幅提升精細化的管理水平。
4、有利于提升協(xié)同管理能力?;贐entley平臺的ProjectWise可實現(xiàn)各參與方和各專業(yè)之間的協(xié)同設計,結(jié)合云計算實現(xiàn)遠程高效協(xié)同,減少協(xié)同錯誤。項目經(jīng)理從遠程核查數(shù)據(jù),進行管理決策,項目人員利用統(tǒng)一、準確的模型數(shù)據(jù)和可視化的溝通,實現(xiàn)高效項目溝通。項目經(jīng)理能掌控更多的項目,管理好更高難度的項目。
應用BIM的目的不是為了使工程項目的建設與運維工作復雜化,而是為了找到更好地實現(xiàn)行業(yè)目標的辦法——高效優(yōu)質(zhì)完成工程項目,滿足管理和使用的需求。
二、“Bentley BIM+交通”的擴展應用
1、BIM+云。云計算強大的計算能力,可將BIM應用中計算量大且復雜的工作轉(zhuǎn)移到云端,以提升計算效率;基于云計算的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲能力,可將BIM模型及其相關(guān)的業(yè)務數(shù)據(jù)同步到云端,方便用戶隨時隨地訪問并與協(xié)作者共享;云計算使得BIM技術(shù)走出辦公室,用戶在施工現(xiàn)場可通過移動設備隨時連接云服務,及時獲取所需的BIM數(shù)據(jù)和服務等?;?a class="attach inline_attach" href="http://www.shanyixuan.cn/products/projec3421.html" target="_blank">ProjectWise 創(chuàng)建工程信息共享和協(xié)同的私有云平臺,確保交通建設數(shù)據(jù)的安全性,結(jié)合企業(yè)ERP系統(tǒng)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)可實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營與項目信息的協(xié)同管理。
2、BIM+物聯(lián)網(wǎng)。BIM技術(shù)發(fā)揮上層信息集成、交互、展示和管理的作用,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則承擔底層信息感知、采集、傳遞、監(jiān)控的功能。二者集成在交通項目上的應用,可以實現(xiàn)交通建設全過程“信息流閉環(huán)”,實現(xiàn)虛擬信息化管理與實體環(huán)境硬件之間的有機融合。BIM與物聯(lián)網(wǎng)在交通上的深度融合與應用,勢必將提升到智慧交通的新高度,成為未來交通行業(yè)信息化發(fā)展的重要方向之一。
3、BIM+裝配式。BIM與裝配式集成,意味著將BIM模型中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成裝配式加工所需的數(shù)字模型,制造設備可根據(jù)該模型進行數(shù)字化加工。目前,主要應用在預制混凝土板生產(chǎn)、管線預制加工和鋼結(jié)構(gòu)加工三個方面。一方面,工廠精密機械自動完成構(gòu)件的預制加工,不僅制造出的構(gòu)件誤差小,生產(chǎn)效率也可大幅提高;另一方面,交通項目中預制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等許多構(gòu)件,均可異地加工,再被運到施工現(xiàn)場進行裝配。在此過程中依靠Bentley ProStructures完成裝配式構(gòu)件設計建模、分類、碰撞檢查、工程量統(tǒng)計、鋼筋下料、出圖到可視化成果輸出以及施工現(xiàn)場控制全過程的BIM設計流程,提高設計施工效率和工程質(zhì)量。
4、BIM+GIS。BIM與GIS集成應用,是通過數(shù)據(jù)集成、系統(tǒng)集成或應用集成來實現(xiàn)的?;贐entley的ContextCapture建立的三維GIS實景模型,并可與基于MicroStation平臺的BIM模型進行無縫融合。BIM+GIS技術(shù)科提高長線工程和大規(guī)模區(qū)域性工程的管理能力,這也是交通工程項目突出的特征?;诨ヂ?lián)網(wǎng)和移動通信技術(shù)的BIM與GIS集成應用,數(shù)據(jù)量級也將得到提升,其應用也會得到跨越式發(fā)展。
5、BIM+VR。BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應用,主要內(nèi)容包括虛擬場景構(gòu)建、施工進度模擬、復雜局部施工方案模擬、施工成本模擬、多維模型信息聯(lián)合模擬以及交互式場景漫游,目的是應用BIM信息庫,輔助虛擬現(xiàn)實技術(shù)更好地在交通工程項目全生命周期中應用??梢曰贐entley系統(tǒng)將LumenRT輸出非互動類型的VR視頻,或者將Bentley BIM數(shù)據(jù)導出到VR數(shù)據(jù)引擎中進行交互式漫游。二者集成應用,在很大程度上可減少交通項目工程施工中普遍存在的低效、浪費和返工現(xiàn)象,縮短項目計劃和預算編制的時間,提高計劃和預算的準確性。
三、廣西交通設計集團基于Bentley系統(tǒng)BIM技術(shù)探索實踐
廣西交通設計集團有限公司是廣西最大的綜合性交通和市政勘察設計研究單位。從2014年起,該院與時俱進,開始探索BIM技術(shù)在交通運輸工程中的應用。為了推廣BIM,該公司開展了形式多樣的BIM學習培訓活動,并走出國門,到國外交流、學習先進的BIM技術(shù)及應用經(jīng)驗。2016年,該公司成立BIM中心,引進了Bentley系統(tǒng)交通行業(yè)整體解決方案,并基于該系統(tǒng)平臺在場地勘測、方案規(guī)劃設計、施工圖精細化設計、施工仿真等方面開展了應用。
場地勘測方面,通過無人機和機載激光雷達獲取基礎測量數(shù)據(jù),以圖形工作站、臺式工作站和移動工作站形成強大的數(shù)據(jù)處理及建模能力。賀州至巴馬高速公路蒙山至象州段就采用了機載激光雷達航測地形。在方案規(guī)劃設計階段,快速地建立方案模型,實現(xiàn)對方案模型的調(diào)整、展示及初步工程量的統(tǒng)計。在施工詳圖階段,基于OpenRoads Designer以及ProStructures等構(gòu)建構(gòu)筑物的細節(jié)模型,通過二維出圖和工程量自動統(tǒng)計,提高設計的精度和效率,如參數(shù)化鋼錨梁和錨具、預應力鋼筋混凝土精細化設計等。施工仿真應用方面,通過Navigator進行施工仿真,發(fā)現(xiàn)并查找設計或施工中存在的隱蔽問題,為設計和施工提供可視化的指導依據(jù)。
除此之外,該公司在多個公路各市政項目中防城港市跨海通道項目、南寧快環(huán)綜合整治項目、浦北至北流高速公路、老撾萬象至萬榮高速公路、平南相思洲大橋項目、平南三橋等工程中,都應用了BIM技術(shù),并取得較好的成效?;贐entley系統(tǒng)的項目應用成果分別榮獲基礎設施年度光輝大獎賽“特別榮譽獎”、第三屆以及第四屆全國“科創(chuàng)杯”BIM大賽一等獎、第七屆“龍圖杯” BIM大賽設計組二等獎以及綜合組二等獎、第八屆“創(chuàng)新杯”BIM應用大賽新秀獎等。該公司BIM團隊注重BIM技術(shù)交流與合作,近兩年在多次在國內(nèi)以及國際BIM大會現(xiàn)場作主題報告,提升了公司行業(yè)知名度和影響力。
四、信息技術(shù)革命
BIM作為建設的信息革命,將推動交通運輸建設事業(yè)的信息化發(fā)展,促進從管理粗放、勞動力密集的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集、管理高效的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。應用BIM技術(shù)后,所有參建方基于BIM協(xié)同平臺開展項目管理工作,實現(xiàn)工程投資、建設、運營信息的全記錄和全透明,消除黑箱操作的空間,有效預防工程建設領(lǐng)域腐敗。
基于Bentley系統(tǒng)整體解決方案進行深度研究和應用,是交通行業(yè)BIM技術(shù)應用落地的現(xiàn)實途徑。其推廣應用將加快實現(xiàn)交通基礎設施“規(guī)劃、設計、施工、運維”建設管理全生命期的數(shù)字化、智能化,提高工程建設質(zhì)量和安全,促進建、管、養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,驅(qū)動交通行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和長遠發(fā)展。
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隨著交通工程的社會關(guān)注度提高,而建設及運營方也擔負了更多的社會責任與使命,因此也更加注重建設與運營水平的提升。那么BIM 技術(shù)的出現(xiàn),就為實現(xiàn)這一目標提供了技術(shù)支撐。
取原狀土樣時,必須保持土樣的原狀結(jié)構(gòu)及天然含水量,并使土樣不受擾動。采取擾動土時,應先清除表層土,然后用四分法取樣。不須保持天然含水量的擾動土,最好風干稍加粉碎后裝入袋中。