BIM下的土木建筑工程施工管理方法

摘要：随着我国城市建设的快速发展，政府出台了一系列政策，强调项目管理的重要性。在此基础上，提出了一种基于BIM的土木工程施工管理方法。首先完成BIM建模，在此基础上构建三维施工方案，自动生成检验批和检验项目，实现安全区域识别和安全防护。提出了基于BIM的土木工程施工管理方法，与传统的土木工程施工管理方法相比，可以最大限度地提高土木工程施工合格率，大大缩短工期，降低成本。

关键词：BIM；土木建筑；工程施工；管理方法

国内建筑业总产值一直呈正增长态势，其占国内生产总值的比重也基本呈正相关。施工过程即是土木建筑工程的重要环节，也是决定建筑最终效果的决定因素。所以我国十分重视土木建筑工程施工管理。现阶段，我国民用建筑工程的整个施工过程实行监理制度，以确保施工质量符合国家标准。虽然按照工程规定，在交付前需要对建筑工程项目经过多次审查，但最终的施工质量并不令人满意。最关键的原因仍然是在施工阶段缺乏监督和规范不足。

1BIM技术的特点

1.1BIM技术的模拟性

BIM技术广泛运用于土木建筑工程施工中的一个最大技术优势,就是利用BIM技术可以对尚未建设完成的建筑进行模拟。具体地说,在目前我国土木建筑工程施工的各个环节中,应用BIM技术能够进行日照方面的模拟以及节能工作的模拟。同时,BIM模拟技术除了可以有效地针对一个土木建筑工程项目进行三维工程实体建模,还可以同时进行4d模拟、5d模拟乃至6d模拟,通过利用BIM的实体模拟功能,工程项目建设者就能够精细化地进行工程项目的招投标工作,对于工程项目前期进行工程造价的预估以及对于施工期间进行成本核算时的测量精度和计算准确性等也都会因此而获得有所极大提升。

1.2BIM技术的可视化

现阶段,我国大多数的土木建筑工程项目在施工时期的各个环节中采用的都是二维施工技术,施工者需要通过对整个工程三维立体模型的结构进行思考,这样不但会大幅度地降低整个土木工程项目在施工中的精度,还可能会在某种程度上增加了施工者的工作时间。而在土木建筑工程中如果充分运用bim技术,可以直接对整个建筑工程进行三维实体建模,然后把bim的模型直接呈现在施工者的眼前,因此，bim技术已经具有了可视化的功能。这样不但能够让施工者及时的得知土木建筑工程项目建设任务完成后的总体效果,而且还能够强化施工者与其他项目管理人员之间的互动交流与沟通,从而使正式土木建筑工程项目的施工质量与效率能够在很大的程度上得到改善。

2基于BIM的土木建筑工程施工管理方法

2.1BIM建模

我国传统的土木建筑工程在施工管理中主要是利用点、线、面等多种元素进行模拟，得出2d模型构件，只有长与宽的二维尺度,然后在此基础上增加高度信息，以完成后续的模型构建，但对于施工管理信息分析和整合方面的需求还是无法满足。在土木建筑工程施工的实际工作中，工作人员阅读和上传这种“聋哑图形”需要花费巨大的时间和成本。但是，在读取和上传过程中，很可能会出现管理错误，因此需要借助BIM平台。其次，如图1所示，这些内容紧密地链接了项目中包含的所有数据，以及在线实时删除和修改功能。对于建设项目而言，其设计、施工与监理都是一个完整的闭环。各个环节之间紧密衔接，形成了一个有机的整体。因此，只有站在综合建筑施工的角度，才能够保障项目计划的实施顺利进行，从而使整个项目的施工管理水平得到提升和优化。基于BIM技术的土建工程项目在实现了各项目标的综合管理，实现了多专业交互，优化了土木建筑工程施工管理过程。

2.2三维施工平面图的构建

为了使设计图纸中各构件位置与尺寸更加准确与科学，布设防护采用从一级到二级的顺序，先确定临时场地道理、工作人员居住区、建筑物位置等，再设置施工现场外墙和大门、材料堆放棚、各种构件加工棚、各种塔吊、临时电梯，最后设置工程周边绿地等美化施工现场。

2.3自动生成验收批和检查项目

自动生成验收批。首先，通过模型目录树选择任意一项，模型则相应地生成一个包括各验收批次下的工程项目、具体位置、具体执行编号、规模、体积等。例如：对于土木建筑施工中浇筑结构的尺寸偏差与外观效果的检验批次而言，根据我国相关规定和工程的实施标准，由于本工程地面结构每层覆盖4条装配线，因此每层分为8个检验批，每条装配线具体包括2个验收批，分别为墙体验收批和顶梁验收批。各验收批按规定顺序进行分类编号，并根据国家颁布的有关实施标准建立编号过程。等待自动生成验收批后，对验收批进行删除与修改等手工操作。最后检查验收批中的执行顺序，技术人员单击查看后，具体地检验项目的名称、类型和编号等验收批次涵盖的内容。

2.4安全区域识别和安全防护

土木建筑工程施工地区往往地形复杂，具有一定的特殊性，在基坑周围安装安全网或防护围栏相当麻烦。因此，通过BIM模型的可视化和虚拟技术可以准确定位和监控事故高发区域。BIM模型可通过施工进度将威胁区与评价指标进行颜色差异区分，不同颜色代表不同的危险程度，并对项目建设提出指导意见。在土建施工的不同阶段，安全等级按不同颜色标注，对于高风险区域，通过限制活动的频率，降低事故发生的风险，从而提高土木建筑工程施工管理水平。土木建筑工程安全事故时有发生，基于BIM技术的可视化和虚拟化特点，能够及时预防事故的发生，对于存在安全隐患的区域，及时发现并标记，采取预防措施，通过模型自检，排除隐患。

3实验与效果分析

3.1实验准备

为了实验的精度有一定保障,本实验将某个现代创业园的两种土木建筑工程的施工管理方式放在相同的实验环境之中，建筑面积大约为30万平方米，施工过程分为3个步骤，分别以BIM技术和其他传统技术对本地区的企业进行专业的安全监督管理与组织协调,试验塔吊布局、施工仿真、危险源的防控、施工场地布局等的合格率。

3.2实验结果分析

通过分析两种不同的土木建筑工程施工管理方法同时在相同环境中工作合格率的变化。实验效果对比图2所示。结果表明，本文提出基于BIM的土木建筑施工管理方法的合格率在90%左右，明显高于传统方法60%的合格率，效果明显。

4BIM技术在土木工程施工管理中的应用分析

4.1施工图纸会审指导

BIM技术在土木工程施工设计图纸会审中的引入，将极大地提高其图纸会审质量。在这种科学运用数学模型的BIM可视化技术中，它可以更直观地将工程方案呈现给业主，施工单位和施工方都能清楚地了解到所涉及的艺术，清楚地看到整个工程设计并对方案实施的可行性做些深入的探讨，有效避免了传统纸质建筑设计图纸中存在的一些信息不准确或虚假的问题。由于BIM技术能将图纸中的所有细微差别呈现出来，因此BIM技术有利于设计师及时发现问题，并加以修正。首先测试BIM技术构建后的功能，可以有效地消除设计错误，深入调查和分析土木工程实际施工中的风险，科学地修改设计图纸和施工方案，大大提高了设计图纸的使用效率。

4.2施工成本管理

对于大型土木工程来说，工程造价的管理往往是非常琐碎的，而且有许多成本，如消费者报酬、机械设备、原材料的使用、水电设备等。等等，而这些费用的管理与建设单位的社会效益和经济效益密切相关。BIM技术在工程造价管理中得到了广泛的应用，一些有助于造价管理的活动可以进行，如成本分析、成本控制等，这样的企业才能做到成本效益高、科学性强。它还结合施工现场的管理，建立了一个主动机的成本管理数据库，使其能顺利地找到相应的成本表进行成本分析，利用工程量，使每个月的确认过程结算效率得到显著提高。在生产过程中，BIM技术的数据模型可以有机地连接到单位工程中，协助其完成材料、采购方案、提取各种工程材料等作业，BIM技术的材料管理员也可以建立二维码模型，与其他材质模型直接关联，实时更新每个材质的访问库信息。

4.3施工进度管理

土建工程项目往往受到工程原材料价格、施工工艺、气象条件等的直接影响，实际预算施工进度与规划方案存在一定差异。不可能对工程造价进行及时有效的管理控制，这种差异可能会逐渐增大，影响工程设计方案的实施，有可能直接影响工程造价的有效管理和施工质量。有效保证。通过利用BIM技术帮助施工企业尽快建立起一套相应的施工管理模式，并与各种施工技术标准、图纸紧密衔接，使企业相关技术信息更加完整，所有施工技术图纸与管理模型工作面紧密相连，以提高企业施工进度，提高管理效率为目的。最后，施工项目经理可以通过三维工程模型全面掌握日常项目施工人员的日常作业时间，合理分配各项目的施工管理任务，使工程师能在规定的设计周期内顺利按照设计要求完成。

4.4施工控制

一是借助BIM技术，有利于施工队伍准确掌握建筑施工进度和技术优化。在一些传统土木工程建筑设计的图纸中，由于我国技术的限制，只能呈现二维图像，因此建筑设计项目必须有正视图、立面和侧视图等，在调整时具有相对的可比性。BIM技术下的各种施工图在一张设计图上表现出不同的建筑形象和结构，因此BIM技术能够有效地从根本上减少误差，从而加快施工速度。其次，BIM技术的高度仿真，对于部分建设难度较大的建筑，科通过多次反复计算，相比于传统技术得出结果相对安全。随着BIM等技术的不断发展，仿真过程可以直接在一台计算机上自动进行，大大提高了效率。此外，计算机所需的时间和人力成本相对较低，因此通常可以获得许多数学模拟和逻辑估计，从而可以获得最佳的大型建设项目设计和施工作业。建设项目的施工组织阶段作为实施施工活动科学管理的重要阶段，具有战术安排与战略部署的双重作用。根据具体情况进行施工设计，确定施工管理、施工顺序与技术人员组织。采取合理的措施，并对设计施工现场进行组织和安排。BIM技术在建筑三维可视化、施工过程规划、过程模拟等各个方面都表现出显著的技术优势。

4.5施工质量管理

施工质量管理的要素包括：人、设备、材料和方法。如果能够将BIM技术广泛应用于移动终端，对其施工过程的质量控制将大有裨益。施工管理人员可以利用BIM技术在手机或互联网上构建浏览器，录入模型，方便随时查看技术规范，利用BIM云平台技术根据工程实际情况修改自己的模型，用户打开客户端后就能掌握更新，大大提高建设工程的质量和管理水平。此外，这种装置还可以广泛应用于建筑工地的安全质量监督检查中，还可以进行验收取证，便于保证建筑工地的安全监督和质量管理。

5结语

科学技术的发展使BIM技术不断完善，能够有效提高土木建筑工程施工管理水平。对于施工企业而言，通过积极有效的实践，才能制定符合企业发展实际的施工管理措施。BIM技术的应用，使土木建筑工程施工实现了低能耗、低污染和可持续发展。BIM作为技术创新的辅助生产模式，应用于施工管理中具有现实意义。

参考文献：

[1]王芳,翁光耀.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].中国标准化,2017(22):97-98.

[2]宫志琦.探索BIM技术在土木工程中的实践应用与管理[J].居舍,2018(09):1.

[3]明克.BIM技术在土木工程施工领域的应用研究[J].居舍,2019(29):38.

[4]史广喜.BIM管理理念在建筑工程施工管理中的应用[J].工程技术研究,2017(12):148-149.

作者：朱晓龙 单位：广西职业师范学院