工程项目BIM技术的应用
一、BIM技术概述
BIM（英文全称：BuildingInformationModeling）技术是一多维计算机模型信息集成技术，可使建设工程的各参与方都能够在模型中操作信息或在信息中操作模型，基于BIM模型能够实现数字化模拟建造。避免传统的作业方式下点对点沟通造成的信息孤岛，BIM模型及管理平台的建立，可以使得所有项目参建方都基于BIM平台展开工作，大大提升了项目管理的协同效率。
随着信息化程度的不断深入，基于二维的建筑表达方式已不能满足行业进一步发展的要求，实施BIM技术已成为建筑业信息化的现实需求。BIM技术是当前建筑业最先进的信息化技术之一，是创建并利用建筑物三维信息模型，对建设项目进行设计、建造和运营全过程进行管理、优化的方法和工具。它的作用是使建筑项目各方面的信息，在从规划、设计、建造，到物业管理和运营，再到资产重组或处理的整个过程中无损传递。
建设工程BIM技术应用主要涉及的科学领域有计算机图形学、软件工程、大数据技术、工程设计、工程项目管理、工程施工技术等。BIM的理论基础主要源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统CIMS理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。BIM具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。
二、项目背景
2.1项目概况
包括明挖隧道及两侧路改造；行车及行人横向通道、电力隧道等。
2.2本项目管理挑战及难点
（1）项目施工环境复杂
工程选取线路地形比较复杂，其中东二环-广深立交节点：跨线桥中有大跨度连续钢构施工难度较大；瑞和路节点：明挖隧道及两侧路改造需考虑基坑支护；永和隧道开挖较深，顶管施工工艺复杂，需做好施工方案模拟。同时，有部分路段途径河道，涉及围堰施工和水下混凝土浇筑有一定施工难度。通过模拟整个施工场地布置，综合场布BIM模型，对施工场地进行科学的三维立体规划，包括生活区、结构加工区、材料仓库、现场材料堆放场地、现场道路等的布置，可以直观的反映施工现场情况，减少施工用地、保证现场运输道路畅通、方便施工人员的管理。
（2）地形复杂，图纸问题多，易造成返工
路桥工程涉及地形复杂，桩基工程施工阶段要与箱梁预制等工序密切配合，协调推进，如果依据以往的作业方式（二维蓝图交互、交底、审核），一是工作量巨大，二是图纸错误多且事前不易发现，易造成返工，成本增加。通过3D虚拟、碰撞检查、预留洞口，提前预见问题，及时沟通解决问题，有利于整体的控制项目实施风险。
（3）结构跨度大、高支模较多
东二环-广深立交节点：跨线桥上有连续跨线钢结构施工，自然地面不能满足脚手架变形要求。各段线路之间需合理安排施工顺序。通过3D模拟脚手架排布，不仅可以解决高支模方案的专家论证，而且可以协助项目管理人员合理安排进度计划。
（4）投资管理复杂程度高
该项目，作为政府投资的项目，投资额度较大，投资控制要求高。在整个投资控制过程中涉及工程量确定、进度款支付、多方预结算等，投资的管理复杂，数据处理缓慢，容易失控。而且通常在过程中很难发现问题，在最后结算才发现，往往为时已晚。
（5）数据协同共享难
各专业协同因为涉及的分支专业（系统）多，实施参与方也多、必然有庞大的信息量，协同共享历来是面临的重大难题。该项目参与各方应在统一的信息共享平台、统一的BIM数据库系统、统一的流程框架下进行作业，才能高效协同。
三、BIM实施目标与原则
3.1实施原则
该项目BIM应用的建设遵循如下原则：
（1）完整性原则：数据完整，不遗漏重要的数据；
（2）落地性与可靠性原则：尽可能采用可靠的技术，能够落地应用，稳定运营；
（3）可复制性原则：包括BIM数据在不同阶段可复制，经验、体系在不同项目可复制；
（4）前瞻性原则：在可靠的基础上，需要考虑一定前瞻性，保证未来的可持续发展应用。
3.2实施目标
（1）该项目中，开展BIM应用和科研创新课题，实现的建设目标如下：
1）通过该项目，创建面向建筑全生命周期的BIM三维可视化协同工作平台，实现项目建设全程可视化、精细化管理；
2）通过BIM实施，实现项目的“缩短工期、降低成本、确保质量”的工程目标；
3）通过BIM实施，实现项目的应用示范、科研创新和工程实施相互促进；实现BIM在路桥项目中出标准、出成果的科研目标。
（2）BIM实施主要分三个层面：
1）BIM试点示范层面的实施目标：通过总结工程经验，起到示范带头作用。