BIM技术在船闸建设与运行中的应用

BIM技术在船闸建设与运行中的应用

王成斌

盐城市响水船闸管理所 江苏盐城 224600

摘要：在当前信息化技术高速发展背景下，建筑领域也开始广泛应用现代信息技术。BIM技术作为当前较为先进的建筑模拟软件，在建筑、水利等工程项目建设中应用较为广泛，在控制工程质量、成本等方面具有重要意义。基于此，本文将以着重探讨BIM技术在船闸建设与运行相关问题，希望对相关工作人员提供参考意见。

关键词：BIM技术；船闸建设；船闸运行

引言：BIM是一种近年来随着信息技术水平进步而诞生的建筑模拟技术，通过利用BIM技术可以对工程建设过程中给涉及的质量控制、成本计算等环节进行推演，通过软件模式实际建设过程中可能出面对的问题，最大限度地降低工程建设过程中产生的质量问题的几率。响水船闸是盐城市最大的综合性跨流域调水工程--通榆河枢纽工程的重要组成部分。现阶段，船闸工程中BIM技术的应用尚处于发展阶段，因此，对相关问题进行研究具有重要现实意义。

1. BIM技术在船闸建设中的应用

（一）碰撞检查

在船闸工程建设过程中，技术人员可以通过BIM技术构建相应模型，并在软件模拟中对钢筋、预埋件等构件进行预拼装，直观地判断碰撞过程中是否会产生碰撞情况，如果有碰撞问题，则提前通知现场施工人员，确保施工过程一步到底，避免因碰撞问题导致返工，延误施工进度。

图1 BIM技术应用于碰撞检查

（二）场地分析与规划

技术人员在实际工作过程中可以利用GIS地形模拟以及infraworks平台将场地分析与规划工作结合起来共同进行，直观地对施工场地整体进行规划。处理意外，利用该技术还可以便道便桥、水电等部分的规划进行模拟，直观地比较不同规划的优劣性^[1]。

（三）工艺模拟及交底可视化发展

通过利用BIM技术，可以对船闸工程复杂节点进行模拟，并对其中复杂节点设计情况进行校核，同时通过对复杂几点进行深化设计，可以利用软件功能构建出包含结构物尺寸、标高等信息在内三维建模，并制成工序模拟动画，进行直观地可视化技术较低环节。

（四）虚拟漫游

技术人员在实际工作过程中可以利用Infaworks、Lumion、Fuzor等软件对船闸工程进行三维模拟，让操作者在实际工作过程中可以感受船闸工程建成后的效果，全方位地感受船闸效果。

（五）施工进度模拟与工程量统计

基于 BIM 的图形化施工进度管理即利用图形、模型、动画、图表等表现实际进度与计划进度的差异，比传统的方式直观形象，可提高施工进度控制的效率。可以通过 BIM 技术实现进度信息反馈、可视化分析与模拟和动态施工进度控制。

2. 船闸工程运行维护中BIM技术的应用方式

（一）应用于设备巡检与维护中

在未使用BIM技术之前对船闸设施进行巡检的主要方式为利用人力对设备外观进行直接观察，考虑到人眼观察存在一定偏差，因此以往设备巡查仅能进行简单的巡视，并不能及时发现设备运行过程中可能存在的问题，在部分巡查频率不足的情况下，甚至难以发现设备已经出现运行故障，也无法进行相应维修。在应用BIM技术后，对船闸设施进行巡检的关键在于利用安装于关键设备上的NFC组件，巡检人员在实际工作过程中可以通过的利用BIM模型进行巡检工作，一旦发现设备出现故障，直接发出维修命令，及时处理船闸设备的运行故障。此外，技术人员还可以针对不同类型设备制定特定的巡检任务，通过对技术工种进行科学调配，确保不同类型工程师根据自身专业技术能力进行设备维护工作。

（二）应急救援与处置

传统应急救援演习通常是提前预设相应紧急情况场景，对可能出现的积极情况进行模拟，方便救援人员进行有针对性的训练。 而通过利用BIM技术，可以通过其可视化这一技术优势，让紧急情况救援演习参与者更加全面地掌握救援信息，进而实现锻炼救援人员应急处置能力的目的^[2]。此外，通过利用船舶定位系统与BIM模型相结合，可以通过技术优势对水下障碍物进行更加精准的定位与标注，并设置相应警示标志。通过利用BIM技术强大数据功能以及组件，工作人员可以通过专业设备对船闸设施进行实时监控，一旦发生故障自动报警，确保船闸管理者可以快速发现设备故障情况并制定相应解决措施，最大限度地降低因设备故障导致的船闸运行威胁周边安全的几率。

（三）分析设备效能

船闸设备在实际应用过程中磨损较大，极大地降低了设备使用寿命，进而导致项目经济收益受到严重影响。以往对船闸设备的维修主要依托于技术人员的工作经验进行，因此，对设备运行状态的判断存在一定偏差。而利用BIM技术可以利用该技术强大的数据处理优势，通过舍弟设备技术参数，将设备历史运行参数与当前运行参数进行直观对比，并以此为支撑分析，设备运行是否可靠^[3]。比如，技术人员在对闸、阀门等设备参数进行分析时发现，相关技术参数存在明显下降情况，这就说明设备运行出现故障情况，需要对其进行全面检查，判断设备故障点以及是否需要进行大修。同时，工作人员还可以利用BIM模型对关键设备机型重点布控，实时监控其运行情况，确保设备运行可靠性。通过在船闸设施中应用BIM技术，可以进一步提升其自动化建设程度，将闸门跳动量检测、引航道断面观测等工作与BIM技术相结合，大幅提升工作效率与质量。

三、总结

综上所述，BIM技术作为一种先进的信息化技术，可以有效提升船闸运行维护工作效率与质量。虽然BIM技术尚处于发展之中，仍存在较大问题，但是该技术拥有较好的应用前景，因此，相关技术人员应注意加强对相关问题的研究力度，切实解决当前BIM技术中操作繁杂、局限性大等缺陷，为提升BIM技术应用性提供有力保障。

参考文献：

[1]张志宁,陈璐.BIM技术在秦淮河洪蓝船闸工程中的应用研究[J].中国水运,2018,603(12):70-71.

[2]庞华诚,杨建冲.基于BIM技术的船闸工程施工项目管理研究[J].中国水运(下半月),2020,20(05):61-63.

[3]姜若松. BIM技术在陆运河船闸工程质量管理中的应用[J]. 中国水运月刊, 2019.