BIM技术在公路施工领域探索应用

BIM技术在公路施工领域探索应用

王愿愿

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摘要：在公路建设过程中，采用 BIM 新技术，整合信息数据，开展整体施工计划，图纸会审，方案模拟，复杂结构技术交底，工程量计算等，以高效率的执行过程和精确的数据，弥补了传统的粗放管理方式，提高了建设阶段的整体效率。当前还没有一套有效的应用过程，在现有的应用平台基础上，以某企业在 BIM技术上的试验为基础，对其应用过程进行总结，并试图将其推广和应用。

关键词：施工；公路；BIM技术

引言

当前，随着我国基础设施建设规模的不断增大，其结构与形态也越来越复杂，特别是大型工程的不断涌现，给企业与施工企业带来了极大的风险。然而，目前的管理方式与手段已不能满足现代施工施工企业发展的需要。如何充分利用 BIM信息技术，从本质上解决工程全寿命周期内各个专业技术体系之间信息链接断裂的难题，实现从传统的设计、施工工艺到管理的全方位提升信息化水平和信息技术的运用，已是建设单位和企业的当务之急。

1施工信息模型技术应用的目的

BIM的目标包括：基于信息的可靠、快速的决策、可交流的施工模式、高质量的高收益性、智能化的结构仿真等；在公路工程领域， BIM是一种可以协助建设者迅速达到施工目的的信息建模技术，它可以从各个角度、迅速地达到公路工程的设计、施工和运营管理等目的。

2 BIM在公路建设中的探索与应用

2.1跨平台模式集成与应用

由于公路项目线路长、结构型式多， BIM建模难度大，往往会出现先将整个线路模型分割成若干个单元再拼接集成的情形。然而，由于缺乏统一的造型平台，以及对图纸的理解程度，使得整条线路的三维实体模型难以实现，从而影响了整个项目的展示效果。为此，为实现公路项目全线模型的跨平台集成，提出了一种较为成熟的技术方案。

2.2施工信息模型图的审核

在2 D施工图中，根据设计规范，通过2 D施工图构建 BIM模型，并将各专业的模型集成到一个虚拟的结构实体中，可以提高工程师对施工图纸的认识程度。

2.3基于 BIM的公路建设

当前， BIM技术在公路建设中的运用距离预期目标还有一段距离，但这一技术在公路建设领域的应用却处于领先地位，具有如下优势。(1) BIM在工程造价控制中的应用。BIM技术的应用，能够极大地降低道路建设费用，为公路建设提供更多的效益，促进道路建设更加有效的经营模式。(2) 施工仿真中 BIM技术的应用。采用 BIM技术，在施工工程建设中，以从2 D图到3 D模型为主，省去了在设计阶段反复修改模型的繁琐步骤，降低了建模的技术性。(3)将 BIM技术应用于建设过程中，使建设公司能够对任意一个建设阶段的工程进行仿真，从而预测建设费用、费用，并根据实际情况对设计方案做出相应的调整，以满足工程投资的预期。同时， BIM技术在施工过程中的三维仿真也能对施工质量进行有效的控制，并且能够将任何一个施工阶段的数据与其它施工单位进行实时共享，从而实现设计和施工的深度结合。(4)中国的公路建设企业总体上比设计单位要强大，强大的财力使其具备较强的技术研发能力。

2.4项目建设计划的优选

BIM技术在施工施工方案优化中的应用，包括施工方案的优化、施工场地的布置以及施工流程的优化。在 Revit进行了精细化的模型制作之后，将其与 Autodesk系列软件—— Navisworks的强大的可视化，回顾，漫游功能相结合。将3D模型进行分解，添加时间概念，生成4维施工仿真动画，以更加直观、直观的方式，将工程施工进度以可视化方式展现出来。本项目的研究成果将为工程中的关键技术问题的解决提供科学的理论依据与技术支撑。为确保项目质量，提高工作效率。根据4 D施工仿真动画，对5个方案进行比选，解决了2个重点难点，提高了施工效率，确保了整个项目的顺利开展。针对现有场地有限、前期计划难以实施等问题，通过Re-vit和Civil3D等软件的交互应用，构建三维地貌模型，辅助建设项目选址选择及设计决策。Civil3D通过软件管理系统中的建设项目调查和设计任务管理工具，能够对很多耗时较长的调查和工作进行自动化处理，从而极大地简化了项目设计工作的程序。Civil3D辅助工程所建立的地形模型，蕴含了大量的智能动态数据，方便了工程各个设计阶段的勘察与修改；并且，辅助工程能够在对设计绩效进行统计分析与评价的基础上，自主地作出更为智能的设计决策，并选取最优的设计方案。本课题采用Civil3D对地块布局进行了优化，并在此基础上对地块进行了3000平方米的规划，为地块的选址提供了科学的依据，达到了节省工程成本、科学规划用地的目的。

2.5 建立基于信息模型的工程进度管理系统

BIM是一种新型的信息技术，也是一种新型的信息技术。从目前的状况来看，公路施工进度管理中包含了许多与项目建设有关的信息，而 BIM是一种信息管理技术，它可以有效地对项目中产生的这些信息进行有效地管理，实现对施工进度的控制，确保项目按时完成。要充分利用 BIM技术，建立一套科学的进度管理系统，利用相关的软件，改善和完善公路施工进度管理过程，从而提高对进度偏差进行修正的时效性，以进度管理推动整个工程管理水平的提高。

2.6 安全教育和训练

在施工工人开展施工工作之前，必须对其进行安全教育和培训。将 BIM+ VR技术应用于施工安全培训工作中，能有效提高工人的安全保护意识。传统上，施工单位在进行施工安全教育和训练时，通常采用两种方法：（1）采用纸质的交底形式，在现场开展安全技术交底；(2)利用月度安全会议，对各单位的主管进行安全教育和培训；这两种方法都有一个缺点，那就是训练的方式比较简单，而且纸质的训练方法也不是很清楚，没有经验的施工工人也不能很好地了解到工程建设中的有关危险施工区，也不能充分地掌握具体的安全施工方法。所以，利用 BIM+ VR技术，在3D场景中进行各种仿真演示，一方面，能够让施工人员对施工过程中可能面临的风险因素有一个清楚的认识，例如，安全帽撞击体验、高空坠落体验、隧道逃生体验、综合用电体验、安全急救体验等，对施工人员来说，安全、合理的施工方法是确保工程顺利开展的有效保障。

结束语

当前，除了以上提到的大型公路工程， BIM模型还被越来越多地运用于道路建设的各个环节，如现有条件建模，造价估算，阶段计划，场地分析，设计评审，设计创作，场地利用计划，施工体系，数字化制造，数字化制造，三维控制和规划，记录模型，维护调度，高维仿真等。随着施工业信息化，尤其是物联网、 BIM等技术的飞速发展，各行业间的管理工作得以有效地开展，使得信息共享得以实现， BIM已成为工程全寿命周期成本控制的关键。

参考文献

[1]王乐思.BIM技术在电子信息化控制工程成本管理中的应用建模[J].现代电子技术,2020,43(12):138-141.

[2]李茜,李莹.基于BIM的公路工程全生命周期综合造价精细化管理研究[J].公路工程,2019,44(3):264-269.