淺析BIM 技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

王琴琴

（山西省公路局晉城分局， 山西 晉城 048000）

當(dāng)前，以信息技術(shù)為代表的新一輪科技革命持續(xù)推進(jìn)，BIM（建筑信息模型） 技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目全生命期信息化、協(xié)同化、智能化的重要手段，已成為工程建設(shè)管理行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。BIM 技術(shù)在我國交通運(yùn)輸行業(yè)的研發(fā)應(yīng)用尚處起步階段，不能適應(yīng)綜合交通運(yùn)輸體系提質(zhì)增效和轉(zhuǎn)型發(fā)展的迫切要求。加快推進(jìn)BIM 技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，對于交通運(yùn)輸行業(yè)深入貫徹落實(shí)“五大發(fā)展理念”，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)行業(yè)進(jìn)一步解放和發(fā)展生產(chǎn)力，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，推動(dòng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革具有重大意義。

1 BIM 技術(shù)優(yōu)勢

BIM 技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合成為新興的熱門研究領(lǐng)域。人工智能技術(shù)在交通運(yùn)輸行業(yè)的輔助道路規(guī)劃、擁堵城市治理、車流分析和預(yù)測等方面開展應(yīng)用，取得了初步的成果。采用深度學(xué)習(xí)算法，讓機(jī)器擁有初級智能，提升決策效率，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，將設(shè)計(jì)人員從繁重的繪圖、改圖中解放出來不再是遙不可及的夢想，而是可見的未來。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)使用二維圖紙去描述三維實(shí)體工程，其局限性很明顯，需要空間想象力，抽象不直觀，描述復(fù)雜的空間三維實(shí)體困難。利用BIM 技術(shù)將設(shè)計(jì)產(chǎn)品以虛擬的三維模型呈現(xiàn)，能夠直觀、高效地對設(shè)計(jì)方案作出決策和變更，檢查、更正設(shè)計(jì)中的紕漏、錯(cuò)誤，通過模型與周圍環(huán)境的模擬分析，可以進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2 BIM 技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM 技術(shù)在我國起步較晚，但引進(jìn)以后便迅速發(fā)展?，F(xiàn)階段，國內(nèi)研發(fā)的基于云技術(shù)、GIS 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（IoT） 于一體的BIM 綜合管理平臺——施工綜合管理云平臺（CivilStationConstruction，簡稱“CSC”） 不僅能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，還能將工程項(xiàng)目模型化、信息化、數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理集成化、智能化，滿足項(xiàng)目安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本的管理需求。目前，工程建設(shè)行業(yè)正在應(yīng)用的BIM 技術(shù)和 BIM 相關(guān)軟件主要有 AutodeskRevit、ArchiCAD、Revit、Bentley、DigitalProject、CATIA 等。工程信息在利用BIM 模型的軟件和BIM 核心建模軟件之間流動(dòng)，共同為項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營服務(wù)。這些軟件涵蓋了BIM 方案設(shè)計(jì)、模型創(chuàng)建、結(jié)構(gòu)分析、可視化、碰撞檢查、動(dòng)態(tài)模擬、施工進(jìn)度、質(zhì)量控制、造價(jià)管理、運(yùn)營管理等工程的方方面面。類似于制造業(yè)已經(jīng)普遍應(yīng)用的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM），上述軟件都是BIM 技術(shù)深入普及應(yīng)用的結(jié)果。

3 BIM 技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

3.1 路線平面設(shè)計(jì)

civil 3d 提供了多種創(chuàng)建路線的方法。1） 從對象創(chuàng)建道路。繪制多段線時(shí)，使用“按對象創(chuàng)建道路”命令在命名路線的同時(shí)完成平面曲線半徑的設(shè)置。civil 3d 繼承了AutoCAD的功能和某些操作命令(例如夾點(diǎn)功能)，并且易于平移、刪除和調(diào)試。這是civil 3d 在平面路線設(shè)計(jì)中的便利功能。尤其是從對象創(chuàng)建道路時(shí)，不一定要基于連續(xù)多段線，可以在選擇了所有非連續(xù)線段的情況下生成連續(xù)道路中心線，也可以拖動(dòng)夾點(diǎn)來控制樁號連續(xù)性。2） 交叉點(diǎn)方法創(chuàng)建道路。直接使用路線創(chuàng)建工具的這種方法可以使用“路線布局”工具欄執(zhí)行所有平面路線設(shè)計(jì)，不再需要注意其他工具和命令，并且是civil 3d 的主要功能，既簡單又快速。

3.2 在公路工程安全管理中的應(yīng)用

在公路工程建設(shè)中，安全管理是項(xiàng)目管理工作的首要任務(wù)，只有保證了建設(shè)施工的安全，整個(gè)公路工程項(xiàng)目才能夠順利的展開并進(jìn)行下去，而在公路工程安全管理中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用也是十分關(guān)鍵的。公路工程的建設(shè)周期較長，施工內(nèi)容復(fù)雜，同時(shí)還具有著很強(qiáng)的不確定性，因此在施工過程中很容易發(fā)生突發(fā)性的安全事故，如火災(zāi)、塌方、滑坡等，針對這些施工安全問題，施工單位完全可以利用BIM 技術(shù)，根據(jù)公路工程建設(shè)施工的各方面數(shù)據(jù)資料建立BIM 模型，對公路施工進(jìn)行可視化模擬，這樣一來，通過對BIM 模型的觀察分析，施工單位可以將公路工程施工中存在的各種安全隱患明確下來，同時(shí)由于BIM 模型能夠隨著施工的不斷推進(jìn)而進(jìn)行持續(xù)性更新，因此即便是面對突發(fā)性事故安全隱患，施工單位也同樣可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并迅速作出反應(yīng)。

3.3 工程量計(jì)算及4D 施工模擬

基于BIM 可視化和仿真技術(shù)的高計(jì)算效率和準(zhǔn)確性。在實(shí)際的高速公路工程實(shí)施過程中，管理部門可以利用revit structure 軟件構(gòu)建基于立交橋的每個(gè)構(gòu)件鋼筋模型。通過對項(xiàng)目中每個(gè)組件的工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析，直接導(dǎo)出每個(gè)模塊的主要施工材質(zhì)信息詳細(xì)信息表。鋼筋數(shù)量、長度、直徑、制造商、彎曲角度等。通過每個(gè)模塊的主要施工材料明細(xì)表，通過準(zhǔn)確的計(jì)算，為施工預(yù)算和竣工階段提供了基礎(chǔ)，最大限度地減少了施工投資成本損失，并確保了互通立交橋道路施工的效率。由于BIM 技術(shù)是一個(gè)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)作為載體的三維數(shù)據(jù)庫，因此對模型數(shù)據(jù)所做的更改會影響整個(gè)模型更改。

4 結(jié)語

BIM 技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用是建筑領(lǐng)域的一次重大變革，隨著社會的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，綠色建筑、集約經(jīng)濟(jì)必將成為未來建筑行業(yè)的主流。因此，推動(dòng)BIM 技術(shù)在公路工程中的高效化、精細(xì)化、全面化應(yīng)用，對建筑企業(yè)來說既是一次挑戰(zhàn)，也是一次前所未有的機(jī)遇。