BIM技術(shù)在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用

陳俊浩

摘要 我國高速公路建設(shè)總里程不斷提升，對高速公路建設(shè)質(zhì)量與水平也提出了更高的要求。BIM技術(shù)作為新型的科學(xué)技術(shù)，已在諸多行業(yè)中得到應(yīng)用，針對高速公路所具有的點多線長特點，BIM技術(shù)可以建立起專門的施工模型及多層次4D施工管理技術(shù)，可有效提高高速公路建設(shè)水平，讓高速公路建設(shè)朝著信息化方面發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]BIM技術(shù) 高速公路 建設(shè) 應(yīng)用

長期以來，高速公路建設(shè)都是國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，很多國家都己將BIM技術(shù)應(yīng)用到高速公路建設(shè)中來，但是我國在BIM技術(shù)應(yīng)用方面起步較晚，發(fā)展很不成熟。但實際上將BIM技術(shù)應(yīng)用到高速公路建設(shè)中，具有很大的優(yōu)勢及發(fā)展前景。

1 BIM技術(shù)在高速公路建設(shè)方面的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 高速公路設(shè)計能實現(xiàn)可視化

之前進行高速公路設(shè)計時通常采用CAD方式，高速公路所有設(shè)計內(nèi)容信息標(biāo)準(zhǔn)都在一張圖紙上，內(nèi)容非常多，線條錯綜復(fù)雜，很難讓非專業(yè)人士達到一目了然的效果，難免會出現(xiàn)溝通障礙。運用BIM技術(shù)能夠通過模型將設(shè)計信息展現(xiàn)出來，如建立起交互性平面交叉路口模型。此外運用內(nèi)置部件，如行車道、溝渠或者復(fù)雜的車道組件等，都能夠按照一般的設(shè)計規(guī)范快速設(shè)計出環(huán)島及各種表示。運用模型將項目整體都一目了然地顯示出來，便于各方主體溝通交流，有效提升了交流效率與施工進度。

1.2 提高了工程量計算準(zhǔn)確性

先前在高速公路建設(shè)中，對工程量進行計算時，特別是關(guān)于曲面與設(shè)計曲面間的土方量計算，只能借助于工作經(jīng)驗得出，經(jīng)常會出現(xiàn)漏算多算等情況?，F(xiàn)在借助BIM技術(shù)把各種數(shù)據(jù)都加入到模型中，得到土方調(diào)配圖表，就能求解出最佳的挖填距離、要轉(zhuǎn)移的土方量以及移動方位、確定土坑土堆位置等。通過道路模型就能得出所需的工程材料數(shù)量，進而對項目成本進行分析。

1.3 能夠有效減少工作量

進行公路設(shè)計時，設(shè)計變更是不可避免的。CAD圖紙由于不具有聯(lián)動性，當(dāng)發(fā)生變更時要一一修改，對不同構(gòu)件間影響也無法核查。運用BIM技術(shù)則可以利用模型聯(lián)動性優(yōu)勢有效避免這一問題，減少工作量，保證不同模型構(gòu)件相互間統(tǒng)一，有效降低了人力物力財力成本，為高速公路高質(zhì)量施工打下了良好的基礎(chǔ)。

1.4 能夠?qū)崿F(xiàn)多領(lǐng)域協(xié)作

之前進行高速公路設(shè)計時，多數(shù)情況下都是單打獨斗，各方主體間缺少有效的溝通交流，工作傳遞時容易因溝通不暢而出現(xiàn)扯皮，工作效率低下。而現(xiàn)在運用BIM技術(shù)建立起模型，能夠把相關(guān)專業(yè)所需的各種數(shù)據(jù)信息都納入進來，便于大家協(xié)同作業(yè)。道路工程師能夠把縱斷面、曲面及路線方面的信息傳輸?shù)浇Y(jié)構(gòu)工程師手中，便于結(jié)構(gòu)工程師對橋梁、箱形涵洞及交通結(jié)構(gòu)物進行設(shè)計。

2 BIM技術(shù)在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用

當(dāng)前，BIM技術(shù)方興未艾，在房屋建筑方面應(yīng)用非常多，但是在橋梁道路方面的應(yīng)用依然處于起步階段。BIM技術(shù)有著可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、可出圖性等諸多優(yōu)勢，正因為BIM技術(shù)具有這些優(yōu)勢，它才能在高速公路建設(shè)方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景，結(jié)合高速公路具體特性，在施工時實施多層次管理及可視化模擬，能夠讓高速公路建設(shè)獲得全新的活力?？梢詮腂IM技術(shù)自身特性入手，對高速公路建設(shè)進行建模及可視化處理，根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況分析將BIM技術(shù)運用到高速公路建設(shè)中。

2.1 高速公路建設(shè)技術(shù)交底

2.1.1 當(dāng)前高速公路建設(shè)時的技術(shù)交底所具有的問題

一是施工隊伍整體水平參差不一，很多施工人員文化水平低，有些專業(yè)術(shù)語會聽不懂二是進行技術(shù)交底時，很多時候交底內(nèi)容無法引起工人的重視，有些專業(yè)性的知識還需要慢慢理解。

2.1.2 運用BIM技術(shù)進行技術(shù)交底的好處

BIM技術(shù)具有可視化優(yōu)點，運用BIM技術(shù)對施工隊伍進行技術(shù)交底，能夠讓工人更為詳細地了解到整個施工過程。BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕みM度、各處施工情況等信息進行三維形象化展示，讓施工人員可以有效掌握施工進展情況及施工技術(shù)，從而極大地降低了施工時可能會遇到的各種問題情況，而且也能激發(fā)出施工人員的工作激情，提升了施工交底水準(zhǔn)。

2.2 BIM技術(shù)碰撞檢測

2.2.1 碰撞檢測流程

在實施BIM模型碰撞檢測時，主要是運用Revit、ArchicAD軟件對BIM模型進行構(gòu)建，然后通過碰撞檢測系統(tǒng)對不同模型進行整合，找到模型當(dāng)中的碰撞點，得到所需的碰撞檢測報告。其流程可以分為五個階段：第一階段是提交各種模型;第二階段是對模型進行審查修正;第三階段是在系統(tǒng)化后臺進行碰撞檢測并得到結(jié)果;第四階段是專家對圖紙進行核對;第五階段是撰寫碰撞檢測報告并輸出。

2.2.2 BIM模型碰撞檢測在高速公路施工中的應(yīng)用

運用BIM技術(shù)所具有的碰撞檢測及信息化優(yōu)勢，結(jié)合高速公路項目實際情況，對施工時的工藝問題及施工難題進行解決。BIM模型可以起到施工預(yù)演的作用，運用BIM技術(shù)進行建模的同時，也就相當(dāng)于做了一次三維校審。在這一過程中能夠發(fā)現(xiàn)很多設(shè)計方面隱藏的問題，這些問題通常不會涉及到規(guī)范性，但是和專業(yè)卻密切相關(guān)，在一般的單專業(yè)校審時不太容易發(fā)現(xiàn)。BIM模型可以把不同專業(yè)都放到相同模型中，對專業(yè)協(xié)調(diào)結(jié)果加以檢驗，需要注重考慮各個專業(yè)間的差異、高度方面的碰撞等問題。模型要按照實際尺寸建模，在過去CAD圖紙設(shè)計中要省略的地方都需展示出來，這樣能讓那些表面上看沒問題，但實際上存在隱患的問題暴露出來。

2.3 施工模擬

2.3.1 施工模擬的作用

運用BIM技術(shù)可構(gòu)建起三維可視化模型，然后將時間維度加進去，就能實現(xiàn)虛擬化施工。在高速公路施工中，可通過這一模型實時地查看施工進展情況，并將其與施工計劃進行對比，實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，施工方、監(jiān)督方、施工單位領(lǐng)導(dǎo)都能對工程實施中的各種情況、問題進行了解。運用BIM技術(shù)，再結(jié)合施工方案、施工監(jiān)測、施工模擬，能夠?qū)Ω咚俟肥┕r的質(zhì)

量安全問題進行實時掌握，有效降低返工次數(shù)。

2.3.2 施工模擬的實施

所有的施工項目組織要想順利開展下去，都要進行前期的規(guī)劃，收集相關(guān)內(nèi)容，盡可能協(xié)調(diào)好相關(guān)單位、工種、資源。運用BIM技術(shù)對高速公路項目進行管理，可以實時地查看時間節(jié)點及重要程序的轉(zhuǎn)交情況，從而有效應(yīng)對項目施工時遇到的各種重難點問題，給出最佳的施工調(diào)整方案，從而能夠極大地提升對高速公路項目進度的控制程度。

2.4 安全控制

安全控制主要是指在高速公路施工時要始終貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的建設(shè)理念，防止出現(xiàn)安全事故。

2.4.1 需要解決的安全問題

高速公路工程安全員執(zhí)行技術(shù)交底，闡述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及施工注意事項時，要有項目的講解，但現(xiàn)在的狀況往往是泛泛空談，沒有根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況實施。此外，在高速公路施工時，還會遇到高邊坡、隧道等工程，這些工程在制定安全方案時都需要施工隊伍有豐富的現(xiàn)場工作經(jīng)驗，在施工時有著很多不確定性，因此如何有效預(yù)防安全事故發(fā)生是非常有必要的。

2.4.2 BIM技術(shù)優(yōu)勢

通過BIM技術(shù)可以制定出應(yīng)急預(yù)案，如作業(yè)安全入口、設(shè)備運行路線、救護路線等，而且運用BIM模型所建立起的三維動畫能夠讓項目部和工人很好地溝通，效果顯著。BIM技術(shù)可以有效演練不同的施工內(nèi)容，對施工管理人員、技術(shù)人員、工人各自的職責(zé)進行明確。運用BIM技術(shù)所具有的可視化有點，還能借助于不同顏色對施工時的空間位置進行標(biāo)注，劃分出危險區(qū)域、安全區(qū)域，真正保證可以事先預(yù)防控制。

3 結(jié)論

BIM技術(shù)發(fā)展的如火如荼，在房屋建筑等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，但目前在高速公路方面的應(yīng)用還很少，需要對這方面的應(yīng)用加深探索。由于BIM技術(shù)軟件有著龐大的功能，需要將BIM技術(shù)與高速公路實際施工情況結(jié)合起來，實現(xiàn)理論與實際相結(jié)合，更加深入對BIM技術(shù)在高速公路建設(shè)方面的應(yīng)用探索，讓BIM技術(shù)真正為我們的為高速公路工程建設(shè)帶來方便。

參考文獻

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