BIM技術(shù)在高速公路施工生產(chǎn)中的應(yīng)用

夏俊偉 萬 晨

（江西省高速集團(tuán)有限公司撫州管理中心， 江西 撫州 344000）

0 前言

什么是BIM，B指的是土建類，代表了整個(gè)建筑體系；I指的是信息與信息化；M指的是模型與力度。綜合來講，BIM技術(shù)的基本定義就是信息化模型建設(shè)。當(dāng)今社會(huì)高速公路已經(jīng)成為交通系統(tǒng)中最為重要的組成部分，其建設(shè)質(zhì)量的好壞，直接影響了高速公路的生命周期及經(jīng)濟(jì)效益。因此，通過使用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，來保障高速公路建設(shè)的順利進(jìn)行，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而有效的方式。所以，在科技發(fā)展迅速的現(xiàn)階段，運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠更好的為我國(guó)高速公路建設(shè)作出有力貢獻(xiàn)。

1 BIM 技術(shù)應(yīng)用于高速公路施工項(xiàng)目模型的建立

1.1 建立高速公路項(xiàng)目族庫

項(xiàng)目庫族類似于供應(yīng)商，能夠從中提供建模所需的各種圖元，因此，BIM技術(shù)在高速公路施工生產(chǎn)中，首先要建立族庫，并遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的基本原則，使建筑信息能夠達(dá)到更加完善。第一、通過利用項(xiàng)目族庫，使工程各項(xiàng)目的BIM模型達(dá)到各屬性相同；第二、BIM技術(shù)主要以信息與信息化為主導(dǎo)，將工程的整體建筑結(jié)構(gòu)與狀態(tài)表現(xiàn)出來。

1.2 建立高速公路橋梁3D模型

對(duì)于高速公路橋梁模型的建設(shè)，基本上都是由下而上進(jìn)行，先構(gòu)建橋梁的樁基，然后再一步一步的構(gòu)建整個(gè)橋體。首先，通過實(shí)際測(cè)量，標(biāo)注橋梁中所有樁基的預(yù)設(shè)點(diǎn)位，然后利用BIM的數(shù)字軟件通過標(biāo)注的坐標(biāo)，準(zhǔn)確的進(jìn)行樁基模型設(shè)定，再利用項(xiàng)目庫族逐漸將樁基上的橋梁結(jié)構(gòu)模型完成，并標(biāo)注好組成構(gòu)件的信息，最后將整個(gè)完整的3D模型導(dǎo)入到BIM的五維建筑信息模型之中。

1.3 建立高速公路路基3D模型

建立高速公路的路基模型，就要考慮到地形曲面的問題，所以需要用專業(yè)定制的AutoCAD Civil 3D對(duì)這種問題進(jìn)行有效的處理。首先要利用部件編輯器AutodeskSubassembly，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙制作出因地形不同而導(dǎo)致斷面形式不同的路基斷面，然后在AutoCAD Civil 3D中以建設(shè)地區(qū)的等高線為依據(jù)，根據(jù)曲面創(chuàng)建地形，最后將CAD中的設(shè)計(jì)路線導(dǎo)入到部件編輯器，根據(jù)不同的路基斷面建立公路路基的3D模型。

1.4 建立高速公路隧道3D模型

當(dāng)前我國(guó)高速公路建設(shè)過程中，很多地方需要通過建立隧道來保證通行，對(duì)于隧道模型的構(gòu)建，需要借助國(guó)家設(shè)計(jì)院的隧道圖紙。首先，利用REVIT系列軟件（REVIT在我國(guó)BIM技術(shù)的建筑領(lǐng)域里應(yīng)用的最為廣泛），通過設(shè)計(jì)圖紙建立公路隧道所需的項(xiàng)目庫族，然后運(yùn)用Dynamo For Revit(簡(jiǎn)稱Dynamo或DY，基于REVIT，類似Grasshopper)插件，自動(dòng)生成隧道的各個(gè)部位及信息情況，構(gòu)建出同設(shè)計(jì)圖紙完全相符的公路隧道3D模型，最后將其完整的導(dǎo)入到BIM的五維建筑信息模型之中。

2 BIM技術(shù)在高速公路施工生產(chǎn)中的應(yīng)用目標(biāo)與流程

2.1 BIM技術(shù)在高速公路施工生產(chǎn)中的應(yīng)用目標(biāo)

隨著科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展創(chuàng)新，BIM技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前高速公路施工中不可缺少的重要組成部分，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，能夠起到多方位的監(jiān)督管理作用。針對(duì)高速公路的自身施工復(fù)雜多變的特點(diǎn)，BIM技術(shù)可以做到對(duì)于不同的施工生產(chǎn)位置及構(gòu)造，構(gòu)建出不同的施工模型，以此來保證科學(xué)有效的完成施工作業(yè)，真正做到全部施工過程的可視化管理。

2.2 BIM技術(shù)在高速公路施工生產(chǎn)中的流程

高速公路施工生產(chǎn)中運(yùn)用BIM技術(shù)，可以有效的提高施工的進(jìn)度及質(zhì)量，通常情況下，BIM技術(shù)運(yùn)用前期都會(huì)做大量的準(zhǔn)備工作，以保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)都能夠達(dá)到準(zhǔn)確統(tǒng)一。首先，組建BIM團(tuán)隊(duì)；其次，準(zhǔn)備BIM所需的各種相應(yīng)配套設(shè)施；第三，確定BIM團(tuán)隊(duì)的各項(xiàng)協(xié)同工作。

3 BIM技術(shù)在高速公路施工生產(chǎn)中的準(zhǔn)備工作

3.1 前期分工準(zhǔn)備

在進(jìn)行高速公路施工生產(chǎn)之前，就要開始設(shè)立BIM技術(shù)項(xiàng)目組，對(duì)所有人員進(jìn)行責(zé)任分工，并制定出整體的工作計(jì)劃，召開動(dòng)員會(huì)議，將計(jì)劃細(xì)分到個(gè)人。另外，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體地理位置，做好實(shí)地的現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，然后制定出最為科學(xué)有效的施工方案，從而保證施工建設(shè)的順利進(jìn)行。

3.2 配套設(shè)施準(zhǔn)備

對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用，需要具有較高配置的軟硬件設(shè)備，通常情況下都會(huì)建立一個(gè)獨(dú)立服務(wù)器，選用Intel Core i7處理器；用Infraworks 2020工程軟件配合Civil 3D 2020對(duì)高速公路施工項(xiàng)目的路基、橋梁、隧道等進(jìn)行模型構(gòu)建；使用Navisworks 2020進(jìn)行模擬演示；使用Revit 2020建立場(chǎng)站模型；使用魯班瀏覽器Luban Explorer8.5.0作為BIM的管理平臺(tái)。

3.3 協(xié)同工作準(zhǔn)備

在高速公路施工前期，BIM技術(shù)項(xiàng)目組要進(jìn)行建模工作，在此項(xiàng)工作開展的過程中，要明確人員分工，每個(gè)崗位的人員都要統(tǒng)一聽從指揮協(xié)同建模，各專項(xiàng)技術(shù)人員要集中開展對(duì)BIM建模的研討會(huì)，不斷地將其進(jìn)行優(yōu)化，制定出科學(xué)合理的施工方案。協(xié)同工作的有序開展，能夠有效的提高BIM技術(shù)的運(yùn)用效率，使建模達(dá)到要求和標(biāo)準(zhǔn)，從而推動(dòng)施工進(jìn)程，保證施工質(zhì)量。

4 BIM技術(shù)在高速公路施工生產(chǎn)中的運(yùn)用

4.1 利用BIM技術(shù)搭建三維可視化模型

在BIM技術(shù)應(yīng)用的過程中，對(duì)于高速公路施工生產(chǎn)要經(jīng)常性做到以下三個(gè)方面：第一個(gè)方面，在進(jìn)行施工的過程中，可以隨時(shí)通過BIM技術(shù)中的權(quán)限管理，對(duì)高速公路施工的整體數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行模型的改建，增加生產(chǎn)中的可控性；第二個(gè)方面，通過對(duì)施工生產(chǎn)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析，利用BIM技術(shù)搭建三維可視化模型，有效提高生產(chǎn)中的安全性；第三個(gè)方面，通過把控高速公路施工的整體狀態(tài)，不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，以此提升工程建設(shè)的穩(wěn)定性

4.2 利用BIM技術(shù)優(yōu)化施工方案設(shè)計(jì)

選擇合適的施工技術(shù)，制定完善的施工方案，是加速高速公路整體建設(shè)進(jìn)程的重要手段，利用建模技術(shù)能夠更加直觀的將各項(xiàng)數(shù)據(jù)掌控在既定范圍內(nèi)，以此來保證高速公路的施工生產(chǎn)能夠平穩(wěn)推進(jìn)。有效的利用BIM技術(shù)，能夠減少施工過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤，降低安全事故發(fā)生的概率，保證施工質(zhì)量的提升，實(shí)現(xiàn)3D與5D的雙重施工保障。

4.3 利用BIM技術(shù)進(jìn)行工程質(zhì)量評(píng)價(jià)

充分的利用BIM技術(shù)，不僅能夠有效的提高高速公路整體建設(shè)水平，還能夠使兩者之間互惠互通。將實(shí)體與虛擬充分的融合到一起，讓兩個(gè)單體形態(tài)組成具有三維空間形態(tài)的整合體，使其全方位的對(duì)施工生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)管，從而提高工程施工的整體質(zhì)量。

4.4 利用BIM技術(shù)保障施工過程安全

無論任何工程建設(shè)，只有充分的保證了生產(chǎn)安全，才能夠使整體建設(shè)穩(wěn)步進(jìn)行，對(duì)于高速公路施工建設(shè)也不例外，同樣需要在保證安全的前提下進(jìn)行，利用BIM技術(shù)，能夠有效的解決這種關(guān)鍵性問題。

5 BIM技術(shù)在高速公路施工生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值

5.1 BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠更好的解決高速公路施工生產(chǎn)中的問題

高速公路建設(shè)是一項(xiàng)較大的工程，前期的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)量也非常巨大，就會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常性的出現(xiàn)漏洞，因此，采用BIM技術(shù)，通過精準(zhǔn)的3D建模，能夠更加直觀的通過模型對(duì)施工圖紙進(jìn)行復(fù)檢，發(fā)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中存在的一系列問題。另外，還可以在此階段不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使施工設(shè)計(jì)方案達(dá)到最佳效果。

5.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化高速公路施工生產(chǎn)的辦公條件

傳統(tǒng)的施工過程中，技術(shù)人員都會(huì)拿著厚厚的設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)交底在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，對(duì)實(shí)際操作非常不便。因此，通過利用BIM技術(shù)，只需要工作人員安裝Luban Explorer8.5.0手機(jī)版，就能夠充分的發(fā)揮出互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，查詢各種信息更加方便，還能防止設(shè)計(jì)圖紙等文件的丟失。另外，如果在施工過程中出現(xiàn)任何問題，只要通過手機(jī)APP就能夠找到解決方案，極大的提高了工作效率。

5.3 BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠提高高速公路施工生產(chǎn)的效率

我國(guó)高速公路施工生產(chǎn)在出現(xiàn)問題后，傳統(tǒng)方式的整改方式流程如下：工作人員發(fā)現(xiàn)問題→整改通知→部門確認(rèn)→整改→拍照→回復(fù)→確認(rèn)，這一個(gè)流程下來不僅耗費(fèi)人力，還要延緩施工進(jìn)程。因此，采用BIM技術(shù)，在工作人員發(fā)現(xiàn)問題后，直接通過數(shù)據(jù)庫拍照上報(bào)發(fā)給整改部門，現(xiàn)場(chǎng)人員通過數(shù)據(jù)庫及時(shí)了解問題并立即整改，完成后通過數(shù)據(jù)庫拍照回復(fù)，責(zé)任部門確認(rèn)，整個(gè)過程只需要通過手機(jī)簡(jiǎn)單的操作就能夠?qū)栴}迅速解決掉，既簡(jiǎn)化了流程，又提高了效率。

5.4 BIM技術(shù)的應(yīng)用可以減少高速公路施工生產(chǎn)的信息丟失

我國(guó)傳統(tǒng)的高速公路施工生產(chǎn)過程中，每個(gè)施工項(xiàng)目都是獨(dú)立進(jìn)行的，相互之間基本上沒有交集，信息傳遞也僅限于相鄰工程建設(shè)，很大程度上造成了信息傳輸中的丟失。因此，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，在項(xiàng)目開展的過程中，通過有效的信息采集將所有相關(guān)信息納入到數(shù)據(jù)庫，不僅便于各種信息資料的查詢，還可以更加有效的防止信息丟失。

6 總結(jié)

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)在高速公路的建設(shè)上，一直在不斷的探索與創(chuàng)新，尋求能夠更加有效的技術(shù)手段來保證安全性與穩(wěn)定性。BIM技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，極大的解決了這些容易出現(xiàn)的問題。通過合理的運(yùn)用，結(jié)合高速公路施工生產(chǎn)中需要重視的各項(xiàng)指標(biāo)，將建模達(dá)到零偏差。