BIM技術在公路工程中的應用

張學強

（臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心郯城縣中心，山東 臨沂 276000）

公路工程往往規(guī)模較大，并且需要實現(xiàn)眾多的復雜功能，整個技術性要求比較高。鑒于這一特點，公路工程建設通常需要加強各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，才能讓工程施工變得高效與準確。因此，需要在公路工程中建立起B(yǎng)IM模型，對施工全過程進行實時的施工指導，這對于公路工程建設有著重要意義。

1 BIM技術的概念及特點

1.1 BIM技術概述

BIM技術主要強調(diào)一種“生命周期”的概念，即需要覆蓋整個建筑周期。BIM技術可以看作是一種設計、建造及管理數(shù)字化的方式，在大幅度降低建筑工程風險的同時，提高工程建設效率。同時，其也是一種工程數(shù)據(jù)模型，能夠集成所有的建筑工程信息，以三維數(shù)字為主要基礎，對一些工程項目信息進行數(shù)字化表達，從而讓整個工程更加直觀，更有利于公路工程的穩(wěn)定施工[1]。

1.2 BIM技術特點

（1）可視化。BIM技術建立的三維模型，能夠?qū)崿F(xiàn)各個構(gòu)件和要素之間的相互關聯(lián)，不僅包括工程的幾何信息，同時也包括工程的屬性信息，如工程材質(zhì)和型號。因此，應用BIM技術能夠直觀展示一些效果圖，在所有信息可視化狀態(tài)下，進行項目不同階段的溝通和交流，從而實現(xiàn)整個工程的可視化。

（2）協(xié)調(diào)性。協(xié)調(diào)性是指在利用BIM技術集成項目工程的不同專業(yè)信息后，工程項目的各個部門或各個參與方，都可以通過BIM技術模型進行溝通協(xié)調(diào)。例如，道路工程師可以將縱斷面、路線以及曲面等信息直接傳送給結(jié)構(gòu)工程師，從而方便結(jié)構(gòu)工程師對這些信息進行有效利用。另外，BIM技術模型有著動態(tài)關聯(lián)的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)圖紙和模型之間的有效關聯(lián)，提高圖紙一致性。

（3）模擬性。BIM技術的模擬性特點是指在BIM三維模型的基礎上，能夠仿真模擬工程項目的一些實際情況。例如，配合相關軟件分析模擬項目的性能，同時通過和進度計劃的對比，調(diào)整施工速度，這些都是模擬性的具體體現(xiàn)。

2 BIM技術在公路工程中的應用優(yōu)勢

2.1 有利于設計施工方案

BIM技術在公路工程中有著諸多的應用優(yōu)勢。在公路項目的施工方案設計上，BIM技術可以根據(jù)測量數(shù)據(jù)和電子地形圖等方面的信息來協(xié)助設計[2]。通過仿真三維道路模型，其對一些地形曲面和具體道路走向能有較為準確的客觀反映，并且可以根據(jù)土石方工程量的計算來合理調(diào)配土石方，對一些道路交叉口和場地等都能進行合理設計。在利用Civil 3D技術的同時，可以以一條路線中心線的形式，創(chuàng)建出一種縱斷面圖，對整個公路工程的線路優(yōu)化工作具有重要作用。另外，經(jīng)過BIM技術的模型模擬，可以及時發(fā)現(xiàn)公路工程設計方案中的不足之處并進行針對性優(yōu)化，進而保證公路工程質(zhì)量，打造出高品質(zhì)的公路工程。

2.2 有利于公路工程施工模擬

在公路工程的實際施工階段，為了確保滿足公路工程需求，并對工程隨時做出調(diào)整，需要在收集施工資料以及工程材料的基礎上，利用BIM技術進行相應的信息集成處理，從而建立起公路工程施工模型。通過該模型可以讓施工人員更好地分析工程的不足之處，從而隨時調(diào)整具體施工。這樣既節(jié)約了實際施工消耗，同時又提高了施工效率。另外，在使用BIM技術的過程中，模型往往會積累大量重要信息，能對公路工程的管理、維護以及改建起到很大作用，有著重要的應用優(yōu)勢[3]。

3 BIM技術在公路工程中的實踐應用

3.1 施工組織可視化，高效技術交底

BIM技術在公路工程中的實踐應用可以實現(xiàn)施工組織設計可視化。公路施工過程中，雖然公路項目具體位置是固定的，但是實際施工現(xiàn)場是不斷變動的，只有將工程項目中的人工、機械、材料及工區(qū)進行科學合理的組織劃分，才可以讓工程項目之間的施工配合更加高效，避免施工混亂。以目前的公路工程施工組織現(xiàn)狀來看，很多公路施工工程的組織設計內(nèi)容繁多，并且敘述文字也比較難以理解，在施工部門內(nèi)部進行文字溝通的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)由于理解能力不足造成的施工偏差情況，導致一份施工組織設計出現(xiàn)多種理解，這對于公路施工非常不利。而通過BIM技術的施工組織設計可視化，可以合理區(qū)分項目內(nèi)容，讓公路工程施工過程中的產(chǎn)能發(fā)揮到極致。

對于公路工程施工而言，技術交底通常是在某個環(huán)節(jié)開工前，以書面或者口頭形式來進行技術指導和溝通。傳統(tǒng)的施工交底雖然比較全面，但是大都流于形式，在公路工程漫長的施工周期內(nèi)，很多施工人員會因為時間太久而遺忘。而通過BIM技術將一些技術交底內(nèi)容以三維模型演示動畫的形式呈現(xiàn)出來，在交底會議上重點播放，施工人員可以利用一些電子設備保存施工交底動畫，不僅加深施工人員印象，同時其在施工現(xiàn)場也可以隨時觀察比對，能夠讓一些技術要點更好地融入公路工程施工中，因此BIM技術在公路工程項目施工的技術交底中有著重要作用。

3.2 以項目管理為核心，構(gòu)建一體化信息管理

BIM技術在公路工程施工中，可以將項目管理作為施工核心，從而構(gòu)建出一種信息化管理系統(tǒng)，提高公路工程施工的管理效率。項目建設作為整個施工的重點，項目管理有著重要的保障作用。只有將項目管理作為核心內(nèi)容，實現(xiàn)施工進度、招投標、合同制定、設計變更的有效管理，才可以實現(xiàn)公路工程項目施工宏觀層次上的把控，讓施工過程更加高效[4]。因此，需要將BIM技術和計算機技術充分結(jié)合起來，收集相應的管理要素，讓所有環(huán)節(jié)的實際情況都客觀展示在管理工作中，通過和以往施工經(jīng)驗的模型對比分析，積極改善一些施工管理問題，從而提高管理效率，讓公路工程施工過程中各個環(huán)節(jié)部門實現(xiàn)相互促進和共同發(fā)展，進而提升整體施工效率。

此外，還需要在公路工程的施工管理中構(gòu)建一體化信息管理系統(tǒng)，這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)公路工程各個方面的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同時能夠讓公路工程的施工資源在施工過程中得到合理利用與分配，對于施工過程的合理展開有著重要意義。在利用BIM技術構(gòu)建一體化信息管理系統(tǒng)的過程中，需要施工單位結(jié)合自身的施工情況和特點，將公路工程施工管理中的各個環(huán)節(jié)，如圖紙設計、招投標工作，都充分結(jié)合起來，并且將施工管理的各個方面，如施工質(zhì)量安全、施工安全、施工人員及施工進度等要素全面考慮在內(nèi)，從而設計出與施工本身相適應的一體化管理系統(tǒng)。由于BIM技術需要結(jié)合大量的信息要素，因此一體化管理系統(tǒng)在實踐應用過程中需要由一個有著良好兼容性和可擴展性的數(shù)據(jù)庫平臺，實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的采集和共享。這樣才能將各項管理內(nèi)容有效銜接起來，充分發(fā)揮一體化管理系統(tǒng)的作用，為公路工程的穩(wěn)定施工打下良好基礎[5]。

3.3 控制速度成本，穩(wěn)定施工環(huán)境

BIM技術除了能在施工管理和施工組織上發(fā)揮重要作用，對公路施工過程中施工速度和施工成本，都能進行很好的控制，同時還可以穩(wěn)定公路施工過程中的外部環(huán)境，避免對外部施工環(huán)境產(chǎn)生其他消極影響。比如，一些山區(qū)公路的項目施工，往往面臨著復雜的施工環(huán)境影響，無論是施工速度還是施工成本，都很容易被其他意外因素所影響。對此，可以利用BIM技術結(jié)合GLS信息技術分析可能產(chǎn)生的影響因素，從而規(guī)避一些額外成本，保證施工速度能夠按計劃進行。此外，公路工程施工還會產(chǎn)生大量的挖方，尤其是一些盤山公路，因為路塹在整條路線中的路基形式占比很大，對這些挖方進行處理一直是公路工程施工項目的重要內(nèi)容。利用BIM技術模型可以對一些施工通道位置的科學確定進行分析，從而讓施工人員能夠通過多個施工通道打開形成多個山區(qū)，從而加快公路的施工進度，提高施工效率。在一些改擴建的公路工程施工中，可以通過BIM技術的合理利用對一些涉及施工道口安全設施的布置方案進行優(yōu)化。改擴建道路因為施工周期原因，經(jīng)常需要對某一段道路進行封閉，一旦施工時間段和封閉時間段不合理，非常容易造成行車環(huán)境堵塞，引發(fā)一定的安全隱患。而BIM技術可以協(xié)助制定科學的布置方案，穩(wěn)定施工外部環(huán)境，減少一些因素影響，推動公路施工正常進行。

4 結(jié)束語

BIM技術在公路工程施工中的實踐應用，能夠?qū)崿F(xiàn)整個工程的可視化組織，對工程技術交底有著借鑒意義。同時，也能實現(xiàn)公路工程項目施工的科學管理，優(yōu)化施工資源配置。此外，BIM技術的應用可以實現(xiàn)對公路工程施工速度的有效控制，規(guī)避多余成本，并且能夠穩(wěn)定施工環(huán)境，在公路工程施工中有著重要的應用價值[6]。