京滬高速改擴(kuò)建工程施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用研究

王超 朱世超 徐潤(rùn)

摘要：本文以京滬改擴(kuò)建項(xiàng)目為工程背景，研究BIM技術(shù)在高速概況建項(xiàng)目中的應(yīng)用，通過(guò)研究項(xiàng)目具體實(shí)施方案，提出了BIM技術(shù)在京滬改擴(kuò)建項(xiàng)目應(yīng)用技術(shù)路徑及應(yīng)用亮點(diǎn)，同時(shí)，分別從應(yīng)用規(guī)模，多源數(shù)據(jù)融合、施工組織、交通模擬以及技術(shù)方案可視化等多方面進(jìn)行詳細(xì)論證。取得的一系列BIM技術(shù)落地應(yīng)用成果為行業(yè)內(nèi)高速公路改擴(kuò)建工程發(fā)揮了引領(lǐng)帶動(dòng)作用。

Abstract： Based on the Jinghu reconstruction and expansion project as the engineering background， this paper studies the application of BIM Technology in the high-speed profile construction project. By studying the specific implementation scheme of the project， it puts forward the application technology path and application highlights of BIM Technology in the Jinghu reconstruction and expansion project. At the same time， it details the application scale， multi-source data fusion， construction organization， traffic simulation and technical scheme visualization. A series of BIM Technology application results have played a leading role in the industry highway reconstruction and expansion projects.

關(guān)鍵詞：改擴(kuò)建工程;多源數(shù)據(jù)融合;交通模擬; 技術(shù)方案可視化

Key words： reconstruction and expansion project;traffic simulation;visualization of technical solutions

中圖分類號(hào)：U418.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）31-0200-02

0? 引言

在國(guó)家交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略和交通供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的大背景下，在交通運(yùn)輸部BIM技術(shù)示范應(yīng)用意見的指導(dǎo)下，項(xiàng)目組思考如何由建成高質(zhì)量的高速公路轉(zhuǎn)化為如何建設(shè)一條全壽命周期內(nèi)數(shù)據(jù)完整傳遞的安全、舒適的高速路?，F(xiàn)階段，數(shù)字化、信息化“兩化融合”為工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展的必由之路，而BIM技術(shù)正是重要的抓手。

項(xiàng)目組按照“頂層設(shè)計(jì)，全局規(guī)劃，突出重點(diǎn)，示范應(yīng)用，以點(diǎn)帶面，全面推廣”的指導(dǎo)思想，圍繞“增效、提質(zhì)、降本”的總體目標(biāo)，在京滬高速公路改擴(kuò)建工程萊蕪至臨沂（魯蘇界）段項(xiàng)目開展了全方位、多階段的BIM技術(shù)應(yīng)用。通過(guò)項(xiàng)目先行先試，建立完善的 BIM 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，搭建 BIM 協(xié)同管理平臺(tái)，構(gòu)建完整的全壽命周期 BIM 應(yīng)用體系，全面提升工程建設(shè)的精細(xì)化、信息化程度。

同時(shí)，京滬項(xiàng)目作為交通運(yùn)輸部確定的BIM技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目，目前取得的一系列BIM技術(shù)落地應(yīng)用成果為行業(yè)內(nèi)高速公路改擴(kuò)建工程發(fā)揮了引領(lǐng)帶動(dòng)作用。

1? 工程概況

1.1 項(xiàng)目概況? 京滬改擴(kuò)建工程為交通運(yùn)輸部確定的綠色公路、 BIM 技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目和省交通運(yùn)輸廳確定的品質(zhì)工程示范項(xiàng)目。京滬高速公路是國(guó)家高速公路網(wǎng)的放射 2 線，由北向南連接了北京、天津、濟(jì)南、上海等 8 個(gè)中心城市，構(gòu)成了北京向南輻射的快速主干通道，經(jīng)濟(jì)功能突出，是溝通長(zhǎng)江三角洲和環(huán)渤海地區(qū)的主通道。改擴(kuò)建工程的實(shí)施，有利于解決京滬高速服務(wù)水平顯著下降的問(wèn)題，進(jìn)一步提升京滬高速對(duì)項(xiàng)目沿線及周邊經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用，對(duì)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

1.2 項(xiàng)目實(shí)施方案? 京滬改擴(kuò)建BIM技術(shù)示范工程項(xiàng)目建設(shè)期任務(wù)主要分為兩條主線，其一是全線全要素BIM模型的創(chuàng)建及應(yīng)用工作，其二是為項(xiàng)目建設(shè)期服務(wù)的BIM協(xié)同管理平臺(tái)。

其中，主線一建模及模型應(yīng)用的具體實(shí)施方案如下：①利用BIM模型對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行模擬驗(yàn)證，對(duì)改擴(kuò)建工程施工方案和交通組織的協(xié)調(diào)性進(jìn)行檢驗(yàn)，輔助施工單位形成施組、交組及交通導(dǎo)改的方案設(shè)計(jì)，并將模擬的成果用于方案專家評(píng)審;②利用虛擬建造模擬、圖紙復(fù)核、可視化技術(shù)交底等輔助BIM模型用模功能，提高施工質(zhì)量、控制施工進(jìn)度、節(jié)約工程造價(jià)等;③總結(jié)和梳理模型應(yīng)用中的技術(shù)準(zhǔn)則，形成一系列適用于高速公路改擴(kuò)建工程的建模及用模的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指南。

其中，主線二BIM項(xiàng)目協(xié)同管理平臺(tái)的具體實(shí)施方案如下：

①發(fā)揮BIM模型信息集成優(yōu)勢(shì)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，集成設(shè)計(jì)、施工管理的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信息的管理和利用，為進(jìn)度、質(zhì)量安全管理、工序驗(yàn)收、施工監(jiān)控、機(jī)械設(shè)備管理提供支撐;

②發(fā)揮BIM模型數(shù)據(jù)傳遞的優(yōu)勢(shì)，將設(shè)計(jì)、施工中的信息交付給運(yùn)營(yíng)階段，為實(shí)現(xiàn)京滬改擴(kuò)建工程全壽命周期的管理提供信息支撐;

③總結(jié)和梳理協(xié)同管理平臺(tái)的技術(shù)準(zhǔn)則，為研究施工期“BIM+互聯(lián)網(wǎng)”標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用模式開辟新思路。

2? BIM技術(shù)應(yīng)用亮點(diǎn)

在京滬高速改擴(kuò)建項(xiàng)目需求與行業(yè)需求的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目以建設(shè)高水準(zhǔn)、高層次的BIM技術(shù)典型示范工程為目標(biāo)，按照“兼顧全線、打造重點(diǎn)”的原則，突出項(xiàng)目特點(diǎn)及難點(diǎn)，打造BIM技術(shù)示范亮點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、質(zhì)量和安全可控，提升京滬改擴(kuò)建項(xiàng)目管理水平?？偨Y(jié)本項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新亮點(diǎn)總結(jié)如下：

①應(yīng)用規(guī)模大：京滬改擴(kuò)建工程路線全長(zhǎng)232.191公里，概算投資額228億，本項(xiàng)目建立全線范圍內(nèi)的既有和新建工程全要素模型，全線范圍內(nèi)根據(jù)工點(diǎn)特征實(shí)施BIM技術(shù)應(yīng)用;

②長(zhǎng)線模型多源數(shù)據(jù)融合：實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合的長(zhǎng)線可交互式電子沙盤;實(shí)現(xiàn)基于web端的無(wú)插件多源數(shù)據(jù)融合長(zhǎng)線模型可視化應(yīng)用與項(xiàng)目管理;

③施工組織模擬與交通組織模擬干涉融合：針對(duì)于改擴(kuò)建工程施工組織復(fù)雜，需要在不中斷交通情況下施工，與交通組織形成干涉關(guān)系，提出了施工組織與交通組織模擬干涉融合的一體化解決方案;

④BIM+交通仿真：打通BIM軟件與交通仿真分析軟件VISSIM的數(shù)據(jù)通道。實(shí)現(xiàn)三維模型高可視化、“航拍實(shí)景、開源衛(wèi)片、地形”等多源數(shù)據(jù)融合、BIM道路信息與交通仿真信息數(shù)據(jù)互通、真實(shí)動(dòng)態(tài)車流信息展示直觀和動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)施工工序與車流關(guān)系展現(xiàn);

⑤技術(shù)方案可視化：在方案評(píng)審、方案匯報(bào)和技術(shù)交底中采用三維技術(shù)可視化方式交流。

3? 結(jié)論

本項(xiàng)目創(chuàng)新性的提出了適用于高速公路改擴(kuò)建工程的裝配化建模方法，實(shí)現(xiàn)了新舊結(jié)構(gòu)的快速精準(zhǔn)、分階段建模。同時(shí)，基于改擴(kuò)建工程不中斷交通要求，本項(xiàng)目利用 BIM技術(shù)，通過(guò)導(dǎo)入真實(shí)車流數(shù)據(jù)及相應(yīng)的施工組織計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了施工組織模擬與交通組織模擬的干涉融合，通過(guò)二者融合，輔助制定總體施工組織設(shè)計(jì)方案，確定限行和限速方案，有效降低分合流交通沖突率和交通擁堵可能性。縱向打通BIM軟件與交通仿真分析軟件的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)車流信息與BIM模型的精確匹配，真正意義上的實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)與交通仿真的融合應(yīng)用，在施工過(guò)程中對(duì)交通狀況進(jìn)行可視化評(píng)價(jià)。

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