談BIM技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

曹 珊 （山東華邦建設(shè)集團有限公司，山東 濰坊 262500）

公路工程對我國的城市化發(fā)展有重要的先導(dǎo)和推動作用，提高公路工程的信息化建設(shè)水平不僅能夠滿足時代發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)需求，還能推動公路工程的長遠發(fā)展，從而促進城市化水平的提高。而BIM技術(shù)是使用建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)建立一個虛擬的三維模型，在利用數(shù)字化的技術(shù)，為三維模型提供與實際情況相一致的建筑工程信息庫，使用BIM 技術(shù)可以有效提高公路工程的施工效率和施工質(zhì)量，保障施工現(xiàn)場的安全性，提高施工管理的信息化建設(shè)水平，為施工企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益，因此，公路工程建設(shè)需要緊跟時代發(fā)展的步伐，在工程建設(shè)中廣泛運用BIM技術(shù)，不斷提高公路工程的信息化建設(shè)水平和管理水平，從而有效提升公路工程的市場綜合競爭力，促進公路行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

1 BIM技術(shù)概述

BIM 技術(shù)就是通過使用各種建筑模型和數(shù)字信息模型，對工程全生命建設(shè)周期進行合理管控和觀察，提高工程的信息化管理水平和管理效率。同時給工程的設(shè)計單位、施工單位、運營單位等提供一個信息共享交換平臺，讓各方人員能夠協(xié)同作業(yè)，為項目全過程的決策提供可靠的參考依據(jù)，減少溝通成本，提高工作效率。在構(gòu)建數(shù)字化信息模型時，需要簡化模型，需要從公路工程的實際情況出發(fā)，對工程的難易程度進行研究，從而對數(shù)字信息模型進行有針對性的調(diào)整，同時，需要深入了解工程進度和施工各個階段的不同需求，收集整理工程建設(shè)過程中需要用到的各種材料、工程信息，再通過整合歸納信息建構(gòu)模型，這樣施工人員才能準確理解模型的建設(shè)理念，清楚了解施工的方向，順利開展施工，提高施工人員使用模型的便捷性。

2 BIM技術(shù)的特點

2.1 可視化

BIM 技術(shù)具有可視化特點，使用BIM 技術(shù)可以使公路工程實物效果立體化、形象化的展示在人們面前。在公路工程建設(shè)中，通常是使用平面設(shè)計圖紙作為施工參考，它的立體感比較差，缺乏一定的直觀性，這樣在建設(shè)過程中，公路有可能會遺漏一些重要功能，如果建設(shè)出來的公路不符合實際工程要求，就需要翻修重建，這樣會造成巨大的經(jīng)濟損失，而使用BIM 技術(shù)，就可以利用強大的可視化功能，根據(jù)公路工程的真實面貌，建立一個立體化的三維模型，而工程的功能特性和物理結(jié)構(gòu)用數(shù)字化表現(xiàn)出來，這樣可以讓建設(shè)人員正確理解公路工程的各項信息。

2.2 協(xié)調(diào)性

公路工程的建設(shè)周期長、建設(shè)規(guī)模大，涉及的相關(guān)部門和相關(guān)人員比較多，要想順利實施工程建設(shè)，需要各部門和各個人員進行有效的信息溝通，提高項目建設(shè)的協(xié)調(diào)性。如果項目的施工企業(yè)沒有正確理解和掌握公路技術(shù)參數(shù)，又缺乏有效的溝通，那么在建設(shè)過程中一旦出現(xiàn)信息偏差，就會導(dǎo)致施工事故發(fā)生，影響工程進度和施工效率。而BIM技術(shù)可以建立一個信息共享交換平臺，對參建各方人員的項目意見和建議進行收集匯總，然后再利用計算機技術(shù)對施工工序進行模擬，直觀顯示工程進度計劃，避免公路施工出現(xiàn)安全問題，

2.3 模擬性

模擬性也是BIM 技術(shù)的重要特點，不僅能在設(shè)計階段借助三維與四維效果圖對設(shè)計圖紙的工程全貌進行模擬，彌補設(shè)計圖紙直觀性不足的缺陷，同時也能在施工階段對整體施工進度進行模擬，提高施工效率。BIM 技術(shù)的模擬性對整個公路工程建設(shè)有重要作用，可以為公路工程的施工方案提供有效的參考依據(jù)，還能在模擬過程中，發(fā)現(xiàn)公路工程進度計劃中的問題，對工程造價成本、工程管理成本進行有效控制，減少成本投入，給施工企業(yè)帶來經(jīng)濟利益。

2.4 信息關(guān)聯(lián)性

BIM 技術(shù)可以保證項目數(shù)據(jù)信息具有很強的關(guān)聯(lián)性，公路工程的相關(guān)建設(shè)人員可以從系統(tǒng)中快速高效的查找自己需要的信息，如果建設(shè)人員在系統(tǒng)中修改設(shè)計參數(shù)時，具有關(guān)聯(lián)性的其他信息數(shù)據(jù)也會相應(yīng)地同步更新，這樣可以提高技術(shù)指標與數(shù)據(jù)參數(shù)的吻合度。BIM技術(shù)的關(guān)聯(lián)性可以確保施工中各項數(shù)據(jù)參數(shù)的準確性，為項目全過程的決策提供可靠的參考依據(jù)，可以實現(xiàn)公路工程建設(shè)全生命周期系統(tǒng)數(shù)據(jù)的無縫連接。

3 BIM技術(shù)在公路工程中的具體應(yīng)用

3.1 立項階段

在公路工程的立項階段，相關(guān)工作人員需要分析研究公路工程本身的可行性，同時需要提出科學(xué)合理的可行性論證理念，還需要對公路工程的建設(shè)走向、施工方案、進度計劃、施工技術(shù)等進行明確規(guī)定指示，只有做好公路工程施工前期的準備工作，才能為公路工程的后期建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。而工作人員在立項階段應(yīng)用BIM 技術(shù)建立三維可視化模型，能夠確保模型的科學(xué)性、合理性。在進行建模工作時，需要收集整理各個方面的信息數(shù)據(jù)，再結(jié)合相關(guān)資料和工程建設(shè)要求進行建模設(shè)計，同時需要模擬預(yù)測公路工程不同時段的交通流，從而明確公路工程的設(shè)計規(guī)劃路線和公路工程的設(shè)施設(shè)計。

3.2 設(shè)計階段

在公路工程的設(shè)計階段，設(shè)計前可以使用RS遙感技術(shù)、三維激光掃描儀、GPS 技術(shù)等對公路工程的地理位置、地形地貌、環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)、道路交通等進行勘察測量，確保信息數(shù)據(jù)的真實性、精準性，為設(shè)計人員提供良好的數(shù)據(jù)支持。進行設(shè)計時，設(shè)計人員需要結(jié)合工程的建設(shè)要求和實際的建設(shè)條件進行設(shè)計構(gòu)圖，公路工程涉及的設(shè)計部分比較多，公路中的通信設(shè)備、綠化設(shè)施等都需要由專業(yè)的設(shè)計人員進行，每個部分設(shè)計完成后需要進行整合歸納，由于設(shè)計內(nèi)容是分開進行的，這樣在整合的過程中就很容易出現(xiàn)設(shè)計內(nèi)容重復(fù)問題，導(dǎo)致在施工過程中需要變更設(shè)計，增加公路工程的建設(shè)成本。因此，設(shè)計階段使用BIM技術(shù)是非常重要的，應(yīng)用BIM技術(shù)，可以把所有的設(shè)計圖紙放在可視化模型中，這樣能夠直觀展現(xiàn)設(shè)計圖紙中的碰撞重疊部分，讓各設(shè)計人員綜合了解問題所在，針對問題再對自己的設(shè)計方案進行調(diào)整和優(yōu)化，提升每個設(shè)計部分契合度，完善設(shè)計方案，這樣可以保證公路工程的施工進度順利開展，提高施工效率和施工質(zhì)量，節(jié)約建設(shè)成本，減少經(jīng)濟損失。設(shè)計工作完成后，可以利用BIM 技術(shù)對線路、路基、隧道、涵洞等建立三維模型，向上級領(lǐng)導(dǎo)直觀的展示設(shè)計方案，領(lǐng)導(dǎo)能夠通過模型隨時查詢公路工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)。

3.3 施工階段

公路工程管理的重點就是施工階段，施工階段需要對施工需要用到的人力、物力、機器設(shè)備等進行嚴格管理，同時把控施工進度，優(yōu)化施工環(huán)節(jié)。BIM 技術(shù)在施工階段可以最大化地發(fā)揮效用，比如使用BIM靜態(tài)模擬施工方案，根據(jù)公路周邊環(huán)境確定機器設(shè)備的最佳安裝位置，提高施工現(xiàn)場的場地規(guī)劃程度，避免一些不必要的輔助機器設(shè)備出現(xiàn)在施工現(xiàn)場，造成現(xiàn)場混亂。同時在設(shè)計環(huán)節(jié)利用BIM 建造的三維模型，能夠?qū)⒚總€節(jié)點的施工進度劃分為單一的模型，這樣每個階段的施工進度都能在系統(tǒng)中看到動態(tài)的模擬過程，有利于管理人員和施工人員查看進度、進行資源調(diào)配和調(diào)整進度計劃。同時還可以有效結(jié)合BIM 的碰撞檢測和施工模擬，對公路工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和管線進行碰撞檢測分析，模擬公路工程施工的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵工藝，這樣能夠及時發(fā)現(xiàn)施工進度計劃中的問題，對施工方案和資源調(diào)配進行優(yōu)化，避免資源浪費和經(jīng)濟損失，保證公路工程的整體施工進度，提高施工效率和施工質(zhì)量。

3.4 竣工驗收階段

公路工程竣工后還需要進行驗收工作，管理人員需要先對系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)添加補充，完善BIM信息數(shù)據(jù)庫中的信息，通過BIM整理出工程的詳細數(shù)據(jù)，就可以發(fā)布在相關(guān)平臺上，這樣社會各界都能看到工程數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)公開、透明、真實提高監(jiān)督的有效性。運用BIM結(jié)算工程款項，BIM軟件實現(xiàn)了框圖出價、框圖出量，更加快速地完成工程量拆分和重新匯總，形成造價文件，為工程進度款結(jié)算工作提供有效的數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)可以充分應(yīng)用在公路工程的立項階段、設(shè)計階段、施工階段、竣工驗收階段，為公路工程的全生命建設(shè)周期提供良好的數(shù)據(jù)支持和有效管理，提高了施工效率和施工質(zhì)量，提高了公路工程的信息化建設(shè)水平，為公路工程行業(yè)的長遠發(fā)展提供更大的助力。