高速公路節(jié)點(diǎn)工程的BIM技術(shù)應(yīng)用模板

文/圖 河南省公路工程局集團(tuán)有限公司

淮信高速公路息邢段正陽(yáng)樞紐互通立交航拍圖—線路交互節(jié)點(diǎn)

2016年，河南省公路工程局集團(tuán)有限公司在商登高速公路鄭州境段跨南水北調(diào)特大矮塔斜拉橋工程成功應(yīng)用BIM新技術(shù)的基礎(chǔ)上，再次依托新承接工程——淮濱至信陽(yáng)高速公路息縣至邢集段項(xiàng)目，確立了“高速公路控制性節(jié)點(diǎn)工程的BIM技術(shù)應(yīng)用與研究”的自主研發(fā)項(xiàng)目。該項(xiàng)目考慮了新接公路控制性節(jié)點(diǎn)工程多樣性和特異性，側(cè)重于高速公路互通區(qū)、房建、服務(wù)區(qū)等節(jié)點(diǎn)工程，彌補(bǔ)了高速公路工程BIM技術(shù)應(yīng)用的部分盲點(diǎn)，為推行高速公路BIM體系化應(yīng)用起到了一定的示范作用。

淮濱至信陽(yáng)高速公路息縣至邢集段是河南省高速公路網(wǎng)調(diào)整規(guī)劃中的12條東西橫向高速通道之一，也是河南省發(fā)改委批復(fù)的省重點(diǎn)項(xiàng)目之一。項(xiàng)目于2016年12月開工，2019年12月通車，概算投資約75.99億元，采用PPP模式建設(shè)。該課題著力于把正陽(yáng)樞紐互通立交、明港北收費(fèi)站綜合房建工程（監(jiān)控分中心、收費(fèi)站綜合樓、路政管理所）等多個(gè)特色節(jié)點(diǎn)工程作為BIM技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)。

課題組在河南省公路工程局集團(tuán)有限公司技術(shù)中心的支持及帶領(lǐng)下，依托項(xiàng)目經(jīng)理部成立了BIM技術(shù)應(yīng)用分部，團(tuán)隊(duì)成員涵蓋項(xiàng)目工程合同部、質(zhì)安部、試驗(yàn)室、設(shè)材部等部門技術(shù)骨干，并積極吸納江蘇大學(xué)智慧建造試驗(yàn)室、上海魯班工程顧問有限公司等院所研發(fā)人員參與。為保證建模和應(yīng)用質(zhì)量，BIM技術(shù)分部成員基于國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，制定了包括建模原則、建模范圍、拆分標(biāo)準(zhǔn)、命名標(biāo)準(zhǔn)、樣板標(biāo)準(zhǔn)、精度標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)信息和構(gòu)件類型在內(nèi)的細(xì)化建模標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)多輪軟件選型，最終確定了以Autodesk建模套裝、魯班BIM應(yīng)用套裝為主，其他軟件散件為輔的組合軟件配置。

淮信高速公路息邢段明港北監(jiān)控分中心及路政管理所航拍圖——房建工程節(jié)點(diǎn)I

淮信高速公路息邢段明港北收費(fèi)站綜合樓航拍圖——房建工程節(jié)點(diǎn)II

商登高速公路鄭州境段跨南水北調(diào)斜拉橋。中國(guó)跨度最大的雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋，跨徑布置為（143+265+143）米，采用塔梁固結(jié)、墩梁分離、墩頂設(shè)支座的結(jié)構(gòu)形式，主梁采用單箱三室大懸臂變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。榮獲2020年度河南省建設(shè)工程"中州杯“獎(jiǎng)。

商丘至登封高速公路開封段和鄭州段BT項(xiàng)目。路線全長(zhǎng)161.377千米，總投資75.8億元，采用BT模式建設(shè)。工程內(nèi)容包括路基、路面、橋涵、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、交通工程、房建工程及沿線設(shè)施和綠化工程等。其中鄭州境段工程榮獲2020年度中國(guó)公路交通優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)（李春獎(jiǎng)）。

經(jīng)團(tuán)隊(duì)成員的通力配合，實(shí)現(xiàn)了公路工程BIM技術(shù)應(yīng)用對(duì)象的全覆蓋及信息化技術(shù)的深度集成。從覆蓋面上看，該課題以高速公路特色房建節(jié)點(diǎn)工程和線路交互節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，彌補(bǔ)了高速公路建設(shè)中BIM技術(shù)偏重于大中型橋梁所遺留的應(yīng)用空白；從集成深度上看，該項(xiàng)目整合了場(chǎng)地漫游、工程建模、輔助測(cè)量、圖紙審核、工程校核、智能下料、碰撞檢測(cè)、方案模擬、變更管理、進(jìn)度管理、成本管理、資料管理、安全管理等10余項(xiàng)BIM關(guān)鍵技術(shù)，形成了一套完整、有機(jī)的BIM應(yīng)用及創(chuàng)新模板；從外延拓展上看，項(xiàng)目抓住了建筑信息模型的核心內(nèi)涵，考慮了高速公路建設(shè)中收費(fèi)站、監(jiān)控中心和服務(wù)區(qū)的建筑屬性，以BIM模型為基礎(chǔ)，通過平臺(tái)軟件的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了室外風(fēng)環(huán)境、室內(nèi)自然通風(fēng)、場(chǎng)地日照、室內(nèi)采光等建筑環(huán)境的模擬，并初步完成了模型的環(huán)境屬性賦值。針對(duì)施工過程中的危險(xiǎn)源和污染源，開發(fā)了基于VR的現(xiàn)場(chǎng)安全行為訓(xùn)練系統(tǒng)，研究了基于無(wú)人機(jī)圖像的揚(yáng)塵智能識(shí)別技術(shù)，使課題設(shè)定研發(fā)目標(biāo)得到了有效落實(shí)。該項(xiàng)目獲得了2020年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)交通BIM工程創(chuàng)新獎(jiǎng)。

河南省公路工程局集團(tuán)有限公司的科技創(chuàng)新及發(fā)展

河南省公路工程局集團(tuán)有限公司始建于20世紀(jì)50年代。1987年更名為“河南省交通公路工程局”，直屬于河南省交通廳，2019年完成混合所有制改革。公司自成立以來始終堅(jiān)持工程實(shí)踐與科技創(chuàng)新的融合發(fā)展，在路橋新技術(shù)、新工藝方面進(jìn)行了卓有成效的探索，并取得了豐碩的成果。從60年代公司的“橋梁鉆孔灌注樁施工工藝”榮獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)重大科技成果獎(jiǎng)至今，已有60多項(xiàng)科研成果榮獲國(guó)家和省級(jí)嘉獎(jiǎng)，累積取得專利180余項(xiàng)，其中河南省專利獎(jiǎng)1項(xiàng)，完成國(guó)家、省部級(jí)工法30多項(xiàng)，主持編制國(guó)家、行業(yè)及地方標(biāo)準(zhǔn)近20部，獲得全國(guó)及省級(jí)BIM技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)7項(xiàng)，河南省自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)著作一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，參建工程曾獲中國(guó)公路交通優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)（李春獎(jiǎng)），河南省“中州杯”和省優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)，河南省建筑業(yè)綠色示范工程優(yōu)良獎(jiǎng)，河南省建筑業(yè)新技術(shù)示范工程金獎(jiǎng)，河南省工程建設(shè)綠色施工工程優(yōu)秀獎(jiǎng)等。

河南省公路工程局集團(tuán)擁有公路工程施工總承包一級(jí)資質(zhì)，路基、路面、橋梁工程專業(yè)承包一級(jí)資質(zhì)和公路養(yǎng)護(hù)各類資質(zhì)。先后在河南、湖南、湖北、四川、新疆、廣東、山東、甘肅等地承建大、中型橋梁2800余座，修建的各級(jí)公路里程數(shù)達(dá)21715公里。1975年起公司布局海外市場(chǎng)，目前已在4個(gè)國(guó)家設(shè)立國(guó)別辦事處，在6個(gè)國(guó)家開展對(duì)外工程承包業(yè)務(wù)，并在多個(gè)國(guó)家同步進(jìn)行項(xiàng)目跟蹤和業(yè)務(wù)拓展。