BIM技術(shù)在交通工程建設(shè)中的應(yīng)用

袁經(jīng)學(xué)

摘要：目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和交通行業(yè)的快速發(fā)展，BIM技術(shù)使用越來(lái)越普遍。將BIM技術(shù)用于路線圖、建筑結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，具有極大的優(yōu)勢(shì)和不可替代的實(shí)際效果。在建設(shè)施工之后，BIM技術(shù)可以為項(xiàng)目提供足夠的信息。施工人員可以充分了解工程的目的和工程中各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，有助于施工過(guò)程的有效開(kāi)展，也為項(xiàng)目的完成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文就BIM技術(shù)應(yīng)用到城市道路設(shè)計(jì)的好處和用途展開(kāi)討論。同時(shí)，建立基于BIM模型的全壽命周期管理，可以為市政道路后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作提供數(shù)據(jù)溯源和維護(hù)決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);城市道路設(shè)計(jì);優(yōu)勢(shì);應(yīng)用

引言

BIM技術(shù)作為對(duì)包括工程建設(shè)行業(yè)在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)的工作流程、工作方法的一次重大思索和變革，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件水平的迅速發(fā)展以及對(duì)建筑生命周期的深入理解，推動(dòng)了其不斷前進(jìn)發(fā)展。本文就當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)BIM技術(shù)發(fā)展所頒布的政策進(jìn)行了歸納總結(jié)，并對(duì)BIM技術(shù)在交通領(lǐng)域的鐵路、公路以及橋梁中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

1BIM技術(shù)的應(yīng)用概述

BIM技術(shù)主要是構(gòu)建建筑信息模型，將建筑設(shè)計(jì)從二維向三維方向轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)建筑信息化的立體應(yīng)用，包括幾何信息、現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息、施工行為運(yùn)動(dòng)等，BIM技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。我國(guó)從2001年引入該技術(shù)，受到政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)等的重視。我國(guó)的城市更新、城鎮(zhèn)化、地下管廊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，受到資源和環(huán)境的約束，對(duì)環(huán)保方面提出更高要求，所以應(yīng)該讓BIM技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮到最佳。道路設(shè)計(jì)部分比較復(fù)雜，需要多個(gè)專業(yè)相互配合實(shí)現(xiàn)，具備系統(tǒng)性、復(fù)雜性、統(tǒng)籌性、交互性等特征。道路設(shè)計(jì)涉及到大量數(shù)據(jù)資料，在BIM設(shè)計(jì)中對(duì)道路設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)流程和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)形式并沒(méi)有較大差別，因此設(shè)計(jì)流程也很容易被人們接受。道路設(shè)計(jì)工作中，主要是基礎(chǔ)資料的收集與整理、分析，其中涉及到大量合同內(nèi)容、業(yè)主的需求、上位規(guī)劃分析、現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查等。當(dāng)基礎(chǔ)資料整理完畢之后就可以進(jìn)行道路的平、縱、橫方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)主要目的是在控制各種因素的前提下選擇合理的平、中、縱面線形和橫斷面（形式）搭配。規(guī)避生產(chǎn)建設(shè)中的不利因素，保證規(guī)范合理，滿足質(zhì)量要求，保證工程施工安全。當(dāng)?shù)缆菲?、縱、橫方案初步確定之后，其他的專業(yè)設(shè)計(jì)則在這個(gè)基礎(chǔ)上完成，不同專業(yè)數(shù)據(jù)相互支撐矯正，不同專業(yè)交互設(shè)計(jì)之后設(shè)計(jì)成果即可匯總輸出，用來(lái)指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)與施工。

2BIM技術(shù)在交通工程領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1BIM技術(shù)在鐵路工程中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在鐵路工程造價(jià)管理中的應(yīng)用后認(rèn)為，BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)鐵路工程在工程造價(jià)信息上的數(shù)據(jù)、信息共享，并對(duì)工程量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)工程用料、工程進(jìn)度信息達(dá)到精確管控。在對(duì)大瑞鐵路高黎貢山隧道的研究中利用BIM技術(shù)平臺(tái)，從時(shí)間、工序、區(qū)域三個(gè)維度對(duì)工程進(jìn)行可視化分析，解決了精確計(jì)算工程量的難題，并通過(guò)BIM技術(shù)在隧道風(fēng)險(xiǎn)管控中的應(yīng)用，實(shí)時(shí)獲取圍巖穩(wěn)定信息和人員分布情況，有效避免了可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事故，并將BIM技術(shù)運(yùn)用到了開(kāi)挖掘進(jìn)工序中，進(jìn)一步提高了作業(yè)中的安全質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)了安全質(zhì)量問(wèn)題的可追溯。將BIM技術(shù)應(yīng)用于連續(xù)梁橋的碰撞檢測(cè)，提前檢測(cè)并進(jìn)一步優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了可視化技術(shù)交底，使得施工人員更深層次了解模型構(gòu)造，通過(guò)聯(lián)動(dòng)管理實(shí)現(xiàn)了各部門的數(shù)據(jù)互通和信息共享。牡佳鐵路BIM技術(shù)項(xiàng)目開(kāi)展了鐵路BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編制和驗(yàn)證工作，采用將服務(wù)器分布部署的方法，實(shí)現(xiàn)了Enovia軟件與WBS分解和BIM技術(shù)間的專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，并利用虛擬技術(shù)提高了對(duì)重難點(diǎn)區(qū)域的安全質(zhì)量把控。

2.2BIM技術(shù)在公路安全優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的公路設(shè)計(jì)方案中，需要詳細(xì)地計(jì)算出各項(xiàng)目的具體指標(biāo)，同時(shí)需要采用量化分析的方法，對(duì)運(yùn)行速度計(jì)算以及協(xié)調(diào)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。在公路工程中通過(guò)采用BIM技術(shù)，在三維空間中動(dòng)態(tài)模擬車輛運(yùn)行狀態(tài)，使得設(shè)計(jì)人員更加直觀地明確對(duì)于車輛行駛造成影響的因素，并準(zhǔn)確規(guī)劃出運(yùn)行速度存在較大差異的公路段，從而能夠以此為基礎(chǔ)對(duì)公路的線型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高公路線型均勻性和連續(xù)性。在過(guò)去分析和評(píng)價(jià)公路使用安全性時(shí)，主要依靠運(yùn)行速度進(jìn)行計(jì)算，沒(méi)有全面考慮到公路的其他參數(shù)，從而導(dǎo)致分析和評(píng)價(jià)結(jié)果不夠準(zhǔn)確，而工程采用BIM技術(shù)對(duì)公路安全性進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，通過(guò)三維模型和動(dòng)態(tài)化模擬，使得分析和評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確，從而提高公路工程整體安全性，具有良好的應(yīng)用效果。

2.3道路橫斷面設(shè)計(jì)工作中BIM技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前城市建設(shè)加速，車輛數(shù)量增加，道路越來(lái)越擁堵，道路工程的集約化發(fā)展直接影響到城市道路建設(shè)的科學(xué)性。通常，項(xiàng)目的主要設(shè)計(jì)工作與特定的設(shè)計(jì)條件相關(guān)，例如車輛通行道路的建設(shè)和寬度、與高速公路相連的人行道以及常見(jiàn)的相關(guān)設(shè)施。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以更好地預(yù)測(cè)交通流量，并執(zhí)行交通模擬任務(wù)，以方便正確選擇路段，通過(guò)適當(dāng)?shù)能浖治?，科學(xué)地選擇道路建設(shè)和施工。

2.4BIM技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用

在大橋施工階段中，通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用解決了手工計(jì)算無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算異型形狀、重復(fù)計(jì)算、效率低下、人力浪費(fèi)等問(wèn)題。橋塔分層澆筑，每層的混凝土量對(duì)于材料調(diào)度、人員分配、精細(xì)化施工至關(guān)重要，但本項(xiàng)目橋塔為異型橋塔，尤其里邊還有空腔，人工無(wú)法進(jìn)行精確計(jì)算，但通過(guò)應(yīng)用BIM模型來(lái)使此問(wèn)題得到了高效的解決。物聯(lián)網(wǎng)智能檢測(cè)系統(tǒng)提供海量數(shù)據(jù)用于反饋和優(yōu)化施工方案，通過(guò)BIM模型的對(duì)比，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行誤差預(yù)警、原因分析，切實(shí)保證施工質(zhì)量。在錨碇深基坑土開(kāi)挖之前、開(kāi)挖中用三維掃描儀掃描地形，建立BIM模型，利用前后合模的對(duì)比，可快速準(zhǔn)確地計(jì)算每階段的挖方量。應(yīng)用無(wú)人機(jī)對(duì)深基坑進(jìn)行傾斜攝影，再與BIM模型進(jìn)行合模，精確計(jì)算土方填方數(shù)，可使項(xiàng)目部提前規(guī)劃取土場(chǎng)，保證后續(xù)土方填方工作的順利進(jìn)行.

2.5BIM技術(shù)在公路施工流程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

因?yàn)楣饭こ淌┕ぶ芷谳^長(zhǎng)，所涉及的施工要素較多，如果不處理好施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)和部門的協(xié)調(diào)性，則會(huì)導(dǎo)致公路施工過(guò)程遇到諸多問(wèn)題，從而影響公路施工質(zhì)量和施工效率。因此，在工程中將BIM技術(shù)在公路施工設(shè)計(jì)中加以運(yùn)用，使得施工設(shè)計(jì)流程的科學(xué)性全面提升，幫助施工建設(shè)單位更好地規(guī)劃施工流程，從而能夠有效避免出現(xiàn)多種意外情況。BIM技術(shù)在公路施工流程中的應(yīng)用，主要是將多項(xiàng)施工數(shù)據(jù)與BIM系統(tǒng)相融合，例如施工物料數(shù)據(jù)、施工人員技術(shù)數(shù)據(jù)、機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)等，將這些數(shù)據(jù)整合在系統(tǒng)中，BIM技術(shù)則能夠自動(dòng)對(duì)施工流程進(jìn)行計(jì)算，從而得到更加科學(xué)的施工流程設(shè)計(jì)方案，在公路工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮出良好的效果。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市發(fā)展的規(guī)模不斷加大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入也不斷增加。在城市道路設(shè)計(jì)中，充分利用BIM技術(shù)，從總體上提高城市發(fā)展的質(zhì)量和水平，BIM技術(shù)自身具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在市政道路施工過(guò)程管理中發(fā)揮了重要作用，為工程技術(shù)人員提供了可視化管理，控制施工成本，確保施工安全，有效地提高了工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，顯示出BIM技術(shù)極大的應(yīng)用價(jià)值。

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