BIM技术在高速公路建设中的应用

陈俊浩

摘要 我国高速公路建设总里程不断提升，对高速公路建设质量与水平也提出了更高的要求。BIM技术作为新型的科学技术，已在诸多行业中得到应用，针对高速公路所具有的点多线长特点，BIM技术可以建立起专门的施工模型及多层次4D施工管理技术，可有效提高高速公路建设水平，让高速公路建设朝着信息化方面发展。

[关键词]BIM技术 高速公路 建设 应用

长期以来，高速公路建设都是国家的基础设施建设，很多国家都己将BIM技术应用到高速公路建设中来，但是我国在BIM技术应用方面起步较晚，发展很不成熟。但实际上将BIM技术应用到高速公路建设中，具有很大的优势及发展前景。

1 BIM技术在高速公路建设方面的应用优势

1.1 高速公路设计能实现可视化

之前进行高速公路设计时通常采用CAD方式，高速公路所有设计内容信息标准都在一张图纸上，内容非常多，线条错综复杂，很难让非专业人士达到一目了然的效果，难免会出现沟通障碍。运用BIM技术能够通过模型将设计信息展现出来，如建立起交互性平面交叉路口模型。此外运用内置部件，如行车道、沟渠或者复杂的车道组件等，都能够按照一般的设计规范快速设计出环岛及各种表示。运用模型将项目整体都一目了然地显示出来，便于各方主体沟通交流，有效提升了交流效率与施工进度。

1.2 提高了工程量计算准确性

先前在高速公路建设中，对工程量进行计算时，特别是关于曲面与设计曲面间的土方量计算，只能借助于工作经验得出，经常会出现漏算多算等情况。现在借助BIM技术把各种数据都加入到模型中，得到土方调配图表，就能求解出最佳的挖填距离、要转移的土方量以及移动方位、确定土坑土堆位置等。通过道路模型就能得出所需的工程材料数量，进而对项目成本进行分析。

1.3 能够有效减少工作量

进行公路设计时，设计变更是不可避免的。CAD图纸由于不具有联动性，当发生变更时要一一修改，对不同构件间影响也无法核查。运用BIM技术则可以利用模型联动性优势有效避免这一问题，减少工作量，保证不同模型构件相互间统一，有效降低了人力物力财力成本，为高速公路高质量施工打下了良好的基础。

1.4 能够实现多领域协作

之前进行高速公路设计时，多数情况下都是单打独斗，各方主体间缺少有效的沟通交流，工作传递时容易因沟通不畅而出现扯皮，工作效率低下。而现在运用BIM技术建立起模型，能够把相关专业所需的各种数据信息都纳入进来，便于大家协同作业。道路工程师能够把纵断面、曲面及路线方面的信息传输到结构工程师手中，便于结构工程师对桥梁、箱形涵洞及交通结构物进行设计。

2 BIM技术在高速公路建设中的应用

当前，BIM技术方兴未艾，在房屋建筑方面应用非常多，但是在桥梁道路方面的应用依然处于起步阶段。BIM技术有着可视化、模拟性、协调性、可出图性等诸多优势，正因为BIM技术具有这些优势，它才能在高速公路建设方面有着非常广阔的应用前景，结合高速公路具体特性，在施工时实施多层次管理及可视化模拟，能够让高速公路建设获得全新的活力。可以从BIM技术自身特性入手，对高速公路建设进行建模及可视化处理，根据施工现场具体情况分析将BIM技术运用到高速公路建设中。

2.1 高速公路建设技术交底

2.1.1 当前高速公路建设时的技术交底所具有的问题

一是施工队伍整体水平参差不一，很多施工人员文化水平低，有些专业术语会听不懂二是进行技术交底时，很多时候交底内容无法引起工人的重视，有些专业性的知识还需要慢慢理解。

2.1.2 运用BIM技术进行技术交底的好处

BIM技术具有可视化优点，运用BIM技术对施工队伍进行技术交底，能够让工人更为详细地了解到整个施工过程。BIM技术能够对施工进度、各处施工情况等信息进行三维形象化展示，让施工人员可以有效掌握施工进展情况及施工技术，从而极大地降低了施工时可能会遇到的各种问题情况，而且也能激發出施工人员的工作激情，提升了施工交底水准。

2.2 BIM技术碰撞检测

2.2.1 碰撞检测流程

在实施BIM模型碰撞检测时，主要是运用Revit、ArchicAD软件对BIM模型进行构建，然后通过碰撞检测系统对不同模型进行整合，找到模型当中的碰撞点，得到所需的碰撞检测报告。其流程可以分为五个阶段：第一阶段是提交各种模型;第二阶段是对模型进行审查修正;第三阶段是在系统化后台进行碰撞检测并得到结果;第四阶段是专家对图纸进行核对;第五阶段是撰写碰撞检测报告并输出。

2.2.2 BIM模型碰撞检测在高速公路施工中的应用

运用BIM技术所具有的碰撞检测及信息化优势，结合高速公路项目实际情况，对施工时的工艺问题及施工难题进行解决。BIM模型可以起到施工预演的作用，运用BIM技术进行建模的同时，也就相当于做了一次三维校审。在这一过程中能够发现很多设计方面隐藏的问题，这些问题通常不会涉及到规范性，但是和专业却密切相关，在一般的单专业校审时不太容易发现。BIM模型可以把不同专业都放到相同模型中，对专业协调结果加以检验，需要注重考虑各个专业间的差异、高度方面的碰撞等问题。模型要按照实际尺寸建模，在过去CAD图纸设计中要省略的地方都需展示出来，这样能让那些表面上看没问题，但实际上存在隐患的问题暴露出来。

2.3 施工模拟

2.3.1 施工模拟的作用

运用BIM技术可构建起三维可视化模型，然后将时间维度加进去，就能实现虚拟化施工。在高速公路施工中，可通过这一模型实时地查看施工进展情况，并将其与施工计划进行对比，实现协同作业，施工方、监督方、施工单位领导都能对工程实施中的各种情况、问题进行了解。运用BIM技术，再结合施工方案、施工监测、施工模拟，能够对高速公路施工时的质

量安全问题进行实时掌握，有效降低返工次数。

2.3.2 施工模拟的实施

所有的施工项目组织要想顺利开展下去，都要进行前期的规划，收集相关内容，尽可能协调好相关单位、工种、资源。运用BIM技术对高速公路项目进行管理，可以实时地查看时间节点及重要程序的转交情况，从而有效应对项目施工时遇到的各种重难点问题，给出最佳的施工调整方案，从而能够极大地提升对高速公路项目进度的控制程度。

2.4 安全控制

安全控制主要是指在高速公路施工时要始终贯彻“安全第一、预防为主”的建设理念，防止出现安全事故。

2.4.1 需要解决的安全问题

高速公路工程安全员执行技术交底，阐述标准规范及施工注意事項时，要有项目的讲解，但现在的状况往往是泛泛空谈，没有根据施工现场具体情况实施。此外，在高速公路施工时，还会遇到高边坡、隧道等工程，这些工程在制定安全方案时都需要施工队伍有丰富的现场工作经验，在施工时有着很多不确定性，因此如何有效预防安全事故发生是非常有必要的。

2.4.2 BIM技术优势

通过BIM技术可以制定出应急预案，如作业安全入口、设备运行路线、救护路线等，而且运用BIM模型所建立起的三维动画能够让项目部和工人很好地沟通，效果显著。BIM技术可以有效演练不同的施工内容，对施工管理人员、技术人员、工人各自的职责进行明确。运用BIM技术所具有的可视化有点，还能借助于不同颜色对施工时的空间位置进行标注，划分出危险区域、安全区域，真正保证可以事先预防控制。

3 结论

BIM技术发展的如火如荼，在房屋建筑等行业有着广泛应用，但目前在高速公路方面的应用还很少，需要对这方面的应用加深探索。由于BIM技术软件有着庞大的功能，需要将BIM技术与高速公路实际施工情况结合起来，实现理论与实际相结合，更加深入对BIM技术在高速公路建设方面的应用探索，让BIM技术真正为我们的为高速公路工程建设带来方便。

参考文献

[1]华昕若.BIM技术在高速公路跨线桥施工安全管理中的应用研究[J].公路工程，2017， 42 （01）：147-151.

[2]张建平，余芳强，赵文忠等.BIM技术在邢汾高速公路工程建设中的研究和应用[J]，施工技术，2014 （18）：92-96.