BIM技术应用让复杂工点更可行

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复兴大桥模型截图

“京雄高速公路河北段设计阶段BIM技术应用”的依托工程——北京至雄安新区高速公路（河北段），沿线路网发达、水系纵横、居民密集，具有较大的沟通工作量。此外，北京至雄安新区高速公路（河北段）还是“智慧公路”的试点项目，为贯彻交通运输部、河北省关于实施“基础设施数字化”的要求，应具备公路工程设施的数字化资产，因此在设计阶段进行BIM设计应用势在必行。

初步设计阶段

中交第二公路勘察设计研究院有限公司（简称“中交二公院”）针对该条高速公路具体情况编制了《建模规定》，用于协调各单位的建模工作，保证模型准确、高效地汇总和使用，并达成顺利开展多专业数字化交付工作的前提条件。基于设计方案，使用中交二公院“路线专家系统”自动建模，以三维模型准确反映设计方案，提高工作效率。并凭借路桥方案模型的三维可视化特性，以模型漫游、视频或图片展示等手段，将其用于路线、桥梁、互通设计方案的展示，以及重要、复杂工点方案比选研究，协助工程方案研究决策，以直观性提高内外沟通效率，降低研究、决策的时间和资金成本。

施工图设计阶段

BIM团队与设计团队深入协同，通过设计中间成果可视化、伴随设计建模和“设计冲突检查”提高了工作效率和设计质量。北京至雄安新区高速公路（河北段）桥梁建模面临墩台1900余处、多种上下构类型，以及与设计协同过程中设计资料多次更新等问题。除用参数化桥梁标准件外，应用团队还自主研发了桥梁快速建模工具，由设计数据表驱动自动化快速创建LOD3.0桥梁模型，并同步完成构件编码。路基路面模型由“路线专家系统”自动化创建，保证LOD3.0模型的准确性。通过这些工作，工程模型快速迭代成为可能，让BIM设计应用不再“滞后翻模”，能够真正地介入设计过程。

此外，根据全球范围创意征集后得到的桥梁景观最终方案，BIM团队与设计团队还以二维、三维视角相结合的方式，开展了施工图设计工作。因路线为大半径平曲线和非对称人字形纵曲线组合，复兴大桥近14万个钢构件在各跨都存在外观、尺寸“大同小异”的情况，二维图纸难以完整展现设计意图。基于路线数据和二维结构方案，BIM团队与设计团队利用自行研发的放样工具将构件与各自三维空间位置准确匹配，再开展LOD4.0精确度的深化建模，并同步进行工程量校核、构件碰撞校核、结构优化、图纸深化等多项应用，提高了设计质量、减少了设计误差。利用该应用成果的可视化特性，还进行了成果展示和技术交底，提高了沟通效率。

设计阶段末期

以BIM云平台系统为载体，通过《建模规定》约定的方式将成果数据结构化，并在平台系统中将工程模型与属性信息数据相互匹配，得到以云服务形式呈现的设计数字化成果，实现基于云服务对设计成果数据的多终端访问、管理和使用。

京雄高速公路（河北段）设计阶段BIM技术应用，通过在设计过程中积极推行BIM应用，以综合性三维可视化手段显著提高了项目内外沟通效率，以多专业深入协同切实提高了BIM应用及设计工作效率、成果质量，以相关深入应用显著提高了重要、复杂工点实施的可行性。

设计数字化成果的交付和向后传递，也为建养和“智慧公路”应用提供了可靠数据源和载体，促进工程建设管理信息化水平提升、工程建设质量提升，有助于控制建设成本。为京雄高速公路建设成为绿色低碳、信息智能、开放共享的现代化高速公路提供助力。

BIM技术在京雄高速公路河北段泗庄枢纽互通的应用

作为全桥互通的泗庄枢纽互通，上跨行洪通道和设计中的荣乌高速公路新线，其桥梁上构有多种类型，并将分期建设。建设过程中，管理和施工单位面临桥梁交叉施工、场地分割使用等复杂情况。在初步设计阶段，利用三维方案模型进行互通形式比选，检查互通与周边环境的协调性，辅助方案决策。在施工图设计阶段，利用“虚拟建造”技术，对各类型桥梁，尤其是两条高速公路项目主线、匝道交叉位置的桥梁结构进行建造推演，对其合理工序进行核查、验证，提高工序方案的适用性和可行性，其结果作为施工组织策划的直接依据。

中交第二公路勘察设计研究院有限公司的创新力量

该项目的第一完成单位——中交第二公路勘察设计研究院有限公司是“国家高新技术企业”，长期致力于交通领域的科技进步事业，建立了相对完备的研发创新体系和博士后工作站等高端人才培养体系，科研开发力量十分雄厚。多年来承担了100余项国家和省部级以上科研攻关项目，荣获各级科技奖、发明奖150余项。其中，国家“九五”重点科技攻关项目“GPS、航测遥感、CAD集成技术”“山区高速公路建设与管理关键技术”“膨胀土地区公路勘察设计成套技术”“高寒高地应力隧道建造技术”等9个项目荣获国家科技进步奖；自主研发了公路与互通立交CAD、桥梁智能设计与结构分析系统、隧道与轨道BIM系统、EMP企业管理信息系统等系列成套的专业软件和管理软件系统；取得了200余项国家专利；主编《路基设计规范》《公路水下隧道设计规范》《高速公路交通工程与沿线设施改扩建设计规范》《高速公路改扩建行业技术政策》等多项国家和行业标准。通过长期的科研开发工作，公司培养造就了一批优秀的科技人才，积累了丰富的科研与生产实践经验，成为交通建设行业一支重要的创新力量。

中交二公院创新体系

互通立交改建改造