公路工程BIM应用现状及技术特点浅析

李辉

摘要：工程建设行业随着整体经济潮流，从高速发展向高质量发展转型，面对多主体、多人员、多工种、多专业、多设备、多交叉、高技术的综合而复杂的系统工程，要做好安全生产，实现安全文明施工，就需应用系统、科学方法进行管理。建立“安全信息化+BIM”的数字化安全管理模式，将人、机、料、法、环等生产要素结合物联技术，融入BIM+GIS三维空间，构建集成管理环境，有效提高企业管控效率;本文主要分析公路工程BIM应用现状及技术特点浅析

关键词：公路BIM;应用现状;BIM技术特点;BIM技术原理

引言：

利用BIM技术构建仿真施工环境，进行培训交底、风险辨控、应急模拟演练，提高安全工作实效;将安全大数据与BIM模型相结合，实现零距离的管理决策;提高企业自主管控效率的同时提升监管效能，降低安全风险和减少事故隐患，全面推进安全发展。

1、公路工程BIM应用现状

公路工程设计的目标是正确且合理地确定工程物的所有参数值，并将方案通过图形技术准确地表达出来。首先，由于公路工程规模大、参数多、参数间逻辑复杂，因此设计过程中设计者需具备大量的专业基础知识，包括标准图及各种强制性条文，将大量的工程参数从具体的设计过程中剥离，大幅降低设计工作量。其次，需要充分利用以往的工程设计经验来快速确定大量常规的参数，从而快速形成初步方案。然后，找出初步方案中的不合理参数，通过反复试算、分析以及专家咨询研判等各种手段，确定剩余的疑难参数。由于团队分工，设计者之间还会存在相互依赖的参数，需要协商确定。另外，由于数据庞大，为确保工程设计质量，还需要大量的相互校核和上级审核工作，导致设计思想在人脑之间的反复传递。近年来，BIM技术应用于公路工程设计时，大多数设计单位是在日常设计生产团队之外设立一个BIM建模团队来配合“翻模”，即基于已设计完成的二维图纸来创建三维BIM模型。这种工作模式下，三维软件无法成为每个工程师的日常设计生产工具，两个团队之间往往是串行工作，效率比较低。其次，二维图纸往往成为建立BIM模型的前置依赖条件，两者之间无法高效联动;尤其公路工程设计的复杂性导致设计方案变更频繁，在每次变更后都需要手动修改BIM模型，重复工作量较大，效率低下。

2、公路工程BIM技术特点

公路工程BIM不仅是模型，而是具有数字化、信息化、协同性特点，可用于提高工程建设、管理水平的一项技术。公路工程BIM具有以下特点。（1）高速公路建设延绵几十乃至上百公里，除公路对象本身外，还需对其影响范围内的地形、地貌、地质信息进行收集和处理，公路工程BIM涉及的对象体量庞大。（2）公路设计以平面方向为主，采用平、纵、横等表达设计意图，相较建筑行业，专业间协作要求低，容错率相对较高。（3）公路工程虽然近年来随标准化的普及推广，少部分工程对象也具有类似特征，但大部分对象兼具线性特点，几何形状从平、纵、横三个方向分直线、曲线或缓和曲线，精确表达难度相对较大。（4）公路工程本身就是对地形地貌的改造活动，此方面的BIM应用，既是建筑行业所缺乏的，也是公路行业目前所面临的技术难题。（5）由于BIM技术具有数字化信息化特征，且公路工程的组成专业具有复杂性和差异性特点，各阶段的需求侧重存在很大不同，因此公路工程BIM技术的实施对软件工具的依赖性大，相比建筑领域，公路工程对能满足BIM应用的全专业、全寿命周期的软件工具提出了更高要求。（6）公路工程由于地理跨度大，为保证测量成果的合规性，常使用多个坐标系统，多专业模型组装发布过程中的坐标系统转换是公路工程中特有的问题。

3、BIM技术在安全生产中的应用

3.1施工成本管理方面的应用

施工管理人员可以利用BIM信息处理系统，从信息数据库中提取关于施工成本的全部数据和资料，通过分析不同因素对施工造价成本的影响，对工程局部或整体进行有效地把控，从施工工作的多方面有效控制工程造价，例如：模拟施工环节，可通过此项技术来加深施工人员对于施工工艺及施工造价的认知，防范安全及质量问题，减少工程索赔等事件的发生率，从而降低工程的额外开支，优化资金的配置。控制机械设备运转所花费的费用，避免无用功或者重复作业现象的出现，避免材料浪费，确保工程资金支出的合理，使工程资金能够发挥最大效益。

3.2施工进度、施工质量、安全管理方面的应用

公路工程施工是一个动态过程，可能会受到各方面因素的影响。利用BIM技术，可以通过智能化的信息系统动态控制施工进度，实时跟踪每一个施工进度的变化，及时收集和更新数据。施工管理人员可以通过BIM技术随时掌握施工的工程情况，发现问题及时与各部门沟通解决，这样既可以实现本部门的实时沟通与交流，也可以有效发挥不同部门之间的协调作用，使各个部门之间的配合程度得到强化，从而确保施工进度的正常进行，不会造成工期上的延误。BIM技术还可以服务于项目的生命周期，使管理朝着精细化管理方向发展，对施工材料、施工工艺、设备人工等进行实时性、动态性地管理，从而提升质量维护管理效率及监督整改效率，提升工程管理的质量。此外，BIM技术所构建的可视化三维场景可以使管理人员直观地观察施工过程，对施工实施的安全性進行全面检验，通过构建的3D模型，还可以细致地进行安全检查，对可能存在的安全隐患进行全面排查，开展预见性的安全管理。强化施工管理及安全管理工作，提升施工过程中整个施工队伍的应急处理能力，提前制定科学、合理的应对措施，使整个施工过程中的管理水平得到显著提升。

结束语：

施工管理工作贯穿于公路工程的全过程，在信息化背景下，BIM技术在公路工程施工管理中的应用，可以有效提升施工的安全管理、成本管理、质量管理水平，有效控制施工进度及成本。推动公路工程管理工作朝着信息化、现代化、可视化发展，该技术的发展与应用，将会进一步提升我国公路工程建设的整体质量。

参考文献

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