浅谈BIM在公路建设中的应用

孙涛 孙波

摘 要：我们正处于“十四五”攻坚阶段，国家大力发展公路建设，并提出“智慧交通，促进数字资源赋能交通发展”的战略思想，数字交通建设成为了公路建设的主要趋势。对此，本研究重点探究BIM技术在公路建设中的运用，以此来更好地指导实践工作。

关键词：公路建设;BIM;模型

新经济常态下，我国公路交通网络得以有效完善与优化，截止2019年底我国高速公路总里程高达14.62万km，创下历史新高。交通运输部《数字交通发展规划纲要》中重点阐述了数字交通建设的内涵，要求“促进交通基础设施规划、设计、建造、养护、运行管理等各环节数字化。构建全国的高精度交通地理信息平台，三维数字化呈现物理设施。”BIM技术凭借协同性、可视化、数据集成、共享传递等独特优势，同《数字交通发展规划纲要》要求相吻合广泛运用于公路建设项目中，获取最大化建设效益的同时，为人们创设安全、优质的出行环境，有力地促進经济社会可持续健康发展。

1 BIM技术在公路建设中的优势

1.1 合理优化工程进度

应用BIM技术，能够让公路工程施工进度和三维可视化模型充分结合起来，从而提前模拟工程施工的场景。在公路工程施工现场模拟中，BIM技术可以有效查找出项目内存在的问题，并有针对性进行改进与纠正，之后继续模拟。在多次循环以后，保证模拟建设过程和进度规划保持一致，将工程项目计划进度合理确定下来，工作人员结合掌握的信息，将适当调整工程项目进度。

1.2 可视性强

在BIM技术支持下能够让公路工程施工以可视化形式进行呈现，工作人员对公路工程的结构、特点等情况掌握更为精准，提升了公路工程项目管理水平。在以往公路施工过程中，工作人员在施工环节主要利用施工设计图进行施工，虽然设计图能够发挥导向性作用，但是无法充分展现公路结构效果，不利于对公路工程特点有全面、准确的把握。借助BIM技术，能够将公路工程项目以四维、三维等形式展现出来，便于工作人员充分了解项目整体特征。由于BIM具备可视化特征，除了能够在工程设计、施工等环节发挥作用以外，也为公路后期使用等创造有利条件。

1.3 创建协同信息平台

公路工程项目的实施需要监理单位、建筑企业、设计企业和施工企业等参与进来，并涉及政府相关部门，包括交通运输主管部门、质检机构等。要想让工程项目正常进行，需要将工程项目信息提供给上述单位与部门，从而有效共享资源，为各部门与单位加强沟通奠定良好基础。BIM技术也具备协同性的优势，能够对各方建议进行分析与汇总，确保相关主体及时掌握项目进度、技术参数等方面的信息。

2 BIM在公路建设中的应用

2.1 可行性分析

对于公路建设项目可行性的分析，往往从技术、经济层面着手，保证论证结论的精准。在高等级公路建设项目中，业主十分注重施工计划是否符合种类、质量、功能的要求，且从技术与经济角度分析具有一定的可行性。对此，利用软件构建三维可视化路桥模型，对施工方面进行模拟推演，得出最优解决方案，并对项目投资及建设进度进行有效控制，强化施工质量。

2.2 设计分析

2.2.1 概念设计时决策正确性

概念设计中，设计人员应对选址、方位、外观、结构、施工、资金等各个方面进行综合分析，然后进行科学决策。同时，利用BIM技术对不同方案进行各方面的推演，直观对比分析，进一步优化方案。

2.2.2 精准搭建三维立体模型

不同于传统3D模型，BIM技术能够借助软件构建三维模型。在三维模型中，可迅速生成任意平面视图，施工人员可获取直观、清晰的视图，可有效保证施工质量。同时，这一平台能够将建设、施工及其他各参建单位有效衔接起来，促使其积极参与到项目中。

2.2.3 平台互通性

在传统模式中，主体工程及各专业附属工程排往往由于前期独立设计而导致施工冲突无法协调。BIM模型则将各种信息囊括其中，能够自动核查，积极规避了各专业施工冲突的现象。同时，可利用BIM分析软件，对排水工程、防护工程、通信管道工程等附属工程结构的合理性进行分析。

2.2.4 更改同步性

因BIM模型可自动更新各种参数，因此各项目参与主体可积极适应设计更改的现象。若施工图更改了一个微小的细节，BIM平台上衔接的平面图、立体图、三维图、相应参数列表、工程预算等信息便会同步更新，可为施工提供可靠依据。

2.2.5 沉浸式漫游

BIM 沉浸式漫游能够掌握建筑内部情况，推演装修效果，为业主与决策设计提供可靠信息。例如某高速公路项目隧道，可利用BIM技术对隧道投入使用情景进行推演，对行车安全性进行检测，其中涵盖线形、进出口视野、隧道内环境等。同时，还可对管廊、机电设备等专业进行模型，科学合理协调。

2.3 施工应用

2.3.1 设计错误和漏洞检测

以往CAD二维视图中，难以观察分析出各系统间的冲突，只有通过现场施工才能发现，无奈只得重新更改或设计，这无疑是延长了施工进度及提高了施工成本。借助BIM模型，有效集合各系统参数，例如可对公路建设中桥梁桩基和既有管线进行碰撞检查，直观发现不同系统的冲突，在施工前进行针对性协调，避免工期延长，有效控制施工成本。

2.3.2 施工推演、改进建设方案

BIM模型同BIM 4D 软件、工程施工进度计划连接后，三维立体模型可对项目施工过程进行动态推演，尽早发现不足之处（如：场地分布、人员分布、机械、空间矛盾，施工安全等），并及时整改。在4D推演过程中，还关系到特种设备、大型机械进出场时机，巧妙地借助时间、空间对设备资源进行整合，优化施工进程。

2.3.3 5D 公路工程施工信息模型搭建

在BIM三维模型基础上添加施工进度、成本两个模块，构建5D建筑信息模型，自动化统计工程量、实时监控施工进度，从空间、时间两个角度对公路工程施工现状进行把控，有效控制施工成本，加快施工进度。利用全生命周期数字建设平台，对施工现场进行实时了解，项目管理者可利用BIM云平台，对施工现场细节、施工进程了如指掌，同时监理方同业主也可利用这一平台及时获取项目施工现状，一方面方便掌控工程实施情况、一方面节约管理成本。

3 结语

总之，在公路建设中，巧妙地借助BIM技术可保障工程建设质量及施工周期，而且还能够强化项目管理能力，控制施工成本，保证公路建设按时按质按量完成。基于此，施工单位应高度重视BIM技术，强化相关人员专业技能及综合素养，促使BIM技术充分发挥其技术优势，对施工流程进行有效规范，健全管理制度，促使公路行业可持续健康发展。

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