论 BIM 技术在城市道路建设中的应用

2022-11-17李正波

工程质量 2022年10期

关键词：城市道路分析施工

李正波

（清远市清城区建设工程综合服务站，广东清远 511515）

0 引言

在城市道路建设之中，BIM 技术的应用具有重要的现实意义，市政道路设计项目开展进程之中，需要通过信息数据的综合应用，以此来构建具有针对性的仿真模拟系统，这样就可以针对城市道路建设的真实信息加以反映。

1 城市道路建设中 BIM 技术应用的具体优势

1.1 体现设计者的设计意图

BIM 技术通过 3D 数据模型的创建，就可以避免相关缺点的出现。如，目前的二维设计是无法将设计形状反映出来的，通过 BIM 技术的应用，就可以实现城市道路建设对应效果的三维模拟。通过这样的方式，设计人员和操作人员就可以感受到城市道路的建设效果，最终将设计的目标呈现出来［1］。

1.2 具有较强的模拟分析能力

在城市道路工程设计阶段，BIM 技术参数化建模的运用，可以实现项目的快速建模与施工，也可以实现 BIM 框架下道路、绿化景观照明等协调设计，最终实现项目效率的提升。通过 BIM 技术的应用，可以彰显出初始设计阶段完成之后的影响，呈现出最终的效果，从而基于各个角度来进行对应的分析。这样就可以在设计的初期阶段找到设计缺陷，并且针对项目计划与概念进行及时的调整与改进，以此来彰显出 BIM 技术的建模模拟与分析能力。

1.3 快速准确地计算项目工作量

在以往的城市道路设计之中主要是利用 2D 设计技术来进行设计工作量的估算，在路面技术与安全计算方面往往会有较大误差的出现。但是通过 BIM 技术的三维立体设计模块的运用，就能够对长度、面积、体积等设计特征进行准确的了解。基于准确的数据分析，就可以做好对应工作量的调整，同时也能够了解道路的施工进度，因地制宜，有针对性地派遣施工人员开展施工［2］。

1.4 实现模块化处理

针对模块化设计，主要是包含了两个方面。①对象现代化。基于面向设计对象，要求将技术特征分离成为单独的对象，然后进行后续的开发设计，其就属于对象现代化。②设计模块。针对典型的城市工程项目、实地调查、项目建议书、前期项目、建设项目等都和项目深度有着一定的关联，是按照时间关系呈现的。结合项目流程图，就可以直接分解成为设计阶段的协作结果等。

针对模块设计与功能，这一想法属于共享模块，通过模块之间的组合来创设开发产品。通过工程设计，BIM 模块化概念就是促进项目的实施与创新，以此来提升效率，促进相互之间的协作，共享设计与变更的加速，促使通用工程设计元素变更结果的呈现。传统的控制模块可以降低项目的风险，提升项目的质量与可靠性，能够很好地提升项目的效率。

2 城市道路建设中 BIM 技术应用实证分析

2.1 项目概况

对于 BIM 技术在城市道路建设之中的实际应用，本文以清远市桥北路——先锋路工程为例，然后结合智慧城市建设的实际要求，工程监理施工管理 BIM 模型，最终将施工进度、施工成本、质量安全以及维护管理等诸多的信息加以落实。在质量与安全要求都得以满足的前提下，通过系统的使用，以此来满足工程成本的合理控制，并且进一步提升工程进度，这样就可以匹配智慧管理的建设需求。

2.2 BIM 技术应用需求分析

基于先锋路工程的实际情况与特点分析，BIM 技术的实际应用，其主要表现如下。

①通过 BIM 技术来实现数字孪生的三维信息模型的创建，构建出数字资产。②基于 BIM 模型来进行施工一体化应用设计，以此来实现对施工阶段管理的有效辅助。③利用信息化与数字化手段的合理使用，这样就能够提供建设平台，以此来满足各个方案的协同工作与高效管理。通过 BIM 技术本身的信息集成化与三维可视化优势来实现决策的辅助。④将设计与施工相互之间的信息传递渠道直接打通，这样就可以提供必要的数据支撑来服务后期的运行与维护［3］。本工程总体的 BIM 技术设计框架示意图如图 1 所示。

图1 基于 BIM 技术的设计总体架构

2.3 BIM 技术在设计施工一体化中的具体应用

在具体的应用中，以清远市桥北路——先锋路工程为例，针对 BIM 技术的实际应用进行了分析。

2.3.1 设计碰撞检查

在工程的实际分析中，利用数据分析、漫游、碰撞检查等手段来实现三维的校核审验处理。在正式出图之前，还需要专业之间、对象之间、系统之间的三维总装模型的“碰错”检查以及对应的校验处理，可及时地纠正设计专业之间存在的冲突，以此来满足正式出图设计成果的全面提升，如图 2 所示，为设计碰撞检查结果。

图2 设计碰撞检查示意图

2.3.2 设计图样校核

在校核设计图样中，各个专业的设计图需要通过三维可视化模型的应用来进行具体的校核处理。可将其中存在的“错漏碰缺”的问题全部找出来，以此来做好对应的协调处理。同时，也可以将图样之中出现的错误直接消除，最终满足质量的提升［4］。

2.3.3 开孔预留与优化

本工程中 BIM 技术的实际应用，能够将孔洞直接实体化、对象化，对开孔对象具有一定的生成意义。由于孔洞本身附带的管线信息，这样就可以实现对于数据的统计分析处理，同时也可以满足修改、编辑、合并与更新等相关的操作，可以提升孔洞位置设计的合理性，也能够提高位置的准确性，最终实现合理的优化处理，具体如图 3 所示。

图3 开孔预留与优化

2.3.4 主体结构工程量辅助统计分析

基于三维主题结构模型的设计，将清单报表一键输出，针对实际的工程量进行对应的统计，然后与传统的算量结果进行对比，以此来实现工程造价效率和准确性的提升，让成本能够实现可视化的处理。

2.3.5 施工期交通疏解分析

基于地理信息模型的直接分析，可以审查交通道路、施工场地等相互制约的关系，以此来落实施工场地的占道问题，然后提出对应的交通组织方案，之后通过 BIM 技术，针对交通疏散的方案可行性进行分析处理，最终针对性地加以优化［5］。

2.3.6 施工工艺模拟

结合 BIM 技术的应用，针对复杂节点的高精度设计技术进行交底，按照模型深化处理，以此来落实对应的模拟分析，针对性地开展决策处理，这样就可以对应地提升施工与设计之间信息的交互效率。在施工工艺的模拟方面，如对于工程中主干路相交下穿隧道而言，通过 BIM 技术的呈现，可明确其中的复杂节点，同时也可以对应地做好施工工艺的模拟，以此来满足后续的建设需求，从而为相应的处理奠定良好的施工基础条件。之后，再将对应的施工工艺模拟示意图代入到整个软件中去，就可以清晰地呈现出各个环节的内容，让后续的施工能够找到各自的施工作业工序与时间，避免相交下穿隧道施工出现相互矛盾的地方。

2.3.7 标准化构件展示

在项目的具体实施环节，质量控制至关重要。结合现场作业存在较大的流动性、作业水平参差不齐等一系列问题，导致质量管理存在极大的挑战，所以，选择 BIM 技术，就能够将可视化的优势发挥出来，从而针对施工过程中的质量缺陷进行标准化的构件展示，这样就能够明确施工控制要点，合理地把控施工质量，最终满足施工的具体要求。