BIM技术在城市道路建设中的应用分析

熊斌

中交一公局第七工程有限公司 河南郑州 451450

摘要：伴随计算机信息技术水平的不断提升，强力推动着道路建设面向动态、集景、三维的方向发展。BIM技术具有诸如设计协同性、共享性、参数化、可视化及集成化等优点，当前已被广泛应用在市政道路建设当中。本文首先简要分析了BIM技术在市政规划当中的应用现状，结合实例，就其在城市道路建设中的实际应用作一探讨，望能为此领域应用研究提供一些参考。

关键词：城市道路；BIM技术；建设

建筑信息模型（BIM）实为一种较新型且实用性突出的工程信息化技术，其将项目当中全部的构件性能、功能要求、几何信息等融合在一起，把一个项目的整个生命周期当中的全部信息进行整合，使之均处于一个模型当中，然后借助数字信息仿真对建筑物的全部真实信息进行模拟。在建筑工程当中，建筑信息模式为数字技术的直接应用，同时还是一种可以在设计、建造、管理等环节中皆可应用的数字化方法；此方法能够为建筑工程的集成管理环境提供支持，并且还能大幅提高建筑工程的整个进程效率，减少相关风险的发生。需要指出的是，BIM有着较广泛的涉及领域，囊括建筑物的整个生命周期（自起初的规划设计到施工，再到运营管理），并且各领域均有与之相匹配的BIM软件。BIM技术不仅有模拟性、可视化、优化性特征，而且还有可出图性、协调性等特点，因此，构建以BIM为载体的项目管理信息化，有助于项目生产效率的提升以及质量的提高、工期的缩短，最终实现建造成本的降低。本文围绕城市道路建设，就BIM在其中的实际应用探讨如下。

1.BIM概述

BIM实为一个完整且先进、实用的信息模型，其能够将整个项目的整个生命周期当中的各个阶段的项目信息、资源及过程均融入到一个模型当中，如此一来，诸如项目规划、设计、施工、管理等阶段的技术人员，均能够得到其所需要的信息数据，并且准确、及时、可靠。此外，还需强调的是，BIM模型当中的全部信息均可以共享，且能够在各施工阶段实施模拟与剖析，这样项目的全部参与者均能够得到相应资源，及时修正；另外，通过BIM技术的应用，还能够实现三维可视，因而能够使整个设计、施工工作变得更为直观、高效。

2.BIM在市政当中的应用现状

BIM技术在建筑领域中率先应用，当前在其全部领域中均可发现其身影，比如工程施工、机械制造及建筑设计等。而将BIM技术应用在市政设计、施工领域中，也将是今后的必然趋势，尤其是其中的城市道路、管网规划方面，更是应用的重点。需要指出的是，因BIM技术的应用欠成熟，管道、道路等市政专业通常由相关部门各司其职、各行其道，彼此间缺乏有效沟通，在现实中时常会出现道路被开挖，管线被挖断等情况，这不仅带来了较大的经济损失之外，还给周边群众日常生活带来了许多不便。而通过对BIM技术的应用，并且统一信息化处理各个环节（比如道路、桥梁及管线、建筑等），将市政规划数据库当作设计基础开展道路建设及管道设计、布线等，这样便能够预防错误的出现，促进设计、建造准确性、优质性及相关经济效率的提升。

BIM以全过程为对象，能够为设计单位“全过程”服务的实现提供助力。现阶段，市政工程项目种类越来越多，规模也越来越大，相关设计、建造难度随之大幅增高。各个专业变得更加的细化，另外，对各个专业的沟通、协同要求也持续提高。BIM另一突出优势即为模拟、分析功能强大。在具体的设计阶段，可以比较直观的观察工程建成之后的三维效果，并基于此对既往设计进行调整，并进行方案论证。在虚拟的构筑物模型当中囊括有许多的设计信息，通过将相关分析软件导入其中，便可以开展相关线网分析及线路碰撞检查，促进设计协调性、协同性的增加，防止各专业之间“打架”情况的发生，促进设计安全性的提高，此外，还能为道路、管道等方面设计、规划的正常、高效开展提供便利。

3.实例分析

某工程全长6.2km，主线的隧道长度为5.5km，主要由两段构成，其一为盾构段，长度为3.5km，其二是明挖段，长度是2.0km。此项目采用的是三合一同步建设方案，也就是管廊、交通与景观，囊括多项工程，比如景观工程、输水管工程以及接线道路工程、隧道工程等。需要指出的是，依据当地智慧城市发展目标的基本要求，此工程所构建的施工管理BIM模型囊括的信息有施工质量、施工进度、安全、成本、维护管理及构件性能等。在确保工程质量与安全的这一基础条件下，此系统不仅有助于工程成本的降低，而且还能加快工程进度，最终达成了智慧管理的基本建设目标。

对于此项目而言，BIM技术在其中的应用需求主要涉及如下方面：（1）利用BIM技术进行三维信息模型的创建，并开展数字资产的建立；（2）以BIM模型为基础进行设计施工一体化的应用，为项目设计、施工阶段的各项管理工作提供辅助；（3）利用数字化、信息化管理手段，为项目不同参与方提供建设平台（便于其高效化管理及协同化工作），另外，通过对BIM技术三维可视化、信息化的优优势进行利用，为决策提供辅助。

3.1设计思路

此项目选用以Project Wise管理系统为基础的多专业混合平台。在此平台当中，能够在Supermap平台上开展测绘工作，在Geostation软件中能够进行各项地质工作，而在Project Wise管理系统当中则能实施深化设计工作，在Bentley软件当中则可实施BIM技术深化设计工作。所有专业模型均被融合到Project Wise管理系统中，进行总装以及碰撞检测，与此同时，把各个专业深化设计所得到的最终成果均上传到三维平台上。

3.2建模范围及相关要求分析

（1）针对初步设计阶段模型来讲，依据LOD200标准当中的相关要求，几何尺寸应与相关设计要求相符，另外，无论是在空间关系上，还是在定位上，都需要做到准确无误。（2）对于施工图设计阶段模型来分析，依据LOD300标准中所给出的具体要求，几何尺寸与设计要求相符，定位、空间关系均需要准确，此外，模型拆分后所得到的最小单元可以对应于检验批。（3）对于施工图设计阶段模型来考量，囊括唯一的编码信息。在进行到移交施工阶段之后，可借助唯一编码与模型之间所存在的映射关系，进行各种建设期模型数据、信息的添加。

3.3城市道路设计施工一体化中BIM技术的应用

该道路建设项目当中的BIM技术在具体的应用点上，主要囊括设计图样校核、主体结构工程量辅助统计、碰撞检查、开孔预留与优化、施工期交通疏解、标准件构建展示以及施工工艺的模拟等。现逐一剖析如下。

（1）设计碰撞检查。借助各种手段（比如漫游、电子批注、碰撞检测、数据分析及剖切等），开展三维校审；在将要出图之前，需要以三维总装模型，对其开展多层次、多方面的“错碰”检查与校验（对象之间、系统之间、专业之间），对设计专业冲突问题进行及时的纠正，促进正式出图设计成果总体质量的提升。（2）设计图样校核。所谓设计图样校核，从基础层面来分析，即为利用三维可视化数字模型，校审不同专业的设计图。其一，可以从中将可能出现的“错漏碰缺”问题及时找出，且进行处理或协调；其二，可以促进图样自身错误情况的减少，进而达到提高工程设计质量的目的。（3）开孔预留及优化。借助BIM技术，对空洞实施实体化、对象化操作，最终生成开孔对象（具有工程意义）。对于空洞而言，其通常会附带有许多的管线信息，可用于数据统计与分析，并且还支持其它多种操作，比如修改、编辑以及重复性检查、更新、合并等，如此一来，不仅有助于预留空洞位置设计合理性的提升，而且还能够提高其准确性。（4）辅助统计主体结构的工程量。以设计三维主体结构模型为基础，可以一键将清单报表对外输出，并且还能够统计主体结构物的工程量；另外，还能够对比于既往的算量结果，促进各个阶段工程造价效率、准确性的提升，最终有助于工程成本可视化的实现。（5）施工期交通疏解。以地理信息模型为基础，对周围的交通道路、建筑物、分期施工场地等彼此间的制约关系进行审查，并且还可以对施工场地实施占道分析，从中将区域交通组织措施方案制定好并提出；还需要指出的是，通过BIM技术的应用，能够对各时期交通疏解方案所具有的可行性进行剖析，且实施对应性优化。（6）模拟施工工艺。以BIM技术为根基，以复杂节点为对象，对其开展高精度的设计技术交底；还能以深化模型为基础，对其开展模拟分析与决策制定，因而可促进施工与设计之间信息交互效率的大幅提升。（7）展示标准化构件。在整个项目管理工作当中，质量控制为其关键环节。针对现场作业人员来讲，由于其有着比较大的流动性，而且在具体的作业水平上也表现出层次不齐，因此，此项目的质量管理工作面临着十分大的挑战。通过对BIM技术的应用，其能够根据实际情况及需要，围绕复杂的空间关系，开展可视化展示，并且还能够在施工过程中，以质量缺陷比较多的节点为对象，开展标准化构件展示，从中将核心的施工控制要点进行明确，最终对施工质量进行合理把控。

4.结语

综上，BIM技术作为一种新型技术，在多领域中均有着良好的应用价值，而城市道路设计建设便为其一。本文以某项目为例，自设计碰撞检查、施工期交通疏解、主体结构工程辅助统计、设计图样校核等方面，就BIM技术在此项目设计施工当中的应用进行深入剖析。从中得知，BIM技术有助于各个参与方相应沟通效率的提升（如建设、设计及施工等），促进项目工期的缩短以及施工中资源、成本浪费情况的减少，为项目方案的优化以及施工组织的高效化提供切实保障。

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