試論高速公路工程建設中對BIM技術的應用實踐

王文海

摘 要： 如今，我國高速公路工程建設發展迅速，以往高速公路建設已經落后現代高速公路建設發展要求，存在諸多問題，有待進一步優化。隨之而來的是：BIM技術的應用，為高速公路建設提供了新的發展契機。就此，筆者結合實踐研究，就高速公路工程建設中對BIM技術的應用實踐進行簡要分析。

關鍵詞： 高速公路；工程建設；BIM技術；應用實踐

BIM技術的應用實現了高速公路工程建設資源分享，提高公路建設管理信息程度，提升工程質量。BIM技術是三維數字技術條件下集成高速公路建設內不同施工時期的數字化模型品；同時，融合數字化技術代表施工功能特點。另一方面，BIM技術的應用能夠建立建筑信息模型，立足于方案優化、數據搜集、項目設計等多方面展開施工，有助于提高公路建設施工質量。

一、BIM技術在高速公路建設中的優勢

（一）施工設計的應用

BIM技術應用在高速公路施工設計中，能夠確保施工投標計劃科學且為工程交接提供便利條件，為高速公路建設提供清晰、簡單的公路施工計劃，有助于增加施工效益。另一方面，工程建設中融入BIM技術使工程項目實現了可視化，能夠對工程各環節精細化分析，尤其是關鍵節點的精細化分析，提高了工程質量。從而確保施工設計更加科學、合理，為后續施工創造條件。

（二）施工過程的應用

高速公路施工能夠把施工的三維信息和具體建筑資料融合構建模型，實現了現場施工資源信息的有效融合，模擬施工全過程確保設計師結合模型設計施工流程，確保施工規范化并及時發現施工中可能存在的問題。另一方面，公路施工時通過BIM技術把四維的拌合站模擬與模型資料融合，避免重復施工。這樣一來，有效節省了人力資源、物力資源，節約了安裝時間。

（三）施工協調管理

公路施工階段，利用BIM技術可以將各工區管理有效的連接，便于施工人員交流。BIM技術的應用完善施工管理內的進度設置，防止施工交錯與影響施工的順利進行，提高管理效率，提高施工協調管理效率。此外，BIM技術的應用也便于施工人員、技術人員了解施工狀態，從而做好各類安全設計與管理，模擬現場施工提升現場施工安全性。

二、BIM技術建設高度公路的應用

筆者以某高速公路施工為例，該項目在AK800+AK1250段，隧道襯砌段2000m，層高低于1.5m，各層最佳窗口數量為4個，凈空不可低于45cm*45cm。拱頂位置留出2--4個注漿孔。在隧道襯砌施工時選擇BIM技術且根據具體施工組織特征選擇BIM技術，借助BIM的CATIA建模系統設計隧道3D設計平臺。同時，編訂簡單的隧道襯砌設計流程，凸顯BIM技術作用影響，提升施工質量與效率。

（一）完善高速公路BIM技術思路

BIM技術和隧道工程設計中，設計師可以通過BIM技術進行公路隧道3D設計，模擬隧道模型展開結構、碰撞研究。施工企業經過對BIM技術分析展開動態控制且根據模型引導施工、對可能出現的問題預設、研究經濟投入，完善施工管理。在后續運行與保護中經過BIM技術設計從而為模型提供借鑒，分析后續施工可能會發生的問題制定解決方法。

（二）公路施工設計

公路建設與BIM技術融合在隧道施工設計中便于掌握隧道周圍圍巖狀態，同時結合施工現場斷面狀態規劃支護結構和施工狀態。具體施工過程中通過現場圍巖承載力提高襯砌施工強度，確保穩固性，為后續高速公路施工奠定基礎。結合隧道應用要求與材料，襯砌斷面可以分為直強式與曲墻式襯砌斷面。

（三）BIM技術施工模型建立

BIM技術應用在公路建設中有著重要作用，經過調用BIM技術工具平臺CATIAVR21，利用VB6.0對CATIA V5R21展開二次研發，設計簡單的隧道襯砌模型。系統作用要求是在用戶搜集資料信息后獲得了隧道襯砌設計數據，隨后；將設計數據錄入從而獲得相關的三維模型，避免的繁瑣復雜的設計流程。同時，提高了設計效果且為后續設計更改創造條件。

（四）完善隧道施工襯砌

隧道襯砌斷面設計頁面中，相關人員把設計數據輸進文本格式中，建立襯砌。結合仿真模型得出隧道施工環境復雜，一般會應用復合式襯砌，在直墻式襯砌、曲面襯砌構建復合式襯砌從而提升隧道工程效果。鑒于此，在具體使用時僅需要調整模型庫資料信息就能夠達到復合式襯砌結構，提高公路隧道襯砌施工效率，有著較強的應用性特點。

（五）施工方案的設計

第一，工程管理人員借助BIM技術設計施工計劃，其過程中能夠清楚的看到公路施工時不同施工時間階段和施工流程的交錯，有助于提升公路施工質量，增強施工穩定性。BIM技術能夠將具體公路施工展示出來，技術人員可以找出施工中存在的問題與關鍵階段，提前做好控制與處理。同時，編制精細化的公路建設施工目標，確保公路隧道施工的有效進行。

第二，施工時通過BIM技術也有助于現場全面檢查，避免出現遺漏，保證施工安全。模板安裝應穩定、連接密實不可有漏漿問題。末班臺車走行軌III級圍巖段，設施在底板墊層面中，V級圍巖段適合埋設在混凝土面中。

第三，BIM技術構建隧道襯砌施工現場，具有可視性特點便于設計師掌握施工進度狀態；同時掌握施工時易出現問題的影響因素制定解決對策。這樣一來，讓施工變得更加順暢，便于各部門交流。

三、BIM技術在高速公路建設的影響

高速公路設計時通過BIM技術可以把公路元素有效轉為數字化構件，把公路施工的各環節拆分為不同單元建立虛擬化模型，為后續施工提供便利條件具有重要影響。BIM技術的融入也能夠構件現實公路特征的虛擬數字化公路工程建設施工模型，同時在模型內得出設計空間狀態，保證施工數據治療有效性。此外，BIM技術貫穿于整體工程，立足于工程設計、施工、檢驗、運行等多方面，能夠在各環節中處理信息段層問題，起到監督與管理作用。高速公路建設使用BIM技術也能夠加快施工進度、科學規劃設計，保證項目如期交工。另一方面，仿真公路隧道襯砌模型的建立促進了各部門交流，通過直觀清晰的觀察避免重復施工，節省投入而降低工程造價。

結語：

綜合分析，高速公路建設中應用BIM技術提高了公路建設效率、避免施工過程中出現問題而延誤施工，優化隧道襯砌智能化建設。同時，BIM技術生成三維模型，讓施工協調管理更加便利，確保施工的如期完成。由此不難看出，BIM技術應用在高速公路建設中有助于成本節約、擴大使用范圍具有重要作用；在今后建設發展中，BIM技術將會不斷的擴大適用范圍，確保工程建設的順利進行。

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