BIM在道路工程中的應用

趙黎明

摘 要：隨著經濟的快速發展，BIM技術工程得到廣泛關注。文章簡單介紹了BIM技術的概念、特點和現狀，并從明確設計方向、提高分析能力、協調施工管理和保障運營水平等方面對BIM在道路工程中的應用進行了分析，希望為相關的工程建設提供借鑒和參考。

關鍵詞：BIM技術；道路工程；模擬

中圖分類號：U415 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）26-0167-02

Abstract： With the rapid development of economy， BIM technology and engineering has been paid more and more attention. This paper briefly introduces the concept， characteristics and present situation of BIM technology， and analyzes the application of BIM technology in road engineering from the aspects of defining design direction， improving analysis ability， coordinating construction management and ensuring operation level， etc.， in the hope of providing reference for the related engineering construction.

Keywords： BIM technology； road engineering； simulation

BIM是科技發展的最新成果，給工程界帶來了新的變革。結合BIM技術的特點，將道路工程作為研究對象，通過對具體方面的應用進行分析，明確認識到BIM技術能夠很好地滿足道路工程在新時代下的理念需求，推動道路工程建設的全面發展。

1 BIM的概念、特點和現狀

1.1 BIM的概念

BIM（Building Information Modeling/Building Information Model）是指以建筑工程項目的各項相關信息數據為基礎，通過數字信息仿真模擬建構筑物所具有真實信息的建筑信息模型。BIM通過三維數字技術，整合各種項目的相關信息，對工程項目進行數字化表達。BIM是一種工具，一方面工程人員可以通過它更好地理解工程信息，并做到科學應對，節約生產成本。另一方面設計團隊、施工部門、管理機構可以借助它實現合作交流，提高生產效率。BIM又一種載體，是全球共享的知識資源，它包含了工程和設備的各種專業數據，并明確了工程和設備的屬性。

1.2 BIM的特點

BIM技術具有直觀性、協同性、參數性、標準性和優化性五大特點：（1）直觀性，通過對工程建筑進行構建，形成立體圖，以實物狀態展示給大家，讓人們直觀地對建筑進行設計、討論和決策。（2）協同性，在施工前期，可以針對項目各個階段的問題進行協調，綜合對比得出數據。（3）參數性，利用參數對建筑進行描述，細化到建筑單元的真實組成結構，比如墻、門、窗臺、立柱等。（4）標準性，由于BIM數據是共享的，所以必須遵照統一標準，這樣不同的設備能夠直接讀取這些數據，實現信息有效地流通。（5）優化性，由于建筑工程需要不斷升級優化，所以，BIM通過提供工程存在的問題，并提出優化措施，能夠提高工程的效率。

1.3 BIM的現狀

因為，道路工程的建筑主體和實施對象一般都是幾百公里的道路，這就要考慮地理環境的影響，比如橋梁、涵洞、隧道、天橋等情況，這些情況特點復雜，種類多變，使得BIM系統在這方面應用的程度比較低。加上工程方面牽涉的人員復雜，從決策投資到設計方案，從施工過程到監督管理，都是不同的人員對象，而這些人對于信息的需求不一致，也就對BIM的認識和依賴性不同，造成BIM推廣應用遇到困難。由于BIM并沒有專門針對道路工程的專門軟件系統，在使用設計、計算、繪圖的軟件上，很難與BIM系統相匹配，造成使用效果不佳，造成信息分散，不能整合到一起。

2 BIM在道路工程中的應用

2.1 明確設計方向

BIM運用三維數字化的信息模型，能夠很好地展示三維空間，避免過去在二維空間中數據的丟失和不準的情況，能夠給大家展示真實的設計意圖和工程完工時的樣子，不易產生誤解。而且模型和屬性分門別類，一目了然，根據具體參數，能夠清晰地表達具體復雜的問題。這一點在工程復雜度較高的建筑行業有了很好的應用，針對道路工程，由于復雜度相對較低，而且道路之間大同小異，這就使得工程更加依靠經驗。但是隨著經濟發展和社會進步，道路工程變得復雜起來，在城市中，各種道路相互交叉縱橫，加上一些結構復雜，造型獨特的工程的出現，傳統的設計手段已經跟不上時代了。由于施工方案一直以圖紙為準，根據經驗，容易造成審圖不清的問題，在實際施工中施工不當，造成惡劣影響。通過BIM技術，可以提前發現存在的安全隱患和設計不妥之處，更容易讓施工人員接受和理解，在施工階段，對其中重要的工程段進行展示，可以將工程細分為子模型，將個別子模型再繼續細分，例如道路中架設橋梁，就可以將橋梁分為主梁、蓋梁、墩、系梁、承臺、樁等，細至每個邊坡、每個橋墩都是不同的子模型，在設計過程中對這些子模型進行設計和搭建，能夠加深對設計的理解[1]。

2.2 提高分析能力

BIM的顯著優勢就是強大的分析能力，能夠直觀地理解道路的交叉分布情況，對工程進行分析論證和調整，提高施工的安全性和合理。加上BIM包含大量的數據信息，能夠提供專業的分析和結論，更好地支撐道路工程的施工。由于道路工程影響因素較多，即使設計方案完美無缺，在準備的過程中還是會遇到這樣或那樣的問題，加上施工準備周期被壓縮，需要加快建設水泥穩定土拌合站和瀝青拌合站，建設過程中由于部件復雜，時間緊迫，稍有不慎就容易返工。而BIM技術與傳統的拆裝模式不同，能夠直觀展現安裝順序，并對部件進行調配，減少了重復作業的可能，縮短了安裝時間，保證施工生產的正常進行。在應用BIM技術時，要先勘查現場情況，分析場地限制，排除安全隱患，讓BIM技術發揮應有的功能。5年前，四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院組建專門團隊研究BIM技術，如今，BIM中心的攻關已取得初步成果，并在全國交通系統率先將這一技術應用到公路設計上。如公路選線工作，電腦在1小時內可給出60種設計方案，并按照造價最省進行智能排序，而采用傳統工作方式設計10個方案可能需要1個月的時間。BIM中心已開發的系統中，僅橋型就有100余種構件、20多種不同的隧道結構形式。目前，36個工可項目、22個勘察設計項目都已應用BIM技術，包括雅康、汶馬、樂漢、仁沐新等高速。

2.3 協調施工管理

隨著道路工程的規模越來越大，難度越來越高，一個項目往往需要多個部門進行合作，這些合作經常是跨專業、跨領域、跨部門的，而BIM具有的強大的協同能力，正好有了用武之地。傳統的模式，不同的人員之間的合作，主要是通過圖紙拷貝，就是把圖形文件復制進行傳播，只能解決一些低級的問題，對于高要求的道路工程，無能為力。比如講修路的交叉口、坡度問題交給不同的人，那么傳統方法，這樣的任務一般很難完成，因為平面圖由很多關聯的線條組成，還有必要的文字補充，這就讓大家的成果不能很好地在圖紙上體現。應用BIM技術之后，因為它里面有很多這樣的模型，可以找到合適的，直接進行填充合并就可以了，不容易出錯，合作起來還很方便。BIM能夠把施工的各個部門連接在一起，加強各方的溝通，比如道路工程中，有做路基的，有做配電的，有做橋梁的，每個部門都有各自的進度安排，如果不進行溝通，容易造成資源浪費，出現施工重合的沖突。通過BIM，對各個部門的進度有了直觀的了解，并根據相關的方案進行優化和改進，減少了拖延工期的現象[2]。

2.4 保障運營水平

道路工程施工完成后，需要進行運營和維護，這期間同樣需要BIM。因為BIM已經形成了一套完整的數字化、智能化、立體化的管理系統，并且集合了最新的科技成果，能夠充分調動資源，解決管理方面的漏洞和問題。在過去管理相對分散、溝通不足的基礎上建立集中、精準的管理模式，能夠在道路運營方面出現問題時，及時解決[3]。2017年南寧市依托BIM技術的推廣應用，以本市所有道路工程項目建設和管理為對象，通過大數據和云平臺，構建了BIM技術運用管理信息云中心，實現管理南寧市所有道路工程建設項目的目標。此外，南寧市還出臺了一批技術標準和配套鼓勵政策，一方面是通過項目示范來形成產品質量保證體系和檢測標準體系，保證BIM數據庫的更新升級，另一方面是加快制定出臺道路工程建設的鼓勵扶持政策，給予財政，金融和稅收等方面的扶持。

3 結束語

在道路工程建設蓬勃發展的今天，BIM憑借其高效、精準、迅速、直觀的優勢，在推動道路工程建設方面，起到了很好的作用。希望隨著BIM技術的成熟發展，道路工程中的BIM應用會給人們帶來更多的幫助。

參考文獻：

[1]張世軍.BIM在市政道路設計中的推廣應用[J].住宅與房地產，2016（12）：206.

[2]邱蒙，孫旭，賈莉浩.BIM在市政道路設計中的應用探索[J].城市道橋與防洪，2017（04）：230-232+252+23.

[3]胡敏.BIM在道路工程中的應用及問題探討[J].市政技術，2018，36（02）：47-49+82.

[4]吳小英，鄧楊楊.BIM在市政道路設計中的應用分析[J].科技創新與應用，2018（21）：97-98.

[5]戴旭強，饒豐，朱吉祥.BIM技術在施工現場總平面布置中的應用[J].科技創新與應用，2016（31）：267.

[6]趙禮昭.淺談BIM在山區公路中的應用[J].科技創新與應用，2016（08）：225.