BIM技術在高速公路施工生產中的應用

夏俊偉 萬 晨

（江西省高速集團有限公司撫州管理中心， 江西 撫州 344000）

0 前言

什么是BIM，B指的是土建類，代表了整個建筑體系；I指的是信息與信息化；M指的是模型與力度。綜合來講，BIM技術的基本定義就是信息化模型建設。當今社會高速公路已經成為交通系統中最為重要的組成部分，其建設質量的好壞，直接影響了高速公路的生命周期及經濟效益。因此，通過使用現代化的技術手段，來保障高速公路建設的順利進行，是一項長期而有效的方式。所以，在科技發展迅速的現階段，運用BIM技術，能夠更好的為我國高速公路建設作出有力貢獻。

1 BIM 技術應用于高速公路施工項目模型的建立

1.1 建立高速公路項目族庫

項目庫族類似于供應商，能夠從中提供建模所需的各種圖元，因此，BIM技術在高速公路施工生產中，首先要建立族庫，并遵循統一標準的基本原則，使建筑信息能夠達到更加完善。第一、通過利用項目族庫，使工程各項目的BIM模型達到各屬性相同；第二、BIM技術主要以信息與信息化為主導，將工程的整體建筑結構與狀態表現出來。

1.2 建立高速公路橋梁3D模型

對于高速公路橋梁模型的建設，基本上都是由下而上進行，先構建橋梁的樁基，然后再一步一步的構建整個橋體。首先，通過實際測量，標注橋梁中所有樁基的預設點位，然后利用BIM的數字軟件通過標注的坐標，準確的進行樁基模型設定，再利用項目庫族逐漸將樁基上的橋梁結構模型完成，并標注好組成構件的信息，最后將整個完整的3D模型導入到BIM的五維建筑信息模型之中。

1.3 建立高速公路路基3D模型

建立高速公路的路基模型，就要考慮到地形曲面的問題，所以需要用專業定制的AutoCAD Civil 3D對這種問題進行有效的處理。首先要利用部件編輯器AutodeskSubassembly，根據設計圖紙制作出因地形不同而導致斷面形式不同的路基斷面，然后在AutoCAD Civil 3D中以建設地區的等高線為依據，根據曲面創建地形，最后將CAD中的設計路線導入到部件編輯器，根據不同的路基斷面建立公路路基的3D模型。

1.4 建立高速公路隧道3D模型

當前我國高速公路建設過程中，很多地方需要通過建立隧道來保證通行，對于隧道模型的構建，需要借助國家設計院的隧道圖紙。首先，利用REVIT系列軟件（REVIT在我國BIM技術的建筑領域里應用的最為廣泛），通過設計圖紙建立公路隧道所需的項目庫族，然后運用Dynamo For Revit(簡稱Dynamo或DY，基于REVIT，類似Grasshopper)插件，自動生成隧道的各個部位及信息情況，構建出同設計圖紙完全相符的公路隧道3D模型，最后將其完整的導入到BIM的五維建筑信息模型之中。

2 BIM技術在高速公路施工生產中的應用目標與流程

2.1 BIM技術在高速公路施工生產中的應用目標

隨著科學技術領域的不斷發展創新，BIM技術已經成為當前高速公路施工中不可缺少的重要組成部分，在實際應用的過程中，能夠起到多方位的監督管理作用。針對高速公路的自身施工復雜多變的特點，BIM技術可以做到對于不同的施工生產位置及構造，構建出不同的施工模型，以此來保證科學有效的完成施工作業，真正做到全部施工過程的可視化管理。

2.2 BIM技術在高速公路施工生產中的流程

高速公路施工生產中運用BIM技術，可以有效的提高施工的進度及質量，通常情況下，BIM技術運用前期都會做大量的準備工作，以保證各項數據都能夠達到準確統一。首先，組建BIM團隊；其次，準備BIM所需的各種相應配套設施；第三，確定BIM團隊的各項協同工作。

3 BIM技術在高速公路施工生產中的準備工作

3.1 前期分工準備

在進行高速公路施工生產之前，就要開始設立BIM技術項目組，對所有人員進行責任分工，并制定出整體的工作計劃，召開動員會議，將計劃細分到個人。另外，要根據施工現場的具體地理位置，做好實地的現場勘察工作，然后制定出最為科學有效的施工方案，從而保證施工建設的順利進行。

3.2 配套設施準備

對于BIM技術的應用，需要具有較高配置的軟硬件設備，通常情況下都會建立一個獨立服務器，選用Intel Core i7處理器；用Infraworks 2020工程軟件配合Civil 3D 2020對高速公路施工項目的路基、橋梁、隧道等進行模型構建；使用Navisworks 2020進行模擬演示；使用Revit 2020建立場站模型；使用魯班瀏覽器Luban Explorer8.5.0作為BIM的管理平臺。

3.3 協同工作準備

在高速公路施工前期，BIM技術項目組要進行建模工作，在此項工作開展的過程中，要明確人員分工，每個崗位的人員都要統一聽從指揮協同建模，各專項技術人員要集中開展對BIM建模的研討會，不斷地將其進行優化，制定出科學合理的施工方案。協同工作的有序開展，能夠有效的提高BIM技術的運用效率，使建模達到要求和標準，從而推動施工進程，保證施工質量。

4 BIM技術在高速公路施工生產中的運用

4.1 利用BIM技術搭建三維可視化模型

在BIM技術應用的過程中，對于高速公路施工生產要經常性做到以下三個方面：第一個方面，在進行施工的過程中，可以隨時通過BIM技術中的權限管理，對高速公路施工的整體數據進行采集，隨時根據現場實際情況進行模型的改建，增加生產中的可控性；第二個方面，通過對施工生產中各項數據的分析，利用BIM技術搭建三維可視化模型，有效提高生產中的安全性；第三個方面，通過把控高速公路施工的整體狀態，不斷的優化設計程序，以此提升工程建設的穩定性

4.2 利用BIM技術優化施工方案設計

選擇合適的施工技術，制定完善的施工方案，是加速高速公路整體建設進程的重要手段，利用建模技術能夠更加直觀的將各項數據掌控在既定范圍內，以此來保證高速公路的施工生產能夠平穩推進。有效的利用BIM技術，能夠減少施工過程中產生的錯誤，降低安全事故發生的概率，保證施工質量的提升，實現3D與5D的雙重施工保障。

4.3 利用BIM技術進行工程質量評價

充分的利用BIM技術，不僅能夠有效的提高高速公路整體建設水平，還能夠使兩者之間互惠互通。將實體與虛擬充分的融合到一起，讓兩個單體形態組成具有三維空間形態的整合體，使其全方位的對施工生產進行監管，從而提高工程施工的整體質量。

4.4 利用BIM技術保障施工過程安全

無論任何工程建設，只有充分的保證了生產安全，才能夠使整體建設穩步進行，對于高速公路施工建設也不例外，同樣需要在保證安全的前提下進行，利用BIM技術，能夠有效的解決這種關鍵性問題。

5 BIM技術在高速公路施工生產中的應用價值

5.1 BIM技術的應用能夠更好的解決高速公路施工生產中的問題

高速公路建設是一項較大的工程，前期的圖紙設計量也非常巨大，就會導致經常性的出現漏洞，因此，采用BIM技術，通過精準的3D建模，能夠更加直觀的通過模型對施工圖紙進行復檢，發現圖紙設計中存在的一系列問題。另外，還可以在此階段不斷的優化設計，使施工設計方案達到最佳效果。

5.2 BIM技術的應用能夠優化高速公路施工生產的辦公條件

傳統的施工過程中，技術人員都會拿著厚厚的設計圖紙和技術交底在現場作業，對實際操作非常不便。因此，通過利用BIM技術，只需要工作人員安裝Luban Explorer8.5.0手機版，就能夠充分的發揮出互聯網的優勢，查詢各種信息更加方便，還能防止設計圖紙等文件的丟失。另外，如果在施工過程中出現任何問題，只要通過手機APP就能夠找到解決方案，極大的提高了工作效率。

5.3 BIM技術的應用能夠提高高速公路施工生產的效率

我國高速公路施工生產在出現問題后，傳統方式的整改方式流程如下：工作人員發現問題→整改通知→部門確認→整改→拍照→回復→確認，這一個流程下來不僅耗費人力，還要延緩施工進程。因此，采用BIM技術，在工作人員發現問題后，直接通過數據庫拍照上報發給整改部門，現場人員通過數據庫及時了解問題并立即整改，完成后通過數據庫拍照回復，責任部門確認，整個過程只需要通過手機簡單的操作就能夠將問題迅速解決掉，既簡化了流程，又提高了效率。

5.4 BIM技術的應用可以減少高速公路施工生產的信息丟失

我國傳統的高速公路施工生產過程中，每個施工項目都是獨立進行的，相互之間基本上沒有交集，信息傳遞也僅限于相鄰工程建設，很大程度上造成了信息傳輸中的丟失。因此，通過BIM技術的應用，在項目開展的過程中，通過有效的信息采集將所有相關信息納入到數據庫，不僅便于各種信息資料的查詢，還可以更加有效的防止信息丟失。

6 總結

綜上所述，當前我國在高速公路的建設上，一直在不斷的探索與創新，尋求能夠更加有效的技術手段來保證安全性與穩定性。BIM技術的出現與應用，極大的解決了這些容易出現的問題。通過合理的運用，結合高速公路施工生產中需要重視的各項指標，將建模達到零偏差。