BIM技術在公路工程中的應用

張學強

（臨沂市公路事業發展中心郯城縣中心，山東 臨沂 276000）

公路工程往往規模較大，并且需要實現眾多的復雜功能，整個技術性要求比較高。鑒于這一特點，公路工程建設通常需要加強各個環節的協調，才能讓工程施工變得高效與準確。因此，需要在公路工程中建立起BIM模型，對施工全過程進行實時的施工指導，這對于公路工程建設有著重要意義。

1 BIM技術的概念及特點

1.1 BIM技術概述

BIM技術主要強調一種“生命周期”的概念，即需要覆蓋整個建筑周期。BIM技術可以看作是一種設計、建造及管理數字化的方式，在大幅度降低建筑工程風險的同時，提高工程建設效率。同時，其也是一種工程數據模型，能夠集成所有的建筑工程信息，以三維數字為主要基礎，對一些工程項目信息進行數字化表達，從而讓整個工程更加直觀，更有利于公路工程的穩定施工[1]。

1.2 BIM技術特點

（1）可視化。BIM技術建立的三維模型，能夠實現各個構件和要素之間的相互關聯，不僅包括工程的幾何信息，同時也包括工程的屬性信息，如工程材質和型號。因此，應用BIM技術能夠直觀展示一些效果圖，在所有信息可視化狀態下，進行項目不同階段的溝通和交流，從而實現整個工程的可視化。

（2）協調性。協調性是指在利用BIM技術集成項目工程的不同專業信息后，工程項目的各個部門或各個參與方，都可以通過BIM技術模型進行溝通協調。例如，道路工程師可以將縱斷面、路線以及曲面等信息直接傳送給結構工程師，從而方便結構工程師對這些信息進行有效利用。另外，BIM技術模型有著動態關聯的特性，能夠實現圖紙和模型之間的有效關聯，提高圖紙一致性。

（3）模擬性。BIM技術的模擬性特點是指在BIM三維模型的基礎上，能夠仿真模擬工程項目的一些實際情況。例如，配合相關軟件分析模擬項目的性能，同時通過和進度計劃的對比，調整施工速度，這些都是模擬性的具體體現。

2 BIM技術在公路工程中的應用優勢

2.1 有利于設計施工方案

BIM技術在公路工程中有著諸多的應用優勢。在公路項目的施工方案設計上，BIM技術可以根據測量數據和電子地形圖等方面的信息來協助設計[2]。通過仿真三維道路模型，其對一些地形曲面和具體道路走向能有較為準確的客觀反映，并且可以根據土石方工程量的計算來合理調配土石方，對一些道路交叉口和場地等都能進行合理設計。在利用Civil 3D技術的同時，可以以一條路線中心線的形式，創建出一種縱斷面圖，對整個公路工程的線路優化工作具有重要作用。另外，經過BIM技術的模型模擬，可以及時發現公路工程設計方案中的不足之處并進行針對性優化，進而保證公路工程質量，打造出高品質的公路工程。

2.2 有利于公路工程施工模擬

在公路工程的實際施工階段，為了確保滿足公路工程需求，并對工程隨時做出調整，需要在收集施工資料以及工程材料的基礎上，利用BIM技術進行相應的信息集成處理，從而建立起公路工程施工模型。通過該模型可以讓施工人員更好地分析工程的不足之處，從而隨時調整具體施工。這樣既節約了實際施工消耗，同時又提高了施工效率。另外，在使用BIM技術的過程中，模型往往會積累大量重要信息，能對公路工程的管理、維護以及改建起到很大作用，有著重要的應用優勢[3]。

3 BIM技術在公路工程中的實踐應用

3.1 施工組織可視化，高效技術交底

BIM技術在公路工程中的實踐應用可以實現施工組織設計可視化。公路施工過程中，雖然公路項目具體位置是固定的，但是實際施工現場是不斷變動的，只有將工程項目中的人工、機械、材料及工區進行科學合理的組織劃分，才可以讓工程項目之間的施工配合更加高效，避免施工混亂。以目前的公路工程施工組織現狀來看，很多公路施工工程的組織設計內容繁多，并且敘述文字也比較難以理解，在施工部門內部進行文字溝通的時候，經常會出現由于理解能力不足造成的施工偏差情況，導致一份施工組織設計出現多種理解，這對于公路施工非常不利。而通過BIM技術的施工組織設計可視化，可以合理區分項目內容，讓公路工程施工過程中的產能發揮到極致。

對于公路工程施工而言，技術交底通常是在某個環節開工前，以書面或者口頭形式來進行技術指導和溝通。傳統的施工交底雖然比較全面，但是大都流于形式，在公路工程漫長的施工周期內，很多施工人員會因為時間太久而遺忘。而通過BIM技術將一些技術交底內容以三維模型演示動畫的形式呈現出來，在交底會議上重點播放，施工人員可以利用一些電子設備保存施工交底動畫，不僅加深施工人員印象，同時其在施工現場也可以隨時觀察比對，能夠讓一些技術要點更好地融入公路工程施工中，因此BIM技術在公路工程項目施工的技術交底中有著重要作用。

3.2 以項目管理為核心，構建一體化信息管理

BIM技術在公路工程施工中，可以將項目管理作為施工核心，從而構建出一種信息化管理系統，提高公路工程施工的管理效率。項目建設作為整個施工的重點，項目管理有著重要的保障作用。只有將項目管理作為核心內容，實現施工進度、招投標、合同制定、設計變更的有效管理，才可以實現公路工程項目施工宏觀層次上的把控，讓施工過程更加高效[4]。因此，需要將BIM技術和計算機技術充分結合起來，收集相應的管理要素，讓所有環節的實際情況都客觀展示在管理工作中，通過和以往施工經驗的模型對比分析，積極改善一些施工管理問題，從而提高管理效率，讓公路工程施工過程中各個環節部門實現相互促進和共同發展，進而提升整體施工效率。

此外，還需要在公路工程的施工管理中構建一體化信息管理系統，這不僅能夠實現公路工程各個方面的協調統一，同時能夠讓公路工程的施工資源在施工過程中得到合理利用與分配，對于施工過程的合理展開有著重要意義。在利用BIM技術構建一體化信息管理系統的過程中，需要施工單位結合自身的施工情況和特點，將公路工程施工管理中的各個環節，如圖紙設計、招投標工作，都充分結合起來，并且將施工管理的各個方面，如施工質量安全、施工安全、施工人員及施工進度等要素全面考慮在內，從而設計出與施工本身相適應的一體化管理系統。由于BIM技術需要結合大量的信息要素，因此一體化管理系統在實踐應用過程中需要由一個有著良好兼容性和可擴展性的數據庫平臺，實現對大量數據的采集和共享。這樣才能將各項管理內容有效銜接起來，充分發揮一體化管理系統的作用，為公路工程的穩定施工打下良好基礎[5]。

3.3 控制速度成本，穩定施工環境

BIM技術除了能在施工管理和施工組織上發揮重要作用，對公路施工過程中施工速度和施工成本，都能進行很好的控制，同時還可以穩定公路施工過程中的外部環境，避免對外部施工環境產生其他消極影響。比如，一些山區公路的項目施工，往往面臨著復雜的施工環境影響，無論是施工速度還是施工成本，都很容易被其他意外因素所影響。對此，可以利用BIM技術結合GLS信息技術分析可能產生的影響因素，從而規避一些額外成本，保證施工速度能夠按計劃進行。此外，公路工程施工還會產生大量的挖方，尤其是一些盤山公路，因為路塹在整條路線中的路基形式占比很大，對這些挖方進行處理一直是公路工程施工項目的重要內容。利用BIM技術模型可以對一些施工通道位置的科學確定進行分析，從而讓施工人員能夠通過多個施工通道打開形成多個山區，從而加快公路的施工進度，提高施工效率。在一些改擴建的公路工程施工中，可以通過BIM技術的合理利用對一些涉及施工道口安全設施的布置方案進行優化。改擴建道路因為施工周期原因，經常需要對某一段道路進行封閉，一旦施工時間段和封閉時間段不合理，非常容易造成行車環境堵塞，引發一定的安全隱患。而BIM技術可以協助制定科學的布置方案，穩定施工外部環境，減少一些因素影響，推動公路施工正常進行。

4 結束語

BIM技術在公路工程施工中的實踐應用，能夠實現整個工程的可視化組織，對工程技術交底有著借鑒意義。同時，也能實現公路工程項目施工的科學管理，優化施工資源配置。此外，BIM技術的應用可以實現對公路工程施工速度的有效控制，規避多余成本，并且能夠穩定施工環境，在公路工程施工中有著重要的應用價值[6]。