走向開放式的BIM市政項目

文

BIM技術在市政基礎設施建設全生命周期的落地與普及是一個行業難題。在上海龍東大道項目中，通過BIM軟件開發與BIM管理創新，使BIM軟件的選擇更加包容、BIM成果的使用更加便捷，形成符合當下技術環境的BIM正向應用實施方案，提高項目的建設效率和技術水平，也為BIM技術在市政工程上的全面應用提供有益參考。

上海最大裝配體量的市政工程

近年來，國家及地方均在大力推廣BIM技術的應用，陸續出臺了各類政策與標準。上海市政府辦公廳明確指出，2017年起大型政府投資項目、重大項目必須應用BIM技術。在國家政策與行業大趨勢面前，既要保障項目建設進度，還要將BIM技術落地實施。上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司（簡稱“上海市政設計總院”）依托項目形成貫穿全生命周期的技術升級方案，為企業創造價值。

龍東大道斷面布置圖

設計方案

設計模型

市政基礎設施項目建設體量多數較大，近年來上海市政設計總院承接的BIM項目均存在參與單位多、涉及專業多等情況。目前各專業已普及較為成熟的BIM軟件，所以一套符合項目環境的技術路線對于全生命周期的BIM正向應用尤為重要。龍東大道項目在前期方案階段就制定了適應性較強的BIM總體實施方案，通過軟件開發和技術融合，實現從設計到施工的全過程BIM正向應用。項目實施過程中政府部門和建設單位牽頭推進，督促各單位積極響應落實、保證經濟效益。探索過程中BIM團隊還參與了多項國家、地方性BIM標準及行業系列叢書的編制，開展了多項軟件研發工作。

龍東大道項目位于上海市浦東新區，是浦東新區尚未實施的唯一東西向規劃快速路，連通內環、中環、外環、郊環，全長約14公里，項目投資估算約73億元。龍東大道為雙向六快兩慢地面城市主干路，改建后為雙向六車道高架城市快速路和雙向六快兩慢地面城市主干路。工程范圍內有主線大型立交2座，上下匝道9對，地面輔路相交道路12條。該項目橋梁采用全預制裝配技術，裝配率高達90%，是上海市迄今為止最大裝配體量的市政工程，在技術路線上非常適合全生命周期BIM應用。該項目在工可報告、初設批復、施工招投標等文件中均明確為BIM項目，經上海市交通委員會認證為上海市交通建設工程BIM技術試點項目。

技術創新碩果累累

預制構件分布圖

龍東大道項目BIM技術的應用，以傾斜攝影的“現狀場地模型”和勘察快速建模的“現狀地下管網模型”形成BIM設計基礎資料，此后各設計專業采用BIM設計軟件開展設計建模。為支撐設計方案合理性，還建立了交通仿真、方案比選、方案展示、結構計算、空間分析等應用。專業間的設計整合與協同、設計模型施工交底及后續施工管理采用自主研發的BIM協同管理平臺。另外，在設計模型交付方面，項目還結合新技術開發了“AR市政”軟件、全息投影系統、駕駛模擬系統、VR安全教育系統等，形成了整個BIM項目建設所需的完整技術路線。

快速建模

龍東大道項目堅持“保證設計建模進度與質量，不限制建模軟件”的原則，讓各專業發揮領域所長。

各專業使用的BIM軟件建模過程中均通過數據驅動的方式，實現了交互式高效建模，讓設計人員能夠參與到BIM設計的過程中。基于標準化設計信息，借助各專業軟件二次開發插件，實現構件的批量快速建模、快速編碼。此外，項目還實現了數據聯動功能，可將構件參數快速分類導出，快速統計工程量，構件剖面、立面快速出圖。在方案變更后，也可以通過變更構件的參數信息，實現構件模型的快速更新。

同時，該項目設計模型均用于施工管理。

BIM管理平臺

BIM協同管理平臺

龍東大道項目使用的自主研發BIM協同管理平臺，是串聯所有單位與BIM應用的核心。串聯項目前期至工程竣工全過程，具有數據融合類型多、應用面廣、可自定義方案匯報模式、BIM正向延續能力強、大平臺內嵌多個子平臺、滿足各階段用戶不同使用需求等特點。如管線綜合管理時，可以查看任意位置剖面、檢查模型碰撞、測量管線間距、查詢管線屬性，以及檢測管線施工保護距離等應用。在施工管理時，可以結合設計模型及數據實現施工期間的各類過程管理。在項目匯報時還可以智能提取項目數據、施工月報等應用，是該項目的款項批復與竣工驗收主要依據。使用手機端BIM協同管理平臺時，設計階段主要可查看模型，施工階段應用內容與電腦端一致，可以更便捷地完成工地取證與管理。

方案溝通與設計交底

龍東大道項目設計過程中，各土地權屬單位洽談、各政府部門建設征詢、單位間方案溝通、施工單位設計交底等各類使用BIM技術會議已有百余場，參與會議的單位達30多家。BIM技術的應用改善了傳統以圖紙、報表為媒介的平面表達方式，提升了溝通效率。

AR技術應用

AR現場踏勘

設計模型及數據交付流轉圖

AR圖紙觀察

虛擬駕駛

龍東大道項目中“AR市政”軟件的使用，是上海市政基礎設施行業AR技術的首次應用。“AR市政”軟件于2016年自主研發并投入使用，2017年申請國家軟件專利。“AR市政”軟件入門上手快、設備要求低、建模軟件不限、展示效果直觀、利于全員使用。在現場踏勘過程中使用AR技術，可將虛擬方案模型套用在現實場景中，實現擴增現實體驗。AR應用于圖紙觀察也很高效便捷，二維圖紙的空間關系表達能力較弱，通過AR技術使用手機等設備可實現360度查看三維立體設計模型，工程各方可隨時隨地查看圖中設計方案。

虛擬駕駛系統

通過駕駛可以直觀地感受設計的合理性。整個系統界面中，包括地面道路、高架橋梁、防撞墻、護欄、聲屏障，都是采用BIM模型，導入到游戲開發軟件，加上1:1的周邊虛擬場地，真實還原建成后場景。虛擬駕駛系統在領導視察、項目交流、社區參觀等各類場合中起到了很好的輔助交流作用。

經濟社會效益凸顯

技術財產增值

為了高效可行地使用BIM技術，各項目參與單位根據BIM應用總體要求，結合單位自身發展需要，融合最新科創技術，展開軟件開發、軟件二次開發、展示創新等研發活動，形成了多項已申請和待申請的國家軟件專利。結合創新創效，使BIM技術在項目建設過程中取得了良好的使用效果，同時也提升了企業的建模效率和模型應用能力等多方面技術能力。人才隊伍更加壯大，BIM技術應用也更加嫻熟。龍東大道項目建設過程中由政府部門牽頭制定了各類實施標準，開展了各類技術培訓，保證工程建設有序推進，整體提升了各單位BIM的應用實力。

品牌效益形成

龍東大道項目的BIM全面應用，吸引了上海各領域的政府管理層、行業單位前往實地參觀、交流學習，他們對BIM應用過程中的實施落地與創新應用給予了充分肯定。此外，上海市政設計總院抓住項目宣傳、技術推廣的機會，在各類博覽會、科技展、BIM交流會上展示BIM技術理念與實踐成果，為各單位承接BIM新項目創造了品牌形象。