淺析BIM技術在城市智慧快速路建設中的應用

摘? 要：本文以BIM技術在紹興市二環(huán)西路智慧快速路工程建設中的應用為例，探索了BIM技術在設計、施工、管養(yǎng)全過程中的主要應用，為BIM技術在城市快速路項目中的應用，更好地提升城市快速路項目建設管理層次，服務于質量、工期、投資控制及實現(xiàn)項目全壽命周期功能目標進行探索性的嘗試，以期積累應用和推廣經驗。

關鍵詞：BIM;城市智慧快速路;應用策劃;應用

中圖分類號：U412.37? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2095-6903（2020）08-0000-00

0 概述

智慧城市是城市規(guī)劃、管理、建設等領域的深度信息化和創(chuàng)新，這些領域與新一代信息技術及其應用的交叉形成諸多網(wǎng)格，彼此間又是基于信息的深度融合。BIM技術是一種數(shù)據(jù)化工具，通過模型整合項目的各類相關信息，在項目策劃、設計、建造、運行和維護的全生命周期中進行信息的共享和傳遞，從而在提高生產效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

目前，在我國的建設過程中管理未給工程項目帶來根本性改變，雖然有些系統(tǒng)的集成化程度較高，但就目前國內外市政行業(yè)應用情況來看，BIM技術應用的案例主要集中在建筑工程、給排水工程、軌道交通工程中，而在道路、橋梁、隧道等市政工程中則鮮有較完整的案例，多數(shù)只能滿足項目的某個階段要求，很難滿足工程項目全壽命過程中對工程信息、有效管理、沿用、處理等要求。近年來，BIM概念的興起及其技術的發(fā)展，為道路、橋梁工程等復雜工程提供了輔助、協(xié)調、優(yōu)化的手段，使得工程設計、建造等環(huán)節(jié)更經濟、高效，為更好地提升城市快速路項目的建設管理層次，服務于質量、工期、投資控制等各項建設目標，提升城市快速路項目的社會價值，BIM技術的應用為建設工程全壽命周期信息管理提供了理論指南與技術上支持。

1 BIM技術在本項目中的應用

1.1 應用目標

1.1.1 基本目標

在建設的各階段完成BIM的相應應用，按時保質配合完成二環(huán)西路智慧快速路改造工程的建設工作。

1.1.2 高級目標

基于BIM技術的項目管理工作，探索以BIM技術的相關工具來進行項目管理質量、進度、投資和安全控制目標，真正改變傳統(tǒng)建筑業(yè)的粗放式管理現(xiàn)狀，實現(xiàn)精細化的管理[1]。

1.1.3 具體目標

（1）無人機結合GIS技術，該方案更細致全面，可提升決策水平;（2）BIM結合管理平臺，實現(xiàn)息化管理，提升管理水平;（3）將過程數(shù)據(jù)與模型結合，對接運維，提升運維水平;（4）編制快速路工程BIM標準，示范應用，形成地方標準。

1.2 技術路線

針對紹興市二環(huán)西路智慧快速路工程建設特點以及國內道路橋梁行業(yè)BIM技術應用管理現(xiàn)狀，提出總體技術路線，一是制定文件標準，二是制定服務標準[2]。

1.3 模型創(chuàng)建

BIM技術作為建筑工程的全信息模型，是城市快速路項目的最佳管理載體和平臺。從城市快速路項目管理的需求出發(fā)，提升項目管理的信息化水平，基于可視化模型為項目各參與方提供協(xié)同管理平臺，提升項目執(zhí)行過程中的決策效率[3]。

1.4 網(wǎng)絡構架

本項目BIM技術的實施將與傳統(tǒng)作業(yè)方式相結合，采用小協(xié)同的方式開展，施工單位在各自辦公場所分別設置BIM模型工作站和建模PC機，以進行施工協(xié)調，而項目管理公司則通過項目管理平臺對項目整體操作進行協(xié)調，協(xié)調的信息交互則在業(yè)主的支持下通過項目管理平臺進行。

2 BIM技術的主要應用

2.1 無人機傾斜攝影及正攝影像結合GIS技術

開展場地分析將工程周邊地形、建筑等信息進行場地仿真，梳理項目沿線的各類邊界條件：規(guī)劃控制線，土地權屬，建筑、構筑物分布，地鐵，管線，高壓線等，使方案避讓更容易判斷，從而減少沖突，為工程決策提供重要依據(jù);通過方案設計建模、方案比選展示本工程的高架、道路、橋梁模型，為項目決策提供可視化工具[4]。

2.2 三維協(xié)同設計

通過三維協(xié)同設計平臺，將標準與參數(shù)化族塊集成于模型中，便于設計隨時提取使用，從而提高設計質量;各專業(yè)設計基于同一模型進行協(xié)同設計，能有效提高不同專業(yè)間信息的傳遞效率和質量。

2.3 復雜節(jié)點方案深化設計

通過搭建的BIM模型，進行可視化設計和分析，將BIM技術與GIS結合，可實現(xiàn)在真實環(huán)境中進行方案設計，深化節(jié)點設計，以行車視角或其他任意角度模擬主路、立交、高架的真實設計方案，根據(jù)模擬數(shù)據(jù)，進行優(yōu)化方案和線性設計，以及設計交通附屬設施。

2.4 全線交通模擬

通過創(chuàng)建整體交通組織模型以及該區(qū)域的流量數(shù)據(jù)再配合施工過程進度模擬，可以非常直觀的分析出隨著施工階段不同對主要節(jié)點的交通影響，從而對于交通臨時便道的優(yōu)化以及對于易擁堵點的分流有著極大的促進作用。

2.5 VR虛擬現(xiàn)實

結合VR虛擬現(xiàn)實技術，實現(xiàn)交互式設計方案。基于VR和AR環(huán)境，對工程進行虛擬交底。利用BIM技術建立的工程模型，結合VR體驗設備實現(xiàn)動態(tài)漫游，實現(xiàn)比BIM模型交底更真實的體驗，讓施工人員更為直觀的感受施工場景，幫助施工人員理解施工方案與工藝，提升最終的施工質量。

2.6 道路翻交模擬

模擬施工期間的交通疏解過程，檢查交通疏解方案的可行性。充分發(fā)揮BIM技術的可視化交互價值，提升溝通質量及決策效率。

2.7 施工空間沖突分析

實現(xiàn)動態(tài)、靜態(tài)沖突分析，輔助業(yè)主或施工單位對施工圖紙與施工方案進行分析審核。通過三維示意圖表現(xiàn)施工信息，充分發(fā)揮BIM技術的可視化交互價值，提升溝通效率。

2.8 施工進度模擬及控制

基于BIM模型對建筑進行四維虛擬營建，輔助施工管理有效把控各個重要施工節(jié)點，實時修正施工計劃，提供可建性方案。將項目實時施工進度、結構變形數(shù)據(jù)、地面沉降數(shù)據(jù)、建筑物沉降傾斜數(shù)據(jù)等實時變形監(jiān)測信息以及項目的實時監(jiān)控信息與BIM模型及周邊GIS數(shù)據(jù)進行整合，在web平臺上以三維可視化的形式展示，并將重要信息實時推送至管理人員。

2.9 工程智能化管養(yǎng)

在施工階段應用BIM技術及模型維護并形成竣工模型后，工程數(shù)據(jù)以模型的形式存檔。后期工程運營養(yǎng)護可隨時調用。在BIM模型上可以進行設施管理、數(shù)據(jù)監(jiān)測、可視化預警、信息化養(yǎng)護等。

2.10 資產設施管理

通過三維模型與管理系統(tǒng)的結合，對主要設施（道路設施、照明、廣播、探頭、水泵、閥門、變電設備、通信、信號設備、廣告等）進行登記管理。

3 結語

以BIM技術在紹興市二環(huán)西路建設項目中的實施為例，闡述了BIM技術在城市智慧快速路建設項目的具體應用，據(jù)此提高勘察設計質量、提升建設管理工作的信息化水平，對將BIM技術引入城市智慧快速路建設提供參考及借鑒作用。

參考文獻

[1] 梁鹿鳴，盧輝.工程建設管理行業(yè)中的BIM技術應用分析[J].科技風，2008（26）：109+112.

[2] 劉建宏.BIM技術在鐵路橋梁建設中的應用[J].鐵路技術創(chuàng)新，2015（3）：47-50.

[3] 徐世杰.基于BIM技術的項目建設管理應用研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學，2015.

[4] 陶鵬，王旭.BIM技術在EPC項目建設中的應用[J].工程與建設，2019（6）：907-909.

收稿日期：2020-07-10

作者簡介：劉析遠（1991—），男，安徽合肥人，碩士研究生，工程師，研究方向：市政道路總體。