BIM技术在干线公路工程项目管理中的应用研究

BIM技术在干线公路工程项目管理中的应用研究

崔胜强

临沂市公路事业发展中心 ,山东省临沂市 276000

【摘 要】近年来，中国的经济建设蓬勃发展，城市规划和城市建设不断推进，人们对生活质量的要求越来越高。城市的发展离不开道路建设，道路工程建设的质量将直接影响人们的生活，对公路工程项目进行严格科学的管理，不仅是保证公路质量和安全，也是城市建设的重要内容之一。因此，随着科学技术的飞速发展，工程建设规模的逐渐扩大，施工工艺要求的多样化，工程施工难度的不断增加，有必要将先进的管理技术引入到公路工程项目管理中，以保证公路工程的质量，提高公路的使用寿命。本文基于BIM技术在国家干线公路工程项目管理中的应用展开论述，以期望能够提高公路工程项目的质量, 提高公路安全性能, 延长公路的使用年限，进一步推动智慧交通、绿色交通发展。

【关键词】BIM技术;干线公路工程;项目管理应用

引言

BIM技术体现出全面和准确性，在模型内部有效联系各项数据，这也是项目管理开展相关工作的基础。在项目整体建设过程中，科学利用BIM技术，统筹处理不同施工环节和项目要素，妥善设计各个建设工序，最大程度保证建设水平和综合收益。所以，科学应用这项技术，有利于完成工程建设工作的各项目标，推动企业的可持续发展，为施工企业带来更大的利润。

1 BIM技术概述及主要特点

1.1 BIM技术的概述

BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，属于三维虚拟数字技术,通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用,真正实现项目的自动化和智能化管理，最终节约成本，提高工程质量，真正实现绿色建筑的发展。

1.2 BIM技术的特点

(1)可视化：BIM提供了可视化的思路，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前，能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视。在BIM建筑信息模型中，由于整个过程都是可视化的，所以，可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、建设、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。

(2)协调性:不管是施工单位还是业主及设计单位，无不在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题，就要将各有关人士组织起来开协调会，找各施工问题发生的原因及解决办法，然后出变更，做相应补救措施等进行问题的解决。BIM建筑信息模型可在项目建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据提供出来。

(3)模拟性：BIM技术可以模拟现场构造物模式，通过BIM技术模拟各个项目的内容，了解项目中存在的问题，及时发现存在的问题和不足，优化项目内容，在项目施工阶段通过BIM技术模拟施工，预测施工内容和成果，并根据实际情况制定完善的施工方案和内容，可以为项目管理提供有效的信息参考，确定最合理的项目计划。同时，可以运用建设模式，了解项目建设中存在的问题，进而加强项目管理和项目成本管理，从根本上提高项目的整体经济效益。

(4)优化性：工程项目整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，在BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。工程项目复杂程度高到一定程度，参与人员本身的能力无法掌握所有的信息，必须借助一定的科学技术和设备的帮助，BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。

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2 BIM技术在干线公路工程项目管理中的应用   2.1 BIM应用模型

干线公路项目涉及的单位和专业众多，建设周期较长，根据专业的不同分为多个不同的施工阶段，在不同的专业或者建设阶段，对信息数据的处理各有不同，所以容易造成信息的堆积，同时信息数据之间的传递也存在着或多或少的障碍，这就要求业主进行协调管理，导致业主的协调工作量很大，效果并不明显。而通过BIM技术，以信息数据建立立体模型，将此模型中的物体特性、信息、施工要求等以统一的参数进行转化，用参数来表达各部分的内容。通过对参数信息的整理和归类，将其存储在模型数据库中，实现建设各方信息的有效沟通和共享，达到建设各方协同管理的目的。在BIM立体模型中，对公路工程项目的管理，可以通过修改参数来进行信息的构建，并随着项目的进展不断完善和更新。在数据模型的基础上，实现数据信息的有效沟通和实时共享，加强了各参建单位的有效沟通。项目参与方不再相互“孤立”，发布的指令更具针对性和科学性，实现精细化管理，有效实现合作与协调。同时，在项目实施过程中建立数据库文件，为以后的运行维护管理提供基础数据。

2.2碰撞检查

BIM最直观的特点在于三维可视化，降低识图误差，利用BIM的三维技术在前期进行碰撞检查，直观解决空间关系冲突，优化工程设计，减少在施工阶段可能存在的错误和返工，而且优化空间，优化方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了各参建方沟通的能力。

2.3 模拟施工

有效协同三维可视化功能再加上时间维度，可以进行进度模拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同。施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主、领导都能对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，减少工程项目质量问题、安全问题，减少返工和整改。

2.4 三维渲染

宣传展示三维渲染动画，可通过虚拟现实让客户有代入感，给人以真实感和直接的视觉冲击，配合演示及施工阶段调整实施方案。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍。

3 BIM技术在高速公路建设中的应用案例   3.1 项目概况   本文以京沪改扩建工程为例，京沪改扩建工程是交通运输部确定的绿色公路和BIM应用示范项目。各参建单位紧密结合项目进展，积极有序推进BIM技术在项目管理和工程建设中的应用，建立起BIM智能管控中心，通过BIM建模对关键工程、典型施工工艺和交通导改等进行模拟，利用无人机倾斜摄影与BIM模型结合辅助工程算量，搭建了BIM协同管理平台PC端、WEB端、APP端，涵盖质量、安全、进度、协同办公、视频监控等模块，工程建设信息化、智能化管理水平得到进一步提高。

3.2 基于BIM的工程整体规划架构   BIM管理平台基于现场数据，融合3D模型、GIS、信息管理、手机APP而构建的面向施工单位的应用管理平台。将项目管理过程从平面转向立体、将静态转向动态、将封闭转向协同共享，实现工程项目可视。   3.3 工程结构建模   通过将设计图纸转换为施工模型，主要建模范围以代表性桥梁为核心，延伸周边范围的路基建模，按照实际施工组织的精细程度，通过工程编码建立起工程单位分部分项工程结构树与模型的一一对应关系，通过BIM模型加强参与各方对项目的理解。   3.4 地形场景建模   采用无人机或卫星影像数据，叠加地形数据生成立体的地形场景模型，真实还原现场实景。   3.5 施工流程模型建立   本项目采用ContextCapture实景建模技术，快速的为项目勘测和设计提供了真实的数据依据，利用OpenRoardsConceptstation进行快速方案设计和评选决策，对全线路段采用OpenRoardsDesigner进一步深化设计，对项目设计的构件进行参数化模板定义，如路基、边沟和涵洞等的设计效率得到了很大的提高，此外还用参数化的模式，对桥梁进行深入细化设计建模，在以上的基础上，我们通过Dgn模型，对工程量进行快速的统计，对设计过程中控制工程造价起到了很大的帮助，最后我们还对项目的交通附属设施进行了全面建模，形成设施构件库。   4 BIM技术未来的发展趋势   4.1云端技术

云技术，即无限计算，是未来的发展趋势。在能耗和结构的信息分析计算中，利用强大的云计算能力对信息分析过程进行实时计算，比较不同方案之间的差异，帮助设计人员找到最佳设计方案。

4.2数字化现实捕捉

数字化现实捕捉技术，对桥梁、道路等进行激光扫描，从而得到早期的信息数据，在现阶段，也有新颖的算法，通过激光扫描得到的点，将这些点集中在一个平面，再将此平面放在要建的模型中。应用数字化现实捕捉技术，设计人员在3D的空间中进行工作，将产品更直观的展现在客户面前，使客户对产品有全面的认识和了解，更便于各项业务的开展。

4.3协作式项目交付

BIM技术的工作流程从根本上改变了设计方式。这是一种新的设计方法。这是一个由各方合作完成的协作过程。在这个过程中，每个人都可以提出自己的意见和看法。BIM技术的工作过程是通过多方的参与，以及整个过程周期的参与，在一定程度上可以体现BIM的最大价值。

4.4以移动技术来获取数据

互联网和移动智能技术已经渗透到人们生活和工作的方方面面，人们获取信息不再受时间和地点的限制。在公路工程项目设计方面，利用移动智能设备，工作人员可以随时随地获取数据，进行相关设计。

结束语

总之，在公路工程项目管理中大力推广应用BIM技术，使其在项目建设中起到“提质、增效、降本、可溯源”的作用，意义重大。不仅使公路工程的建设效率得到大幅的提高，同时也有效的避免了施工中的一些工期延误问题。与此同时，BIM技术中的三维模型，可以使设计和施工更加方便，保证的工期的完成进度，真正实现质量、安全、进度等内容全过程全方位协同管理。所以，BIM技术应用在公路工程项目管理中，在无形中节约了工程建设的成本，同时也提高了工程建设的效率，在未来的公路工程建设中，BIM技术将会发挥其更大的作用，扩大其在公路工程建设中的推广应用，充分发挥引领带动作用，全面提升公路设计、建设、运营养护管理水平。

  参考文献   [1]李书锋.BIM技术在高速公路工程建设中的应用分析[J].交通世界，2018（25）.   [2]董君，王志赫.高速公路工程建设中对BIM技术的应用实践[J].公路工程，2017（04）.