BIM技術在高速公路建設中的應用

陳俊浩

摘要 我國高速公路建設總里程不斷提升，對高速公路建設質量與水平也提出了更高的要求。BIM技術作為新型的科學技術，已在諸多行業中得到應用，針對高速公路所具有的點多線長特點，BIM技術可以建立起專門的施工模型及多層次4D施工管理技術，可有效提高高速公路建設水平，讓高速公路建設朝著信息化方面發展。

[關鍵詞]BIM技術 高速公路 建設 應用

長期以來，高速公路建設都是國家的基礎設施建設，很多國家都己將BIM技術應用到高速公路建設中來，但是我國在BIM技術應用方面起步較晚，發展很不成熟。但實際上將BIM技術應用到高速公路建設中，具有很大的優勢及發展前景。

1 BIM技術在高速公路建設方面的應用優勢

1.1 高速公路設計能實現可視化

之前進行高速公路設計時通常采用CAD方式，高速公路所有設計內容信息標準都在一張圖紙上，內容非常多，線條錯綜復雜，很難讓非專業人士達到一目了然的效果，難免會出現溝通障礙。運用BIM技術能夠通過模型將設計信息展現出來，如建立起交互性平面交叉路口模型。此外運用內置部件，如行車道、溝渠或者復雜的車道組件等，都能夠按照一般的設計規范快速設計出環島及各種表示。運用模型將項目整體都一目了然地顯示出來，便于各方主體溝通交流，有效提升了交流效率與施工進度。

1.2 提高了工程量計算準確性

先前在高速公路建設中，對工程量進行計算時，特別是關于曲面與設計曲面間的土方量計算，只能借助于工作經驗得出，經常會出現漏算多算等情況。現在借助BIM技術把各種數據都加入到模型中，得到土方調配圖表，就能求解出最佳的挖填距離、要轉移的土方量以及移動方位、確定土坑土堆位置等。通過道路模型就能得出所需的工程材料數量，進而對項目成本進行分析。

1.3 能夠有效減少工作量

進行公路設計時，設計變更是不可避免的。CAD圖紙由于不具有聯動性，當發生變更時要一一修改，對不同構件間影響也無法核查。運用BIM技術則可以利用模型聯動性優勢有效避免這一問題，減少工作量，保證不同模型構件相互間統一，有效降低了人力物力財力成本，為高速公路高質量施工打下了良好的基礎。

1.4 能夠實現多領域協作

之前進行高速公路設計時，多數情況下都是單打獨斗，各方主體間缺少有效的溝通交流，工作傳遞時容易因溝通不暢而出現扯皮，工作效率低下。而現在運用BIM技術建立起模型，能夠把相關專業所需的各種數據信息都納入進來，便于大家協同作業。道路工程師能夠把縱斷面、曲面及路線方面的信息傳輸到結構工程師手中，便于結構工程師對橋梁、箱形涵洞及交通結構物進行設計。

2 BIM技術在高速公路建設中的應用

當前，BIM技術方興未艾，在房屋建筑方面應用非常多，但是在橋梁道路方面的應用依然處于起步階段。BIM技術有著可視化、模擬性、協調性、可出圖性等諸多優勢，正因為BIM技術具有這些優勢，它才能在高速公路建設方面有著非常廣闊的應用前景，結合高速公路具體特性，在施工時實施多層次管理及可視化模擬，能夠讓高速公路建設獲得全新的活力。可以從BIM技術自身特性入手，對高速公路建設進行建模及可視化處理，根據施工現場具體情況分析將BIM技術運用到高速公路建設中。

2.1 高速公路建設技術交底

2.1.1 當前高速公路建設時的技術交底所具有的問題

一是施工隊伍整體水平參差不一，很多施工人員文化水平低，有些專業術語會聽不懂二是進行技術交底時，很多時候交底內容無法引起工人的重視，有些專業性的知識還需要慢慢理解。

2.1.2 運用BIM技術進行技術交底的好處

BIM技術具有可視化優點，運用BIM技術對施工隊伍進行技術交底，能夠讓工人更為詳細地了解到整個施工過程。BIM技術能夠對施工進度、各處施工情況等信息進行三維形象化展示，讓施工人員可以有效掌握施工進展情況及施工技術，從而極大地降低了施工時可能會遇到的各種問題情況，而且也能激發出施工人員的工作激情，提升了施工交底水準。

2.2 BIM技術碰撞檢測

2.2.1 碰撞檢測流程

在實施BIM模型碰撞檢測時，主要是運用Revit、ArchicAD軟件對BIM模型進行構建，然后通過碰撞檢測系統對不同模型進行整合，找到模型當中的碰撞點，得到所需的碰撞檢測報告。其流程可以分為五個階段：第一階段是提交各種模型;第二階段是對模型進行審查修正;第三階段是在系統化后臺進行碰撞檢測并得到結果;第四階段是專家對圖紙進行核對;第五階段是撰寫碰撞檢測報告并輸出。

2.2.2 BIM模型碰撞檢測在高速公路施工中的應用

運用BIM技術所具有的碰撞檢測及信息化優勢，結合高速公路項目實際情況，對施工時的工藝問題及施工難題進行解決。BIM模型可以起到施工預演的作用，運用BIM技術進行建模的同時，也就相當于做了一次三維校審。在這一過程中能夠發現很多設計方面隱藏的問題，這些問題通常不會涉及到規范性，但是和專業卻密切相關，在一般的單專業校審時不太容易發現。BIM模型可以把不同專業都放到相同模型中，對專業協調結果加以檢驗，需要注重考慮各個專業間的差異、高度方面的碰撞等問題。模型要按照實際尺寸建模，在過去CAD圖紙設計中要省略的地方都需展示出來，這樣能讓那些表面上看沒問題，但實際上存在隱患的問題暴露出來。

2.3 施工模擬

2.3.1 施工模擬的作用

運用BIM技術可構建起三維可視化模型，然后將時間維度加進去，就能實現虛擬化施工。在高速公路施工中，可通過這一模型實時地查看施工進展情況，并將其與施工計劃進行對比，實現協同作業，施工方、監督方、施工單位領導都能對工程實施中的各種情況、問題進行了解。運用BIM技術，再結合施工方案、施工監測、施工模擬，能夠對高速公路施工時的質

量安全問題進行實時掌握，有效降低返工次數。

2.3.2 施工模擬的實施

所有的施工項目組織要想順利開展下去，都要進行前期的規劃，收集相關內容，盡可能協調好相關單位、工種、資源。運用BIM技術對高速公路項目進行管理，可以實時地查看時間節點及重要程序的轉交情況，從而有效應對項目施工時遇到的各種重難點問題，給出最佳的施工調整方案，從而能夠極大地提升對高速公路項目進度的控制程度。

2.4 安全控制

安全控制主要是指在高速公路施工時要始終貫徹“安全第一、預防為主”的建設理念，防止出現安全事故。

2.4.1 需要解決的安全問題

高速公路工程安全員執行技術交底，闡述標準規范及施工注意事項時，要有項目的講解，但現在的狀況往往是泛泛空談，沒有根據施工現場具體情況實施。此外，在高速公路施工時，還會遇到高邊坡、隧道等工程，這些工程在制定安全方案時都需要施工隊伍有豐富的現場工作經驗，在施工時有著很多不確定性，因此如何有效預防安全事故發生是非常有必要的。

2.4.2 BIM技術優勢

通過BIM技術可以制定出應急預案，如作業安全入口、設備運行路線、救護路線等，而且運用BIM模型所建立起的三維動畫能夠讓項目部和工人很好地溝通，效果顯著。BIM技術可以有效演練不同的施工內容，對施工管理人員、技術人員、工人各自的職責進行明確。運用BIM技術所具有的可視化有點，還能借助于不同顏色對施工時的空間位置進行標注，劃分出危險區域、安全區域，真正保證可以事先預防控制。

3 結論

BIM技術發展的如火如荼，在房屋建筑等行業有著廣泛應用，但目前在高速公路方面的應用還很少，需要對這方面的應用加深探索。由于BIM技術軟件有著龐大的功能，需要將BIM技術與高速公路實際施工情況結合起來，實現理論與實際相結合，更加深入對BIM技術在高速公路建設方面的應用探索，讓BIM技術真正為我們的為高速公路工程建設帶來方便。

參考文獻

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