高質量工程助力國際一流灣區建設

文｜本刊記者 李施璇

十九大報告第一次明確提出建設“交通強國”發展戰略，標志著建設交通強國已經由行業愿景上升為國家戰略。2018年6月，交通運輸部制定了《交通運輸服務決勝全面建成小康社會開啟全面建設社會主義現代化國家新征程三年行動計劃（2018-2020年）》（以下簡稱《計劃》）。《計劃》主要包括8個方面，共76項任務，涉及深化交通運輸供給側結構性改革、高品質建設現代交通運輸體系、高層次建設交通創新體系、高要求建設交通安全體系等。完善交通基礎設施網絡，著力推進綜合交通基礎設施建設，高速公路總里程達到15萬公里，基本覆蓋城鎮人口20萬以上城市及地級行政中心；基本形成以綜合樞紐為節點，以高品質的快速交通網、高效率的普通干線網、廣覆蓋的基礎服務網為主體的更高質量互聯互通的交通基礎設施網絡。

隨著我國經濟社會的快速發展，交通基礎設施建設逐步加強重大科技研發和創新能力建設，取得了一批科技創新成果。在技術與理念不斷創新的同時，智能化和標準化將成為交通基礎設施建設的發展方向。

BIM 技術成就高速公路市政化改造

中交第一公路勘察設計研究院有限公司（以下簡稱“中交一公院”）是我國交通工程咨詢、勘察、設計、研究領域的大型骨干企業，是交通系統最早獲得“中國勘察設計綜合實力百強”的單位，建設項目遍布全國30個省、市、自治區及全球五大洲30多個國家，榮獲國際級、國家級、省部級獎項400余項。

面對全球的交通基礎設施建設市場，中交一公院秉承“固基修道、履方致遠，為世界交通基礎設施全壽命周期奉獻創新技術”的企業使命，以“誠信、合作、共贏”的經營理念，踐行“轉方式、調結構、新突破、上臺階”的新時期工作方針，充分發揮設計與人才、科研與技術等綜合優勢，進一步創新商業模式，提升企業綜合實力和核心競爭力，強化創新技術服務能力，打造“平臺高端化、架構集團化、業務多元化、經營一體化、管理信息化”的綜合交通領域，國內一流、國際知名的工程咨詢集團公司。

由中交一公院承擔設計咨詢服務的深圳梅觀高速公路清湖南段是國家高速公路G94中的一段，位于深圳市中部，全長8.5 公里，起于“梅林關”，終于“石清大道”，共設互通式立交8處、橋梁37座、綜合管廊總長約17.6 公里，總投資95.9 億元。

該段高速公路是具有較強城市對外功能的城市快速路，承擔著復合交通功能，車流量非常大，現有的市政配套設施已經無法跟上城市快速發展的腳步，急需市政化改造，包括將原有高速公路改擴建為城市快速路的主路，以及在兩側新建城市快速路的輔路及道路配套系統，以適應深圳市綜合交通運輸網絡與城市發展的需要。

由于該路段處于城市成熟區域，交通繁忙，施工期間斷交影響很大，施工交通組織設計復雜，需要深度優化交通組織方案。且該項目的設計周期只有9個月，涉及改造內容多、業主要求高、環境十分復雜且工程技術難度大等特點。鑒于上述因素，傳統工作方式和工作流程無法滿足項目要求。

深圳市交通運輸委員會聘請中交第一公路勘察設計研究院有限公司充分利用BIM 解決方案應對復雜的建設環境，為深圳梅觀高速公路清湖南段市政道路進行改擴建，提供了從方案設計、初步設計到施工圖設計的設計咨詢服務。

中交一公院團隊通過應用BIM解決方案，將大場景復雜環境無人機傾斜攝影測量實景建模技術用于設計，實現了設計基礎數據和設計方式的創新；自主研發定制適合我國市政道路的40多種參數化標準斷面和設計建模工具，大幅提升了工作效率。利用LumenRT 進行場景動畫展示，并搭建BIM協同設計和管理平臺，實現了各專業、各參與方、各階段設計數據與模型的高效協同。

實景建模技術開創道路三維設計新流程

中交一公院將實景建模技術應用到項目中，利用多種軟件構建三維設計環境，為設計提供形象真實、直觀可靠的依據。其中，項目團隊基于無人機傾斜測量技術，在沿線布設58個高精度相控點，大幅提升了實景模型的平面和高程精度；應用ContextCapture 軟件構建項目區域地面的實景模型，該模型具備精度高（相當于1：1000 地形圖的精度）、現實感強、可量測的特點，直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性，為設計提供有力數據支撐，有效補充項目的外業數據，提升項目的內業質量。

將實景建模技術應用到項目中可以說是設計基礎資料的變革，它充分挖掘和利用了實景模型在工程設計環節中的價值。相較于傳統的基于地形圖的設計方式，本項目實現了設計基礎數據的創新，為設計人員提供了真實形象直觀且精準的設計依據，開創了基于實景模型進行道路三維設計的工作流程。其中，采用PowerCivil、OpenBridge Modeler結合實景模型和三維地質、管線模型環境，進行道路三維協同設計，極大提升了設計質量和效率；基于MicroStation 二次研發工具構建三維地質模型，采用SUDA 構建三維地下管網模型，然后將這些環境模型集成，形成虛擬建造的三維數字環境。

快速參數化建模技術大幅提升工作效率

中交一公院團隊以OpenRoads Designer 道路設計軟件為基礎，通過自主研發定制適合我國市政道路的40多種參數化標準斷面和設計建模工具，快速完成全線復雜平、縱、橫斷面及三維道路BIM模型的構建與設計，大幅提升了工作效率。

首先是橋梁模型參數化建模，使用MicroStation建立參數化構件庫，結合二次研發基于腳本的快速建模工具，使得原本需要4周才能完成一個立交的橋梁模型，縮短為1周完成，大大縮短了設計周期。

二是管廊模型參數化建模，基于ContextCaptrue創建的實景模型，結合MicroStation 創建的三維地質環境和Subsurface Utilities Design and Analysis 創建的地下管網模型，為項目提供了真實而直觀的設計依據，使項目的設計方案更準確、合理和經濟。相較于傳統的基于地形圖的設計方式，在實景環境中開展設計，可以良好發揮設計者的專業能力，提升設計質量，讓團隊和利益相關者更快速更準確地理解設計意圖。

三是定制道路模板，利用PowerCivil 幫助項目團隊完成了復雜的道路交叉口、導流島、中央綠化帶的設計，極大地提升了復雜路段的設計質量；使整個道路模型的建模工作節約了2 個月的建模時間和對應的項目成本。

此外，中交一公院團隊還將集成的模型導入LumenRT，進行道路方案景觀方案設計、比選和優化，交通導改方案比選和優化，整體項目方案比選和優化以及整體方案匯報演示，無需借助第三方工具并充分利用設計模型，降低了項目成本，提升了模型價值。

協同平臺快速推動項目進展

中交一公院梅觀高速項目團隊利用協同平臺在ProjectWise 服務器上塔建了梅觀項目的協同環境，實現了項目管理、協同工作、資源共享。具體表現在以下幾個方面：

一是幫助建立了統一的信息發布機制，為中交一公院院領導、項目負責人、設計人員、外委人員提供項目最新信息，并建立項目信息及時更新機制，實現項目組內各專業之間的信息共享與交流。同時利用文件版本管理機制嚴格記錄提資過程，并將設計文件的變更和變更內容及時告知其他專業設計人員，從而實現專業內與專業間的協同工作。

二是幫助控制相應流程和流程中的各個節點，并且賦予設計人員和管理人員在各個節點的訪問和操作權限，形成協同的設計工作環境。同時，各專業、各參與方、各階段設計數據與模型的高效協同，減少了重復建模、專業間溝通不暢等情況的發生，節省了設計檢查、設計更改、創建模型、模型總裝、方案展示的時間。

三是將集成模型發布為iModel 格式后進行輕量化展示、設計合理性及效果直觀形象性，加快了項目交付進程，這讓項目成果得到了業主的充分肯定，為用戶贏得了更多項目機會。各利益相關方通過軟件客戶端，無需借助專業軟件，即可在PC 端、移動端瀏覽和審閱項目成果。

中交一公院梅觀高速項目團隊利用BIM解決方案，在提升設計質量和效率的同時，可以計算的收益是設計修改工作量節省了120人日，初步設計成果校審工作量節省了60 人日，管線設計錯誤檢查工作量節省了150 人日，縮短項目交付時間43天，節約成本220 萬元。同時，該項目也達到了深圳市交通運輸委員會《交通建設領域建筑信息模型（BIM）設計階段交付指引》中對BIM 交付的要求。

改造后的梅觀路將作為“深港脊梁”（皇崗路-梅觀路- 莞深高速）的重要組成部分，南通香港、北接內陸、中連機荷-深中一線，承擔著粵港澳灣區核心層的對外快速交通功能，對將其打造為國際一流灣區和世界級城市群、助力“一帶一路”戰略有積極的推進作用。