BIM技術在市政道路設施養護中的應用探析

滕連軍， 宋仟凡

（中建交通建設集團有限公司）

1 引言

現階段，為保證市政道路設施的安全性和后續的使用期限，工程技術人員可適當強化設施管理手段，引入智能化管理技術，對其實現全方面的養護管理。BIM技術的有效融入為市政道路設施的科學養護提供了有力支持，同時，有效保障了整體工程建設的安全性和質量控制，在維護流程中充分體現了早預防、早發現、早修復的強大優勢，現階段，在市政道路設施養護中的應用越發廣泛。

2 BIM 技術特點及優勢

2.1 項目可視化

BIM 技術可通過3D 建模形式，在2D 平面圖形的基礎上，呈現工程設施各部分的空間幾何關系，并通過導入的數據，以立體化的形象展開模擬仿真和視覺分析，通過模擬碰撞，充分實現對工程設施各結構之間的檢查，增強工程設備結構的可視化，發現問題并及時解決問題。另外，通過BIM 技術的可視化優勢，有效增進了各工程部門之間的溝通交流，無須通過空間想象即可降低工程建設偏差，工程效率顯著提高。

2.2 檢查設計圖

運用BIM技術可實現工程設施設計圖紙的全方位建模分析，有助于工程設施建設在工程設計階段的效率和質量?，F可將BIM技術應用于設計的工程設施主要包括橋梁、隧道、路基、涵洞等，憑借BIM技術全方位檢測的優勢，可有效降低各市政道路工程設施在工程設計階段的安全與質量風險。

2.3 掌握項目進度

BIM 大數據模型具備項目進度顯示功能，工程技術人員通過在模型中設定進度完成追蹤提示，各設施項目在各個階段工程量的進展，就會以不同的顏色進行標識顯示，為后續的工程建設進度提供支持。

2.4 施工可模擬

運用BIM技術可以對道路設施施工各工序及環節進行模擬，同時，在施工的過程中，還可以實現對施工現場安全方面的模擬演示，提前預知可能發生的安全風險，并提醒工程建設人員采取相應的預防措施，保障施工過程中的質量和安全。

2.5 復核工程量

通過BIM 模型的建立以及數據的分析，工程技術人員可高效完成對工程設施從工程設計到工程驗收各階段的決策分析，完成對總工程量的復核。

2.6 數據可集成

通過BIM 技術數據集成化的功能，可將施工現場收集到的設施數據集成到BIM 數據庫中，并充分利用數據信息，實現工程建設各部門之間的協調配合，保障市政道路設施建設各環節的數據共享。

3 道路設施養護中BIM 技術的應用現狀

隨著我國道路工程建設的不斷發展，現有越來越多的工程建設企業將BIM技術運用于工程建設整個生命周期中，并使其發揮作用。就現階段而言，BIM技術在大型橋梁等工程建設項目中進行應用示范，并重點搭建BIM 數據庫平臺，以BIM 技術可視化和智能化的優勢，為道路設施搭建基礎的養護平臺，并在搭建的過程中，彌補原有系統和技術方面的不足。經研究表明，現有南方的某一線城市已大力推行BIM技術在市政道路設施養護方面的系統化應用，政府出臺相應政策法規配套支持這一先進技術的落實，從最開始橋梁、涵洞、路基等大型道路設施的建設，到現有BIM 技術全方位應用于道路設施的養護過程中，其整體上已實現了良性化運維[1]。

另外，將BIM技術應用于市政道路設施養護，雖得到政府的大力推廣，但隨著相關技術的升級和革新，相對應的政策法規并沒有及時得到更新和完善，而且就目前而言，無論是大、中型城市，BIM 技術在基礎設施的日常養護工作上應用不多。另外，BIM技術的應用可有效實現工程建設企業內部的協同辦公和工程質量的管理。通過3D 建模技術完整展現各工程建設在結構和構件組裝方面的呈現，通過對BIM 數據庫數據的有效分析，整體提升市政道路設施的設計效率，降低工程設計環節的修改率。同時，BIM 技術的有效融入，可以為工程設計單位在大型道路設施的監測方面提供高效的信息傳遞服務。總的來說，現有的BIM 技術被廣泛應用于大中型道路工程設施的設計、決策、施工和竣工階段，隨著時間的推移，在市政道路設施養護方向的應用價值有待挖掘，同時，工程技術人員缺乏在此方向的維護經驗和實踐操作，由此可見，BIM技術在市政道路設施維護方面的應用，有進一步拓展的空間[2]。

4 市政道路設施養護中BIM 技術的應用方向

4.1 設施巡管

首先，將BIM技術應用于道路設施養護工作中，可有效提高日常巡檢的工作效率，完成相應的巡檢目標，并及時將巡檢數據進行收集整理，并上傳至BIM數據平臺，通過數據的分析加工，有效實現數據的高效傳遞和分享。在BIM技術作用下的移動檢測功能可進一步加強工程設施在信息方面的維護與管理，并準確定位問題痛點，讓問題得到科學合理地解決。再者，在設施巡管期間，運用BIM技術可以有效降低設施維修成本，提升設施維修的效率，通過沙盤模型的建立，創建可視化的數據資產欄目，有助于工程建設人員實現對設施巡管的動態化監管，同時，可以實現對各階段數據信息的采集，為設施的安全提供保障。同時，提高移動集成數據的傳輸效率，維護數字化資產在整體生命周期內的管理時效[3]。

4.2 日常養護

傳統的市政工程設施在日常養護期間的信息采集，多數情況下，工程技術人員會通過筆錄或人工檢測的方式對其進行監測和養護評估。其間信息化程度較低，對工程設施的各部分也沒有做到全面地了解。同時，因數據的分析和查找步驟較為復雜，導致采集到的數據無法實現集成化管理，不僅數據信息易丟失，且難以通過數據分析推導出現有設施在施工控制和施工指標之間的關系，數據溯源難以發揮其作用，這在一定程度上對道路設施在日常養護方面的管理造成負面影響。然而，BIM 技術的有效融入可高效推斷道路設施的痛點位置，并通過移動檢測技術，全方位實現對道路設施結構及各部位的數據信息的上傳，并通過3D建模演化，以立體化、可視化的形式進行呈現，加強日常維護工作的檢測效率。另外，BIM技術智能化的應用，可有效關聯道路設施在維修方面的整體預算，并展開全過程的可視化分析，為后續的維修工作提供決策輔助。BIM 技術還可以針對問題痛點，建立整體的3D 模型方案，通過模擬演示找到適合的維修方法和技術，提升日常維修工作的效率，并輔助研判不同問題痛點的成因，提供有效的解決方案，提高日常養護方面的科學測算。同時，可依據技術層面打通工程建設財務部門與維修部門之間的高效溝通，進一步提升道路設施的日常養護效率和質量[4]。

4.3 集中維修

首先，在進行市政道路設施集中維修之前，工程技術人員會運用BIM技術對道路設施進行全方位的檢測評估，并依據檢測評估結果對現階段的設施狀態進行研判，為后續的維修工作提供數據經驗，提高維修工作的科學性和合理性。BIM技術可同時出具多項維修方案，工程技術人員可對維修方案進行決策分析，加強維修方案的科學性與合理性。在實施集中維修的過程中，BIM 3D模擬演示可實現維修設計、決策、施工、到維修完成各階段設施的狀態管理，同時出具各階段的安全性分析報告，從整體上滲透到工程設施的各部分，提升工程設施集中維修的效率，降低工程維修成本，保障工程維修的整體安全和后續的維修質量，實現多目標的協同完成。

4.4 檢測工作

相較于傳統的工程設施檢測工作而言，工程人員多采用人工檢測的方式，采用相應的輔助儀器對道路設施的結構及構件進行專項的應急檢測，然而，因儀器及目力所及的范圍較窄，且數據化的程度較低，針對設施的腐蝕、形變等問題，只能通過拍攝照片或書寫紙質材料進行數據信息的存儲，并且在數據的分析過程中，無法對數據進行整體的分析和研判。而BIM技術的融入，可通過三維建模的形式，實現檢測方案的可視化，同時，可通過數據庫技術完整保留采集到的檢測數據，及時實現對數據的分析，并呈現相應的檢測方案，對檢測設施實現智慧化分析，這不僅能夠提升檢測工作的效率，同時還能夠確保檢測數據的科學性。在后續的檢測評估中，運用BIM 的建模技術可以在完成檢測的同時，進一步管控道路設施的質量，并在此前提下，比對維修方案與實施效果之間的合理性，保證維修數據追溯的有效性，提高市政道路設施檢修的整體質量[5]。

4.5 安全運營

針對橋梁、隧道等道路設施的安全運營，工程技術人員可采用BIM 技術，實現對其運營的輔助管理。首先，BIM 智能化、可視化和三維化的優勢，可滿足大中型道路設施在結構、信息方面的管理需求，并可通過數據庫運算高效分析各運營要素之間的關聯性，實現對道路設施各方面的評估。同時，工程技術人員可依據評估數據全方位指導隧道、橋梁等大中型道路設施在安全運營方面的落實與提升，并有效立足安全維護，開展針對安全及突發情況方面的管理措施，滿足對道路設施的安全運營。同時，工程技術人員可基于BIM 技術智能化的統計分析優勢，針對道路設施所在各個應急性場景，進行模擬定位和實時監控現場狀況，提升其安全運營的效率[6]。

5 結語

綜上所述，工程技術人員將BIM 技術有效融入于市政道路設施養護中，可以有效提升道路設施的養護效率與質量，維護道路設施在全生命周期管理期間的質控。同時，基于道路設施在設施巡管、日常養護、集中維修、檢測工作、安全運營等方面的養護工作，BIM 技術的應用在其中開拓了更為廣泛的應用空間，有待工程技術人員的進一步挖掘，保障我國市政道路設施建設的可持續發展。