王文海

摘 要： 如今，我國(guó)高速公路工程建設(shè)發(fā)展迅速，以往高速公路建設(shè)已經(jīng)落后現(xiàn)代高速公路建設(shè)發(fā)展要求，存在諸多問(wèn)題，有待進(jìn)一步優(yōu)化。隨之而來(lái)的是：BIM技術(shù)的應(yīng)用，為高速公路建設(shè)提供了新的發(fā)展契機(jī)。就此，筆者結(jié)合實(shí)踐研究，就高速公路工程建設(shè)中對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞： 高速公路；工程建設(shè)；BIM技術(shù)；應(yīng)用實(shí)踐

BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了高速公路工程建設(shè)資源分享，提高公路建設(shè)管理信息程度，提升工程質(zhì)量。BIM技術(shù)是三維數(shù)字技術(shù)條件下集成高速公路建設(shè)內(nèi)不同施工時(shí)期的數(shù)字化模型品；同時(shí)，融合數(shù)字化技術(shù)代表施工功能特點(diǎn)。另一方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠建立建筑信息模型，立足于方案優(yōu)化、數(shù)據(jù)搜集、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等多方面展開施工，有助于提高公路建設(shè)施工質(zhì)量。

一、BIM技術(shù)在高速公路建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)

（一）施工設(shè)計(jì)的應(yīng)用

BIM技術(shù)應(yīng)用在高速公路施工設(shè)計(jì)中，能夠確保施工投標(biāo)計(jì)劃科學(xué)且為工程交接提供便利條件，為高速公路建設(shè)提供清晰、簡(jiǎn)單的公路施工計(jì)劃，有助于增加施工效益。另一方面，工程建設(shè)中融入BIM技術(shù)使工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了可視化，能夠?qū)こ谈鳝h(huán)節(jié)精細(xì)化分析，尤其是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的精細(xì)化分析，提高了工程質(zhì)量。從而確保施工設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理，為后續(xù)施工創(chuàng)造條件。

（二）施工過(guò)程的應(yīng)用

高速公路施工能夠把施工的三維信息和具體建筑資料融合構(gòu)建模型，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)施工資源信息的有效融合，模擬施工全過(guò)程確保設(shè)計(jì)師結(jié)合模型設(shè)計(jì)施工流程，確保施工規(guī)范化并及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的問(wèn)題。另一方面，公路施工時(shí)通過(guò)BIM技術(shù)把四維的拌合站模擬與模型資料融合，避免重復(fù)施工。這樣一來(lái)，有效節(jié)省了人力資源、物力資源，節(jié)約了安裝時(shí)間。

（三）施工協(xié)調(diào)管理

公路施工階段，利用BIM技術(shù)可以將各工區(qū)管理有效的連接，便于施工人員交流。BIM技術(shù)的應(yīng)用完善施工管理內(nèi)的進(jìn)度設(shè)置，防止施工交錯(cuò)與影響施工的順利進(jìn)行，提高管理效率，提高施工協(xié)調(diào)管理效率。此外，BIM技術(shù)的應(yīng)用也便于施工人員、技術(shù)人員了解施工狀態(tài)，從而做好各類安全設(shè)計(jì)與管理，模擬現(xiàn)場(chǎng)施工提升現(xiàn)場(chǎng)施工安全性。

二、BIM技術(shù)建設(shè)高度公路的應(yīng)用

筆者以某高速公路施工為例，該項(xiàng)目在AK800+AK1250段，隧道襯砌段2000m，層高低于1.5m，各層最佳窗口數(shù)量為4個(gè)，凈空不可低于45cm*45cm。拱頂位置留出2--4個(gè)注漿孔。在隧道襯砌施工時(shí)選擇BIM技術(shù)且根據(jù)具體施工組織特征選擇BIM技術(shù)，借助BIM的CATIA建模系統(tǒng)設(shè)計(jì)隧道3D設(shè)計(jì)平臺(tái)。同時(shí)，編訂簡(jiǎn)單的隧道襯砌設(shè)計(jì)流程，凸顯BIM技術(shù)作用影響，提升施工質(zhì)量與效率。

（一）完善高速公路BIM技術(shù)思路

BIM技術(shù)和隧道工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行公路隧道3D設(shè)計(jì)，模擬隧道模型展開結(jié)構(gòu)、碰撞研究。施工企業(yè)經(jīng)過(guò)對(duì)BIM技術(shù)分析展開動(dòng)態(tài)控制且根據(jù)模型引導(dǎo)施工、對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題預(yù)設(shè)、研究經(jīng)濟(jì)投入，完善施工管理。在后續(xù)運(yùn)行與保護(hù)中經(jīng)過(guò)BIM技術(shù)設(shè)計(jì)從而為模型提供借鑒，分析后續(xù)施工可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題制定解決方法。

（二）公路施工設(shè)計(jì)

公路建設(shè)與BIM技術(shù)融合在隧道施工設(shè)計(jì)中便于掌握隧道周圍圍巖狀態(tài)，同時(shí)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)斷面狀態(tài)規(guī)劃支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工狀態(tài)。具體施工過(guò)程中通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)圍巖承載力提高襯砌施工強(qiáng)度，確保穩(wěn)固性，為后續(xù)高速公路施工奠定基礎(chǔ)。結(jié)合隧道應(yīng)用要求與材料，襯砌斷面可以分為直強(qiáng)式與曲墻式襯砌斷面。

（三）BIM技術(shù)施工模型建立

BIM技術(shù)應(yīng)用在公路建設(shè)中有著重要作用，經(jīng)過(guò)調(diào)用BIM技術(shù)工具平臺(tái)CATIAVR21，利用VB6.0對(duì)CATIA V5R21展開二次研發(fā)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的隧道襯砌模型。系統(tǒng)作用要求是在用戶搜集資料信息后獲得了隧道襯砌設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，隨后；將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)錄入從而獲得相關(guān)的三維模型，避免的繁瑣復(fù)雜的設(shè)計(jì)流程。同時(shí)，提高了設(shè)計(jì)效果且為后續(xù)設(shè)計(jì)更改創(chuàng)造條件。

（四）完善隧道施工襯砌

隧道襯砌斷面設(shè)計(jì)頁(yè)面中，相關(guān)人員把設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸進(jìn)文本格式中，建立襯砌。結(jié)合仿真模型得出隧道施工環(huán)境復(fù)雜，一般會(huì)應(yīng)用復(fù)合式襯砌，在直墻式襯砌、曲面襯砌構(gòu)建復(fù)合式襯砌從而提升隧道工程效果。鑒于此，在具體使用時(shí)僅需要調(diào)整模型庫(kù)資料信息就能夠達(dá)到復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，提高公路隧道襯砌施工效率，有著較強(qiáng)的應(yīng)用性特點(diǎn)。

（五）施工方案的設(shè)計(jì)

第一，工程管理人員借助BIM技術(shù)設(shè)計(jì)施工計(jì)劃，其過(guò)程中能夠清楚的看到公路施工時(shí)不同施工時(shí)間階段和施工流程的交錯(cuò)，有助于提升公路施工質(zhì)量，增強(qiáng)施工穩(wěn)定性。BIM技術(shù)能夠?qū)⒕唧w公路施工展示出來(lái)，技術(shù)人員可以找出施工中存在的問(wèn)題與關(guān)鍵階段，提前做好控制與處理。同時(shí)，編制精細(xì)化的公路建設(shè)施工目標(biāo)，確保公路隧道施工的有效進(jìn)行。

第二，施工時(shí)通過(guò)BIM技術(shù)也有助于現(xiàn)場(chǎng)全面檢查，避免出現(xiàn)遺漏，保證施工安全。模板安裝應(yīng)穩(wěn)定、連接密實(shí)不可有漏漿問(wèn)題。末班臺(tái)車走行軌III級(jí)圍巖段，設(shè)施在底板墊層面中，V級(jí)圍巖段適合埋設(shè)在混凝土面中。

第三，BIM技術(shù)構(gòu)建隧道襯砌施工現(xiàn)場(chǎng)，具有可視性特點(diǎn)便于設(shè)計(jì)師掌握施工進(jìn)度狀態(tài)；同時(shí)掌握施工時(shí)易出現(xiàn)問(wèn)題的影響因素制定解決對(duì)策。這樣一來(lái)，讓施工變得更加順暢，便于各部門交流。

三、BIM技術(shù)在高速公路建設(shè)的影響

高速公路設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)BIM技術(shù)可以把公路元素有效轉(zhuǎn)為數(shù)字化構(gòu)件，把公路施工的各環(huán)節(jié)拆分為不同單元建立虛擬化模型，為后續(xù)施工提供便利條件具有重要影響。BIM技術(shù)的融入也能夠構(gòu)件現(xiàn)實(shí)公路特征的虛擬數(shù)字化公路工程建設(shè)施工模型，同時(shí)在模型內(nèi)得出設(shè)計(jì)空間狀態(tài)，保證施工數(shù)據(jù)治療有效性。此外，BIM技術(shù)貫穿于整體工程，立足于工程設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)、運(yùn)行等多方面，能夠在各環(huán)節(jié)中處理信息段層問(wèn)題，起到監(jiān)督與管理作用。高速公路建設(shè)使用BIM技術(shù)也能夠加快施工進(jìn)度、科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證項(xiàng)目如期交工。另一方面，仿真公路隧道襯砌模型的建立促進(jìn)了各部門交流，通過(guò)直觀清晰的觀察避免重復(fù)施工，節(jié)省投入而降低工程造價(jià)。

結(jié)語(yǔ)：

綜合分析，高速公路建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)提高了公路建設(shè)效率、避免施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題而延誤施工，優(yōu)化隧道襯砌智能化建設(shè)。同時(shí)，BIM技術(shù)生成三維模型，讓施工協(xié)調(diào)管理更加便利，確保施工的如期完成。由此不難看出，BIM技術(shù)應(yīng)用在高速公路建設(shè)中有助于成本節(jié)約、擴(kuò)大使用范圍具有重要作用；在今后建設(shè)發(fā)展中，BIM技術(shù)將會(huì)不斷的擴(kuò)大適用范圍，確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

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