談 兵

（甘肅省交通科學研究院集團有限公司，甘肅 蘭州 730000）

現(xiàn)如今，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，加快了高速公路工程建設的進程。隨著交通工程量的不斷增加，城市建設面臨著很大的壓力，然而在工程建設竣工以后，能夠避免交通運輸處于緊張的狀態(tài)，提升服務水平，進而推動我國城市經(jīng)濟健康穩(wěn)定的長足發(fā)展[1]。通過將BIM 技術靈活地應用于高速公路工程施工中，能夠對工程造成直接影響，BIM 技術能夠使高速公路工程施工過程中的科學性、合理性及安全性等得到保證，與此同時，能夠加強對工程成本的控制，在規(guī)定的期限內竣工。除此以外，利用有關技術模型，還能夠深入地分析高速公路工程施工過程中存在的重點和難點問題，提高工程的施工效率。

1 BIM技術的特征

將BIM 技術運用于社會各個領域中是當前科學技術發(fā)展的必然要求，同時BIM 技術在建筑行業(yè)取得了良好的應用效果。BIM 技術在運用過程中具備的顯著特點主要表現(xiàn)為3點。1）數(shù)據(jù)信息化。將BIM 技術運用在高速公路工程施工中，要求施工人員將有關參數(shù)和標準錄入計算機設備，然后構成相應的工程模型，達到數(shù)據(jù)信息化的目的。以往的工程建設包括的主要工作是把全部信息繪制成設計圖紙，采用紙質呈現(xiàn)給使用人員，通過使用BIM 技術就可以為技術人員構建三維模型[2]，尤其是最近幾年，建筑設計模型的多元化與建筑結構的復雜化，對設計人員提出了更高的要求，與此同時，設計人員承擔著重大的工作任務。通過應用BIM 技術，可以使排水工程中的參數(shù)和信息達到共享和可視化的目的，進而為建筑設計工作的順利開展奠定良好的基礎。2）工程智能化。將BIM 技術應用于高速公路工程施工當中，充分呈現(xiàn)出施工工作朝著智能化的方向發(fā)展。在高速公路工程施工過程中運用BIM 技術可以加強智能化技術的使用，在建設過程中還可以連續(xù)分析施工動態(tài)，進而提高工程的建設水平。除此之外，利用可視化模擬技術，BIM 技術可以使施工工程更加的詳細化。經(jīng)過運用BIM 技術，可以呈現(xiàn)出高速公路工程的多元化，進而實現(xiàn)整體效益的最大化。3）資源共享化。和以往的施工工作進行比較，施工企業(yè)的每個部門之間都需要相互協(xié)調，但是當前大多數(shù)企業(yè)的施工部門屬于單獨的部門，缺少交流與溝通。經(jīng)過運用BIM 技術，能夠達到設計信息資源共享的目的，技術人員能夠以有關信息作為支撐，使建設的水平大大提升。與此同時，通過使用BIM 技術，還能夠加強每個部門之間的合作，避免施工過程中出現(xiàn)誤差問題。除此之外，將BIM 技術應用于高速公路施工過程中可以使數(shù)據(jù)更加詳細。

2 BIM技術在高速公路工程項目中應用的意義

2.1 優(yōu)選隧道施工襯砌結構

在高速公路工程項目施工過程中應用BIM 技術，用戶只需要在隧道襯砌斷面設計頁面把獲得的設計參數(shù)錄入相應文本框中，即可創(chuàng)建襯砌，獲得三維的施工模型。通過對仿真模型進行分析可以得知，在實際施工過程中，隧道施工環(huán)境具有較高的復雜性，經(jīng)常使用復合式襯砌的方法，結合曲面襯砌與直墻式襯砌創(chuàng)建復合式襯砌，這樣才能夠保證隧道施工的質量[3]。所以在使用BIM 技術過程中，僅調用模型庫中的數(shù)據(jù)資料，就可以完善設計的復合式襯砌結構，提高高速公路隧道襯砌施工的質量。

2.2 對工程進行動態(tài)監(jiān)測

將BIM 技術應用于高速公路工程施工中可以創(chuàng)建信息模型技術，實現(xiàn)整個項目施工過程的透明化、公開化，能夠使工程建設的每個參與方動態(tài)掌握工程進展情況與施工現(xiàn)場的實際情況，第一時間發(fā)現(xiàn)問題，診斷問題出現(xiàn)的原因，然后采取相應措施進行處理，針對原有工程管理制度需要加以優(yōu)化，進而規(guī)范整個工程施工過程。

2.3 加強建設成本的管理

在高速公路工程施工過程中，需要購置大量的材料，如果將全部采購信息與設計計劃記錄為紙質版，就需要耗費大量成本，同時記錄過程非常煩瑣。如果在施工過程中運用BIM 技術，將全部購買信息直接輸入采購平臺，僅需要采用信息搜索的方法做好每個工作，在一定程度上能夠減少節(jié)約人力、物力，同時操作非常簡單、條目清楚。

3 BIM技術在高速公路工程施工中的應用

3.1 可視化技術

高速公路的布局具有復雜性的特征，同時在施工過程中會涉及到非常廣泛的范圍，因此在具體工程施工過程中不能直觀地展現(xiàn)設計圖紙，通過應用BIM 技術，能夠有效處理這些問題，具體內容如下。1）BIM+GIS 三維電子虛擬沙盤借助Civil3D 以三維曲面地形的方式呈現(xiàn)出地形設計圖，然后傳入Infraworks 中使用衛(wèi)星貼圖構建逼真的地形模型，將BIM 模型傳入和GIS 地形模型中構成合模。經(jīng)過觀看與瀏覽BIM+GIS電子沙盤，能夠直接觀看項目全線各個主體工程和地形空間位置存在的關系，查找項目施工過程中的難點工程。2）建立可視化審圖項目模型期間，能夠熟知圖紙中包括的各個節(jié)點與各個詳細圖，同時詳細記錄圖紙中存在的各種問題，例如建筑結構不統(tǒng)一、說明矛盾和標注不清晰等，構成圖紙問題報告同時進行提交，以便于在項目圖紙會審中起到幫助作用。3）施工技術模擬是集施工技術方案、BIM 技術及專項施工方案為一體的技術，經(jīng)過構建模擬施工、三維模型等完善施工方案，借助三維施工動畫能夠完善施工方案。通過有機整合三維模型與交底要點，將BIM 模型當作基本條件，借助BIM 施工圖增強功能，確定即將施工單位的標準規(guī)范、技術及規(guī)格等信息，在模型當中凸顯出施工要點，提升交底的可讀性，從而提升交底內容的清晰度，使工作人員可以充分了解該技術的交底方案。

3.2 合理設計施工方案

在原來設計期間，因為不同專業(yè)設計人員之間不能進行有效的交流與溝通，極易引發(fā)設計更改、后期返工等一系列問題。通過應用BIM 技術可以清楚地展現(xiàn)設計方案，有助于不同專業(yè)人員之間進行有效調整，快速處理存在的問題，具體應用如下。

通過應用BIM 技術可以為項目管理人員提供工程施工方案，能夠讓其直觀清楚的觀看公路施工過程，同時充分了解各個施工時間點和施工流程之間出現(xiàn)的交叉現(xiàn)象，進而使高速公路施工的效率得到大大提升，同時還可以使施工方案的安全性得到有效保障。

通過在高速公路施工過程中使用BIM 技術，有利于搞好施工現(xiàn)場的勘察工作，降低施工現(xiàn)場發(fā)生安全問題的概率，使施工安全性得到大大提升。高速公路在施工過程中需要確保模板安裝牢固，接縫嚴實，不能出現(xiàn)漏漿的情況。模板臺車的走行軌Ⅲ級圍巖段需要設置在底板墊層面上，V 級圍巖段需要設置在填充混凝土面上。表1 為允許偏差值。

通過將BIM 技術應用在高速公路工程隧道施工中，能夠創(chuàng)建隧道襯砌施工現(xiàn)場的虛擬三維信息可視化模型（圖1），如此一來能夠使施工人員清楚觀察公路工程施工建設的總體狀況，同時還可以對各項施工中極易發(fā)生問題的原因進行深入分析，進而采取行之有效的處理措施，同時還需要在施工過程中為各個部門的交流提供方便，從而縮減交錯施工問題。

圖1 隧道三維可視化模型

3.3 碰撞檢測

碰撞檢查指的是預先尋找和報告在不同項目中不同部分之間存在的矛盾，主要是創(chuàng)建前圖紙會審，碰撞可以劃分為軟碰撞與硬碰撞2 種類型，硬碰撞指的是實體之間不會發(fā)生碰撞，但是間距和空間不能使施工要求得到滿足，如果空間中的2根管道并排設置，出于考慮安裝等要求，需要保持相應的距離。通常情況下，在硬碰撞方面經(jīng)常使用BIM 技術進行碰撞檢查，例如安裝過程中每個專業(yè)設施管線之間的碰撞、建筑結構自身碰撞等，高速公路施工過程中可以使用橋梁結構碰撞[4]。

BIM 模型的碰撞檢查服務主要是使用Revit 等BIM 軟件創(chuàng)建BIM 模型，經(jīng)過碰撞檢查系統(tǒng)結合各個專業(yè)模型，得到需要碰撞檢查的報告，該工作包括各個專業(yè)模型的提交、修改及系統(tǒng)后臺自動碰撞檢查，專業(yè)人士校對與編寫提供碰撞檢查報告。利用BIM 技術碰撞檢測等特征，有效處理項目施工過程中存在的重點與難點問題，BIM 模型實際上就是工程設計的一種預演，在這個過程中能夠得知很多潛在的設計問題，這些問題和專業(yè)配合具有密切聯(lián)系，以往單位校審中不容易發(fā)現(xiàn)這些問題，BIM 模型把全部專業(yè)可以放置同一個模型當中，專業(yè)之間的沖突是考核的主要內容。模型需要嚴格根據(jù)真實的數(shù)據(jù)創(chuàng)建模型，這樣才可以發(fā)現(xiàn)各種潛在問題。

4 結論

總的來說，在高速公路工程施工過程中應用BIM 技術，在一定程度上可以使施工進度管理的質量得到明顯提高，有利于施工企業(yè)在規(guī)定的期限內竣工，同時還可以動態(tài)監(jiān)管與控制施工成本，確保在工程施工過程中的資金得到充分利用。所以，高速公路工程施工過程中需要增強對BIM 技術等新型技術的應用，從而在高速公路工程施工中廣泛應用BIM技術。