王洪帥

摘 ?要：近些年來(lái)，伴隨著我國(guó)時(shí)代進(jìn)程步伐的逐步加快，帶動(dòng)了城市化建設(shè)的飛速發(fā)展，同時(shí)，在交通領(lǐng)域中，BIM是一種以項(xiàng)目數(shù)據(jù)作為前提的建模技術(shù)，中文名為建筑信息模型，有著極強(qiáng)的仿真、模擬能力。道路是人們出行的必要條件，道路質(zhì)量關(guān)乎著人們的安全與社會(huì)和諧發(fā)展，為了提高道路建設(shè)水平，在道路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)廣泛應(yīng)用BIM。本文便圍繞BIM技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)分析，探討市政道路損害的影響與預(yù)防，并提出BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù);應(yīng)用

引言

隨著市政道路建設(shè)技術(shù)的進(jìn)步，將BIM技術(shù)用于路線圖、建筑結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，具有極大的優(yōu)勢(shì)和不可替代的實(shí)際效果。在建設(shè)施工之后，BIM技術(shù)可以為項(xiàng)目提供足夠的信息。施工人員可以充分了解工程的目的和工程中各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，、為項(xiàng)目的完成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文就BIM技術(shù)應(yīng)用到市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)的應(yīng)用措施展開討論。

1 BIM技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1）項(xiàng)目可視化。BIM具有將2D轉(zhuǎn)換成3D的功能，克服了2D平面圖無(wú)法呈現(xiàn)空間幾何關(guān)系與實(shí)際情況的問(wèn)題，3D具有形象直觀“所見即所得”的特點(diǎn)。應(yīng)用BIM技術(shù)可視化的功能，可以開展碰撞檢查，即空間結(jié)構(gòu)關(guān)系是否存在干涉;開展動(dòng)態(tài)模擬仿真和視覺分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。采用BIM技術(shù)之后，各方之間的溝通無(wú)需進(jìn)行空間想象，減少了偏差，使溝通更加全面準(zhǔn)確，顯著提高溝通效率。2）檢查設(shè)計(jì)圖。利用BIM技術(shù)，可以進(jìn)行施工圖的重新建模和分析，有助于發(fā)現(xiàn)路基、鋼筋、隧道、橋梁、涵洞等在設(shè)計(jì)中的缺漏。憑借該平臺(tái)，可以有效控制施工風(fēng)險(xiǎn)并降低管理成本。3）掌握進(jìn)度條。BIM模型具有顯示進(jìn)度的功能，通過(guò)在模型中設(shè)定完工和未完工的色差，可以簡(jiǎn)單明了地顯示項(xiàng)目的進(jìn)展情況。4）施工可模擬。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)施工組織設(shè)計(jì)的工序以及工藝進(jìn)行模擬，并具有模擬施工現(xiàn)場(chǎng)安全的功能，可以提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取有效的預(yù)防措施，保證施工質(zhì)量和安全。5）復(fù)核工程量。通過(guò)建立BIM模型，能夠快速有效地校核工程量，為工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和竣工驗(yàn)收預(yù)決算提供決策依據(jù)。6）數(shù)據(jù)可集成。工程項(xiàng)目的有關(guān)數(shù)據(jù)可以全部集成到BIM模型中，充分利用各方面的信息，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的信息暢通，有助于進(jìn)行協(xié)同管理。

2市政道路損害的影響與預(yù)防

在市政道路的使用過(guò)程中，水損害是一個(gè)不可避免的現(xiàn)象。它是指水進(jìn)入瀝青路面的孔隙中，在熱脹冷縮以及交通動(dòng)載荷的作用下，路面孔隙水的動(dòng)壓力會(huì)將水分帶入瀝青和集料的交界處，或者真空導(dǎo)致的負(fù)壓抽吸作用，導(dǎo)致瀝青膜與集料分離開來(lái)，降低混合料之間的黏結(jié)力，危害瀝青路面的結(jié)構(gòu)性能，同時(shí)產(chǎn)生不可忽視的松散、麻面等病害。市政道路的智能養(yǎng)護(hù)可以基于BIM模型和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立市政道路的全生命周期信息管理數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，掌控市政道路運(yùn)營(yíng)過(guò)程的狀況，對(duì)市政道路的損壞進(jìn)行提前預(yù)測(cè)并采取相應(yīng)措施。對(duì)于市政道路的損壞部位，結(jié)合BIM模型和相關(guān)數(shù)據(jù)，從材料、工藝以及施工技術(shù)方面開展養(yǎng)護(hù)修復(fù)，減少病害的發(fā)展和發(fā)生，保障市政道路設(shè)施的質(zhì)量與運(yùn)營(yíng)。目前市政道路智能化檢測(cè)應(yīng)用于道路的病害的識(shí)別和檢測(cè)，一方面是利用路面綜合檢測(cè)車以及激光平整度儀等獲取路面的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，判斷路面的狀況;另一方面，應(yīng)用計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，引入大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)，可以有效提高市政道路的檢測(cè)水平，為市政道路的病害檢測(cè)與識(shí)別提供技術(shù)保障。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方案主要基于理論分析，需要查閱大量的記錄資料，工序繁雜，科學(xué)性和效率不高。而將BIM技術(shù)嵌入到市政道路養(yǎng)護(hù)中，從市政道路的設(shè)計(jì)、材料和施工等方面建立全生命周期數(shù)據(jù)，可以為后續(xù)病害的預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)查找提供快速準(zhǔn)確的信息，可實(shí)現(xiàn)市政道路狀況的提前預(yù)測(cè)與分析，可視性強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確地確定病害位置。同時(shí)BIM模型可以導(dǎo)入調(diào)查數(shù)據(jù)，不斷更新和修正系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)逐步完善。

3 BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用措施

3.1進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)采集分析

BIM運(yùn)行必須得到數(shù)據(jù)支撐，針對(duì)當(dāng)前市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)中存在的數(shù)據(jù)采集困境，必須加強(qiáng)完善力度。施工單位可以通過(guò)BIM技術(shù)拓寬數(shù)據(jù)采集范圍，充分利用BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)獲得更廣泛的道路工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)。比如，可以利用無(wú)人機(jī)展開數(shù)據(jù)采集，在得到控制的情況下獲得市政道路工程相關(guān)數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)采集區(qū)域坐標(biāo)選擇適當(dāng)?shù)娘w行區(qū)域，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)后會(huì)飛行到指定位置，隨后展開采集工作，在一些比較復(fù)雜的市政道路地形上便可以使用無(wú)人機(jī)。相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方式，無(wú)人機(jī)結(jié)合多種科學(xué)技術(shù)，可以自由調(diào)整高度，在展開拍攝時(shí)不僅可以真切還原道路工程項(xiàng)目真實(shí)情況，還可以深入地表獲取實(shí)質(zhì)性參數(shù)。在后續(xù)構(gòu)建三維模型時(shí)便能夠提供有力依據(jù)[5]。待數(shù)據(jù)采集完畢后，工作人員需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析、錄入，為BIM應(yīng)用奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

3.2遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式

無(wú)論是從市政道路領(lǐng)域還是BIM領(lǐng)域來(lái)看，在將兩者融合后都必須對(duì)模式進(jìn)行創(chuàng)新，但模式創(chuàng)新必須在遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下進(jìn)行，無(wú)論如何改變市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)都不能違背行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段已經(jīng)研發(fā)出了許多插件、平臺(tái)，如果道路設(shè)計(jì)依然堅(jiān)持傳統(tǒng)模式，就會(huì)使其與BIM適用要求存在偏差，自然無(wú)法有效應(yīng)用BIM。所以，市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)必須得到創(chuàng)新。在模式創(chuàng)新后不能忽視人員職業(yè)素質(zhì)，施工單位需對(duì)設(shè)計(jì)人員展開培訓(xùn)教育，使其也同樣具備BIM應(yīng)用能力。由于BIM會(huì)跟隨科技進(jìn)步不斷更新，施工單位的培訓(xùn)教育工作應(yīng)是持續(xù)的，確保各個(gè)時(shí)期的設(shè)計(jì)人員都能掌握當(dāng)下先進(jìn)的BIM技術(shù)，在市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)過(guò)程中創(chuàng)造價(jià)值。

3.3多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

數(shù)字技術(shù)是BIM模型的技術(shù)核心，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)值，可以在此基礎(chǔ)上開啟協(xié)同設(shè)計(jì)的平臺(tái)，讓各行各業(yè)一起使用計(jì)算機(jī)終端設(shè)備的平臺(tái)來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目的合作開發(fā)，從而提高市政道路設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)施工設(shè)備的設(shè)計(jì)精度和效率。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)和現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)可用于獲得額外的效果。

結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)自身具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在市政道路施工過(guò)程管理中發(fā)揮了重要作用，為工程技術(shù)人員提供了可視化管理，控制施工成本，確保施工安全，有效地提高了工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，顯示出BIM技術(shù)極大的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，建立基于BIM模型的全壽命周期管理，可以為市政道路后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作提供數(shù)據(jù)溯源和維護(hù)決策依據(jù)。

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