BIM技術在交通工程建設中的應用

袁經學

摘要：目前我國經濟水平和交通行業的快速發展，BIM技術使用越來越普遍。將BIM技術用于路線圖、建筑結構等環節的設計，具有極大的優勢和不可替代的實際效果。在建設施工之后，BIM技術可以為項目提供足夠的信息。施工人員可以充分了解工程的目的和工程中各個環節的內容，有助于施工過程的有效開展，也為項目的完成奠定了堅實的基礎。本文就BIM技術應用到城市道路設計的好處和用途展開討論。同時，建立基于BIM模型的全壽命周期管理，可以為市政道路后續養護工作提供數據溯源和維護決策依據。

關鍵詞：BIM技術;城市道路設計;優勢;應用

引言

BIM技術作為對包括工程建設行業在內的多個行業的工作流程、工作方法的一次重大思索和變革，隨著計算機軟硬件水平的迅速發展以及對建筑生命周期的深入理解，推動了其不斷前進發展。本文就當前國內外對BIM技術發展所頒布的政策進行了歸納總結，并對BIM技術在交通領域的鐵路、公路以及橋梁中的應用進行了闡述。

1BIM技術的應用概述

BIM技術主要是構建建筑信息模型，將建筑設計從二維向三維方向轉變，實現建筑信息化的立體應用，包括幾何信息、現場動態信息、施工行為運動等，BIM技術的應用十分廣泛。我國從2001年引入該技術，受到政府、企業、行業協會等的重視。我國的城市更新、城鎮化、地下管廊等基礎設施建設中，受到資源和環境的約束，對環保方面提出更高要求，所以應該讓BIM技術的應用發揮到最佳。道路設計部分比較復雜，需要多個專業相互配合實現，具備系統性、復雜性、統籌性、交互性等特征。道路設計涉及到大量數據資料，在BIM設計中對道路設計，其設計流程和傳統設計形式并沒有較大差別，因此設計流程也很容易被人們接受。道路設計工作中，主要是基礎資料的收集與整理、分析，其中涉及到大量合同內容、業主的需求、上位規劃分析、現場情況調查等。當基礎資料整理完畢之后就可以進行道路的平、縱、橫方案設計，設計主要目的是在控制各種因素的前提下選擇合理的平、中、縱面線形和橫斷面（形式）搭配。規避生產建設中的不利因素，保證規范合理，滿足質量要求，保證工程施工安全。當道路平、縱、橫方案初步確定之后，其他的專業設計則在這個基礎上完成，不同專業數據相互支撐矯正，不同專業交互設計之后設計成果即可匯總輸出，用來指導方案設計與施工。

2BIM技術在交通工程領域的應用

2.1BIM技術在鐵路工程中的應用

BIM技術在鐵路工程造價管理中的應用后認為，BIM技術能夠實現鐵路工程在工程造價信息上的數據、信息共享，并對工程量進行實時監測，對工程用料、工程進度信息達到精確管控。在對大瑞鐵路高黎貢山隧道的研究中利用BIM技術平臺，從時間、工序、區域三個維度對工程進行可視化分析，解決了精確計算工程量的難題，并通過BIM技術在隧道風險管控中的應用，實時獲取圍巖穩定信息和人員分布情況，有效避免了可能發生的風險事故，并將BIM技術運用到了開挖掘進工序中，進一步提高了作業中的安全質量，并實現了安全質量問題的可追溯。將BIM技術應用于連續梁橋的碰撞檢測，提前檢測并進一步優化了設計方案，實現了可視化技術交底，使得施工人員更深層次了解模型構造，通過聯動管理實現了各部門的數據互通和信息共享。牡佳鐵路BIM技術項目開展了鐵路BIM技術標準的編制和驗證工作，采用將服務器分布部署的方法，實現了Enovia軟件與WBS分解和BIM技術間的專業協同設計，并利用虛擬技術提高了對重難點區域的安全質量把控。

2.2BIM技術在公路安全優化設計中的應用

在傳統的公路設計方案中，需要詳細地計算出各項目的具體指標，同時需要采用量化分析的方法，對運行速度計算以及協調性進行評價。在公路工程中通過采用BIM技術，在三維空間中動態模擬車輛運行狀態，使得設計人員更加直觀地明確對于車輛行駛造成影響的因素，并準確規劃出運行速度存在較大差異的公路段，從而能夠以此為基礎對公路的線型進行優化設計，提高公路線型均勻性和連續性。在過去分析和評價公路使用安全性時，主要依靠運行速度進行計算，沒有全面考慮到公路的其他參數，從而導致分析和評價結果不夠準確，而工程采用BIM技術對公路安全性進行分析和評價，通過三維模型和動態化模擬，使得分析和評價結果更加準確，從而提高公路工程整體安全性，具有良好的應用效果。

2.3道路橫斷面設計工作中BIM技術的應用

當前城市建設加速，車輛數量增加，道路越來越擁堵，道路工程的集約化發展直接影響到城市道路建設的科學性。通常，項目的主要設計工作與特定的設計條件相關，例如車輛通行道路的建設和寬度、與高速公路相連的人行道以及常見的相關設施。BIM技術的應用，可以更好地預測交通流量，并執行交通模擬任務，以方便正確選擇路段，通過適當的軟件分析，科學地選擇道路建設和施工。

2.4BIM技術在橋梁工程中的應用

在大橋施工階段中，通過對BIM技術的應用解決了手工計算無法準確計算異型形狀、重復計算、效率低下、人力浪費等問題。橋塔分層澆筑，每層的混凝土量對于材料調度、人員分配、精細化施工至關重要，但本項目橋塔為異型橋塔，尤其里邊還有空腔，人工無法進行精確計算，但通過應用BIM模型來使此問題得到了高效的解決。物聯網智能檢測系統提供海量數據用于反饋和優化施工方案，通過BIM模型的對比，對施工過程進行誤差預警、原因分析，切實保證施工質量。在錨碇深基坑土開挖之前、開挖中用三維掃描儀掃描地形，建立BIM模型，利用前后合模的對比，可快速準確地計算每階段的挖方量。應用無人機對深基坑進行傾斜攝影，再與BIM模型進行合模，精確計算土方填方數，可使項目部提前規劃取土場，保證后續土方填方工作的順利進行.

2.5BIM技術在公路施工流程設計中的應用

因為公路工程施工周期較長，所涉及的施工要素較多，如果不處理好施工過程中各個環節和部門的協調性，則會導致公路施工過程遇到諸多問題，從而影響公路施工質量和施工效率。因此，在工程中將BIM技術在公路施工設計中加以運用，使得施工設計流程的科學性全面提升，幫助施工建設單位更好地規劃施工流程，從而能夠有效避免出現多種意外情況。BIM技術在公路施工流程中的應用，主要是將多項施工數據與BIM系統相融合，例如施工物料數據、施工人員技術數據、機械設備數據等，將這些數據整合在系統中，BIM技術則能夠自動對施工流程進行計算，從而得到更加科學的施工流程設計方案，在公路工程設計中發揮出良好的效果。

結語

隨著我國經濟的快速發展，城市發展的規模不斷加大，基礎設施建設的投入也不斷增加。在城市道路設計中，充分利用BIM技術，從總體上提高城市發展的質量和水平，BIM技術自身具有的特點和優勢，在市政道路施工過程管理中發揮了重要作用，為工程技術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目建設質量，顯示出BIM技術極大的應用價值。

參考文獻：

[1]遲敬來.BIM技術在鐵路工程造價管理中的應用[J].建筑經濟，2021，42（04）：117-120.

[2]路耀邦，卓越，司景釗，等.大瑞鐵路高黎貢山隧道BIM施工應用研究[J].隧道建設（中英文），2020，40（10）：1516-1524.

[3]劉艷輝，宋家歡，卓彪，等.基于BIM技術的連續梁橋施工管理系統應用實踐[J].鐵道標準設計，2018，62（08）：64-68.

[4]齊成龍.牡佳鐵路全生命周期BIM技術應用[J].鐵道標準設計，2021，65（05）：101-106.

[5]徐博，趙秋林.黔張常鐵路桑植隧道BIM技術應用研究[J].鐵道標準設計，2018，62（12）：75-79.