蔣艷梅

商丘市公路管理局

1 BIM技術(shù)的特點

1.1 可視化

通過BIM技術(shù)構(gòu)建出建筑模型是透明的，因此可以將項目結(jié)構(gòu)的各項信息完全的展示出來，這樣就完美的避免的了隱蔽工程中的隱患問題。這也是BIM技術(shù)最大的特點，由于其可視性，使得設(shè)計人員不必依靠大腦的想象，而是可以直接看見各種工程結(jié)構(gòu)，這也使得設(shè)計人員不必總是面對二維圖紙，然后為了圖紙的可操作性，還需要在圖紙上標(biāo)注各種信息，不僅不利于施工人員的施工操作，對于設(shè)計人員來說也容易出現(xiàn)一些隱蔽性問題不易發(fā)現(xiàn)，極大的增加了設(shè)計人員與結(jié)構(gòu)模型的互動性，從而可以全面掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計信息。

1.2 協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)具有很強的協(xié)調(diào)性特點，因此無論是設(shè)計人員還是施工單位都可以利用BIM技術(shù)協(xié)調(diào)施工中的各項工作，從而有效的解決施工以及設(shè)計過程中的各項難點。利用三維模型，施工人員與設(shè)計人員的溝通是無障礙的，而如果利用傳統(tǒng)的二維圖紙，則很可能忽視各專業(yè)之間的碰撞問題。通過BIM技術(shù)，可以有效協(xié)調(diào)工程中的管線碰撞問題，并且可以實現(xiàn)施工方、設(shè)計者以及業(yè)務(wù)無障礙交流，當(dāng)施工單位有不理解的地方，可以直接通過BIM技術(shù)建立的三維模型將問題指出來，如果在設(shè)計方面存在一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的地方也可以直接與設(shè)計人員交流，有效的避免了返工問題。

1.3 模擬性

利用BIM技術(shù)構(gòu)建出的是三維立體模型，因此不僅可以將結(jié)構(gòu)的外部形態(tài)完美的模擬出來，還能精準(zhǔn)的模擬出內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且還可以在此模型上進(jìn)行修改操作。為了將BIM技術(shù)的作用最大化的發(fā)揮出來，可以利用BIM技術(shù)對所具有的某一項功能進(jìn)行模擬，從而不斷完善。

2 BIM技術(shù)在高速公路管理中的應(yīng)用

在某地建設(shè)的高速公路工程中，該工程項目位于AK800+AK1250段，隧道襯砌段2000m，層高不宜大于1.5m，每層宜設(shè)置4～5個窗口，其凈空不宜小于45cm×45cm。拱頂部位應(yīng)預(yù)留2～4個注漿孔。針對其公路隧道襯砌施工中，應(yīng)用BIM技術(shù)，結(jié)合實際隧道襯砌施工設(shè)計的特點，選用BIM技術(shù)中，應(yīng)用BIM的CATIA建模軟件，構(gòu)建設(shè)計隧道三維設(shè)計平臺，并通過編制一個簡要的隧道襯砌設(shè)計程序，展示BIM技術(shù)的應(yīng)用價值，確?？商岣吖こ添椖康慕ㄔO(shè)效率，優(yōu)化設(shè)計方案。

2.1 優(yōu)化構(gòu)建高速公路BIM設(shè)計思路

BIM應(yīng)用與隧道工程設(shè)計，設(shè)計人員也可優(yōu)化使用BIM技術(shù)對公路隧道施工展開三維動態(tài)設(shè)計，通過建立隧道的實體模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、碰撞分析等。施工方通過BIM技術(shù)實行對工程的動態(tài)管理，并參考設(shè)計模型進(jìn)行施工指導(dǎo)、工期預(yù)測、分析造價等，優(yōu)化施工管理。后期的運營和維護(hù)也可通過BIM技術(shù)對設(shè)計模型提供的信息參考，模擬后期項目投入使用后會出現(xiàn)的相關(guān)問題，并針對這些問題采取措施等。

2.2 指導(dǎo)設(shè)計變更

在施工過程中如果發(fā)現(xiàn)了勘察時所忽略的特殊地質(zhì)情況，或是設(shè)計人員水平所限導(dǎo)致設(shè)計不合理，為了保證公路的質(zhì)量和穩(wěn)定性，需要變更原設(shè)計，這時就需要管理層及時對新出現(xiàn)的突發(fā)情況作出反應(yīng)，以便指導(dǎo)接下來的施工?；贐IM的基本特點，引用BIM技術(shù)，以求快速響應(yīng)設(shè)計變更，在控制成本的前提下，得到新的設(shè)計方案。BIM在各種數(shù)字化構(gòu)造實體中可以實現(xiàn)關(guān)聯(lián)顯示以及智能互動等，比如設(shè)計圖紙和圖表可以聯(lián)系在一起，從而提高工作效率，當(dāng)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改時，將會立刻顯示關(guān)聯(lián)之處。因為數(shù)據(jù)直接來自模型，當(dāng)施工時發(fā)現(xiàn)新的路況，將實時數(shù)據(jù)可以輕松進(jìn)行更新，迅速地響應(yīng)設(shè)計變更，設(shè)計人員使用工作集和鏈接管理，將模型進(jìn)行整合和問題檢測，檢查設(shè)計的合理性，最終得出比較理想的設(shè)計方案。通過三維BIM模型，設(shè)置好標(biāo)準(zhǔn)化模板，就可以直接生成二維施工圖紙，并對整個工程的施工過程進(jìn)行模擬，分析各個專業(yè)施工進(jìn)度的合理性以及配合的協(xié)調(diào)性，以便于對施工計劃進(jìn)行及時調(diào)整。

2.3 基于BIM技術(shù)設(shè)計高速公路隧道施工流程

在高速公路工程建設(shè)中，應(yīng)用BIM技術(shù)，在設(shè)計隧道施工方案過程中，應(yīng)能夠綜合考慮工程周邊隧道圍巖的地質(zhì)條件，并根據(jù)施工現(xiàn)場斷面的形狀，優(yōu)化設(shè)計支護(hù)結(jié)構(gòu)與施工條件。用時，在具體的公路工程建設(shè)施工過程中，還可以充分利用施工現(xiàn)場圍巖自承能力，提升襯砌施工的強度與穩(wěn)定性，能保證高速公路隧道可以在建成后長期使用。根據(jù)隧道的使用要求和相關(guān)資料，襯砌的斷面普遍采用兩種斷面形式，直墻式襯砌斷面和曲墻式襯砌斷面?；贐IM技術(shù)，仿真設(shè)計施工流程，見圖1。

圖1 應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計施工流程

2.4 優(yōu)選隧道施工襯砌結(jié)構(gòu)

在隧道襯砌斷面設(shè)計界面，用戶只需將得到的設(shè)計參數(shù)輸入到相應(yīng)的文本框，然后就可開始創(chuàng)建襯砌。在實際工程中隧道所處的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，常常采用復(fù)合式襯砌，基于直墻式襯砌、曲面襯砌建立復(fù)合式襯砌，才可以提升隧道施工質(zhì)量。因此在實際應(yīng)用過程中，只需通過調(diào)用模型庫大量的數(shù)據(jù)資料，便可完成優(yōu)化設(shè)計的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，提升高速公路隧道襯砌施工質(zhì)量，發(fā)揮重要應(yīng)用作用。

結(jié)束語

高速公路工程是我國交通樞紐中的重要組成部分，隨著我國高速公路建設(shè)速度的不斷改進(jìn)加快，人們越來越重視公路工程質(zhì)量問題，加強公路工程質(zhì)量的管理力度，不僅可以保證公路工程的安全性能，同時也能延長公路的使用年限。目前社會已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，公路工程具有工程規(guī)模大、建設(shè)周期長等特點，BIM技術(shù)作為數(shù)字化發(fā)展的新技術(shù)用于公路工程是一個發(fā)展趨勢。目前，現(xiàn)有的BIM軟件在道路剖面展示、造價自動計算等方面還存在一些不足，這些空白仍亟待相關(guān)軟件行業(yè)去開發(fā)和彌補。

[1]劉相法.BIM技術(shù)在提升公路勘察設(shè)計質(zhì)量中的應(yīng)用研究[J].公路工程，2016，4106：164-168.

[2]閆博華.談BIM技術(shù)在公路行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用[J].山西建筑，2016，4216：160-161+215.

[3]王麗園，陳楚江，余飛.基于BIM的公路勘察設(shè)計與實踐[J].中外公路，2016，3603：342-346.

[4]劉向陽，吳健，劉國圖，郭騰峰.基于BIM的公路全壽命周期管理平臺構(gòu)建與應(yīng)用[J].公路，2016，6108：131-137.