王旭良，袁有生，楊萬(wàn)偉，秦玉歡，吳紅

（中國(guó)十七冶集團(tuán)有限公司）

1 BIM技術(shù)概述

所謂BIM技術(shù)（建筑信息化模型技術(shù)），是通過(guò)數(shù)字化信息仿真建筑物正式信息，通過(guò)對(duì)工程項(xiàng)目的各個(gè)階段的信息進(jìn)行收集與整合，形成可以對(duì)工程進(jìn)行虛擬建造的完整信息模型。為實(shí)際施工提供一定的參考和依據(jù)，推動(dòng)施工項(xiàng)目的順利完成。

2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 可視化

BIM技術(shù)具有可視化的顯著特征。利用BIM技術(shù)，將傳統(tǒng)的抽象線條轉(zhuǎn)換為更為具體的設(shè)計(jì)圖，在此基礎(chǔ)上形成一個(gè)三維設(shè)計(jì)圖，從而將項(xiàng)目的圖紙更為清晰的展現(xiàn)出來(lái)。在BIM環(huán)境中，可視化表達(dá)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)全過(guò)程，方便更好的進(jìn)行的溝通、討論和決策。

2.2 模擬性

BIM技術(shù)的模擬性不僅可以將道路優(yōu)化方案進(jìn)行模擬和呈現(xiàn)，還可以模擬無(wú)法在真實(shí)世界中呈現(xiàn)出來(lái)的一些事情。如在整個(gè)項(xiàng)目的施工設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員就可以依據(jù)施工需要，借助BIM技術(shù)進(jìn)行4D模擬。在市政道路優(yōu)化中，通過(guò)模擬道路交通的相關(guān)情況，來(lái)判斷優(yōu)化方案是否可行。

2.3 優(yōu)化性

在項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)，都可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。項(xiàng)目實(shí)施初期，利用BIM技術(shù)對(duì)時(shí)間、環(huán)境、信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，以保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在項(xiàng)目施工后期，利用BIM技術(shù)計(jì)算施工成本，協(xié)助工作人員進(jìn)行特殊項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化，進(jìn)一步降低工作人員施工難度，便于工程順利展開。

2.4 協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)有著很強(qiáng)的協(xié)調(diào)性。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題，并通過(guò)平臺(tái)協(xié)調(diào)各部門的溝通效率，促進(jìn)項(xiàng)目穩(wěn)步進(jìn)行，保證施工順利完成。

2.5 可出圖性

BIM技術(shù)的可出圖性質(zhì)對(duì)建筑物進(jìn)行展示、協(xié)調(diào)和優(yōu)化后生成的綜合設(shè)計(jì)施工圖，包括綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案等實(shí)用的施工圖紙。

3 BIM技術(shù)對(duì)于市政道路的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 BIM技術(shù)在市政道路路基的應(yīng)用

3.1.1 對(duì)于擋土墻碰撞的問(wèn)題處理

在施工過(guò)程中，以擋土墻為支撐抵抗路基由于水流、承載等問(wèn)題而產(chǎn)生變形。然而在實(shí)際施工中，擋土墻與現(xiàn)有道路、地下電纜的碰撞是引起施工進(jìn)度、質(zhì)量的主要原因。利用BIM可視化和模擬性，提前對(duì)擋土墻應(yīng)用進(jìn)行模擬，降低擋土墻對(duì)周圍環(huán)境的影響，減少施工階段的變更設(shè)計(jì)，縮短工期并且提高施工質(zhì)量。

3.1.2 優(yōu)化碎石樁的排布

碎石樁施工時(shí)，因不同的排布方式和順序不當(dāng)時(shí)嚴(yán)重影響整個(gè)道路的施工質(zhì)量。利用BIM技術(shù)的虛擬施工和可優(yōu)化性，事前進(jìn)行優(yōu)化排布和虛擬施工，保證后續(xù)施工順利進(jìn)行。同時(shí)利用BIM技術(shù)中統(tǒng)計(jì)功能，對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)制作關(guān)于碎石樁排布平面定位圖。

3.1.3 優(yōu)化臨時(shí)施工道路

圖1 人行路線圖

圖2 罐車行進(jìn)路線圖

在項(xiàng)目施工過(guò)程中，臨時(shí)施工道路往往因材料堆放、施工車流較多、行人穿行、交通擁堵導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)安全隱患較大，安全文明施工較差。利用BIM技術(shù)來(lái)表現(xiàn)施工的效果、檢查碰撞、調(diào)整布局，按照規(guī)范要求、方案要求和具體過(guò)程情況，形成合理的道路方案。

例如，馬鞍山鄭蒲港新區(qū)金蒲電子產(chǎn)業(yè)園工程占地20.4萬(wàn)㎡（306畝），建筑面積37.7萬(wàn)m2。包含15棟標(biāo)準(zhǔn)化廠房和1棟綜合辦公樓。施工道路在新陶路設(shè)出入口，所有綜合管網(wǎng)提前預(yù)埋過(guò)路管道。但由于當(dāng)?shù)毓こ虉?chǎng)地狹窄、單體較多，給臨時(shí)道路布置，材料堆放，施工平面管理、文明施工帶來(lái)一定難度。而借助BIM技術(shù)，在道路修建之前對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了模擬，發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，并及時(shí)對(duì)施工方案進(jìn)行了整改和優(yōu)化，進(jìn)而滿足了實(shí)際施工的要求。同時(shí)，對(duì)于提前填埋管道出現(xiàn)的問(wèn)題，借助這一技術(shù)還可以增加管道填埋的深度，降低填埋管道之間的發(fā)生問(wèn)題的概率。優(yōu)化后的人行和罐車行進(jìn)路線（見圖1、圖2）。

3.2 BIM技術(shù)在市政管網(wǎng)中的應(yīng)用與優(yōu)化

3.2.1 設(shè)計(jì)思路優(yōu)化的應(yīng)用

將BIM技術(shù)運(yùn)用于設(shè)計(jì)階段的方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)，論證擬建項(xiàng)目的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性，借助可視化管理平臺(tái)，讓設(shè)計(jì)與施工做到無(wú)縫對(duì)接，從源頭解決圖紙問(wèn)題，減少設(shè)計(jì)變更，提高施工效率。在方案設(shè)計(jì)階段利用BIM的數(shù)字化表達(dá)，確保市政工程、工藝、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有機(jī)統(tǒng)一。在初步設(shè)計(jì)階段深化模型并分析核查，利用BIM對(duì)各專業(yè)空間關(guān)系和可實(shí)施性進(jìn)行檢查。在施工圖階段生成施工圖紙和模型，表達(dá)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)效果作為項(xiàng)目施工的依據(jù)。

3.2.2 市政道路施工環(huán)境設(shè)計(jì)與優(yōu)化

擬建模型結(jié)合原地貌和建筑物，在三維中進(jìn)行總體性施工組織可視化推演分析、多方案比選、多方論證、擇優(yōu)實(shí)施、統(tǒng)籌組織協(xié)調(diào)。結(jié)合周邊道路車流量數(shù)據(jù)信息，分階段進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換模擬分析，輔助制定交通轉(zhuǎn)換專項(xiàng)方案，保障現(xiàn)場(chǎng)主體施工和市政交通通行互不干擾，周邊交通順暢、有序，交通轉(zhuǎn)換方案達(dá)到最優(yōu)。在BIM模型中可視化模擬分析拆遷關(guān)鍵區(qū)域，輔助制定分期征地拆遷方案，制定合理的出土線路和機(jī)械配置方案。確保工期、安全的同時(shí)，降低實(shí)施難度（見圖3）。

4 結(jié)語(yǔ)

圖3 交通轉(zhuǎn)化方案圖

總而言之，BIM技術(shù)作為市政道路建筑工程中的重要施工技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)以及應(yīng)用方面的探討，不僅可以確保道路施工的順利展開，還可以使得整個(gè)建設(shè)過(guò)程充分發(fā)揮自身效益。BIM技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程的質(zhì)量以及效率控制，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備階段，實(shí)際施工階段以及施工驗(yàn)收階段借助于這一技術(shù)可以有效避免傳統(tǒng)技術(shù)工作中出現(xiàn)的弊端，為推進(jìn)道路交通事業(yè)發(fā)展提供了有效的借鑒。