李向陽(yáng)，趙 杰，申 威

（1.泰安市公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 泰安 271000；2.山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司全壽命周期BIM技術(shù)應(yīng)用研發(fā)中心，山東 濟(jì)南 250031）

1 項(xiàng)目概況

S103濟(jì)棗線泰新高速立交橋至新泰泗水界段改建工程是山東省交通運(yùn)輸廳新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換重點(diǎn)項(xiàng)目和泰安市重點(diǎn)工程。項(xiàng)目實(shí)施填補(bǔ)了泰安市中部104國(guó)道、京臺(tái)高速以東南北向主要通行道路的不足，對(duì)于展示泰安城區(qū)形象，促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)和旅游業(yè)發(fā)展，提升泰安城區(qū)中部南北方向的通行能力，優(yōu)化全市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)和旅游業(yè)發(fā)展具有重要意義。工程自2019年12月6日開(kāi)工，計(jì)劃2021年11月底完工，全線通車。工程預(yù)算總金額22.64億元。

項(xiàng)目路線全長(zhǎng)42.305 km，其中改建段34 km，新建段8.305 km。采用一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80 km/h，其中起點(diǎn)至樓德西互通立交段為雙向六車道，路基寬度33.0 m；樓德西互通立交至終點(diǎn)段為雙向四車道，路基寬度25.5 m。全線設(shè)大橋4座、中橋10座、小橋10座、涵洞75道，設(shè)互通立交1座、公鐵分離立交2座、平面交叉30處、通道1處，設(shè)停車區(qū)1處、養(yǎng)護(hù)工區(qū)1處。

2 應(yīng)用背景

BIM（Building Information Modeling）是基于現(xiàn)代圖形技術(shù)、信息技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)全過(guò)程的新型工具與理念。通過(guò)3D直觀表述，高效數(shù)字存儲(chǔ)和傳遞，實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營(yíng)管理信息有效傳遞共享和工作協(xié)同，探索工程建設(shè)全壽命周期管理模式。BIM的核心是通過(guò)建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫(kù)。

公路交通建設(shè)領(lǐng)域離不開(kāi)與區(qū)域地形地物的信息交互，BIM與GIS的跨界融合，使微觀領(lǐng)域的BIM信息與宏觀領(lǐng)域的GIS信息實(shí)現(xiàn)交換和互操作，提升了BIM應(yīng)用深度，將BIM的應(yīng)用從單體延伸到線帶狀公路工程。

項(xiàng)目施工區(qū)域?yàn)榈胤礁删€公路，施工路線較長(zhǎng)，改擴(kuò)建施工管控難度高，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工期緊、任務(wù)重，資料管理要求高，借助BIM+GIS的信息集成優(yōu)勢(shì)可以提高項(xiàng)目建設(shè)管理的集成管控水平。

3 BIM+GIS融合的數(shù)字化電子沙盤助力征遷可視化管控

改擴(kuò)建施工過(guò)程中，征遷進(jìn)度對(duì)項(xiàng)目施工至關(guān)重要，對(duì)于公路工程而言，項(xiàng)目沿線長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度往往需要協(xié)調(diào)多方，不在現(xiàn)場(chǎng)很難掌握一手實(shí)際情況，單一的征遷信息表達(dá)方式往往導(dǎo)致溝通不到位，需要循環(huán)往復(fù)的狀況較多。

基于BIM+GIS的集成管控，通過(guò)施工單位信息填報(bào)，圖片上傳，輔助無(wú)人機(jī)傾斜攝影和航拍，見(jiàn)圖1，可以直觀掌控施工現(xiàn)場(chǎng)的征遷信息和實(shí)際情況，有助于統(tǒng)一調(diào)度各方，推動(dòng)項(xiàng)目征遷工作的順利開(kāi)展，保障工程的順利開(kāi)展和實(shí)施。

圖1 無(wú)人機(jī)航拍展示征遷現(xiàn)狀

4 可視化交底提高復(fù)雜施工工序溝通效率

設(shè)計(jì)精細(xì)化模型和統(tǒng)一的信息編碼標(biāo)準(zhǔn)的支持為公路改擴(kuò)建施工精細(xì)化管理提供了信息基礎(chǔ)和實(shí)施可能。改擴(kuò)建施工新老結(jié)構(gòu)、新舊路面的搭接處理尤為重要，基于精細(xì)化的BIM模型，對(duì)施工關(guān)鍵工序開(kāi)展三維可視化交底，見(jiàn)圖2，提高了施工技術(shù)交底的效果和施工技術(shù)人員對(duì)設(shè)計(jì)意圖的理解。

圖2 復(fù)雜工序三維可視化交底

5 BIM+GIS融合實(shí)現(xiàn)施工形象進(jìn)度可視化，精準(zhǔn)把控項(xiàng)目施工進(jìn)度

基于構(gòu)件級(jí)精細(xì)化的BIM模型，將構(gòu)件編碼與施工工作分解結(jié)構(gòu)WBS編碼、零號(hào)臺(tái)賬實(shí)現(xiàn)信息的映射和關(guān)聯(lián)，由施工隊(duì)伍上報(bào)施工進(jìn)度信息，經(jīng)監(jiān)理審核確認(rèn)后，自動(dòng)生成周報(bào)、月報(bào)報(bào)表。同時(shí)要求施工單位每月至少提供一次無(wú)人機(jī)航攝視頻，保障現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和進(jìn)度月報(bào)基本一致。在BIM+GIS協(xié)同管理平臺(tái)可以實(shí)時(shí)查看當(dāng)前施工進(jìn)度、無(wú)人機(jī)航攝視頻列表及內(nèi)容，指定時(shí)間段內(nèi)施工完成情況，及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度，對(duì)于影響整體工期的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)性工程可以遠(yuǎn)程調(diào)度，及時(shí)合理調(diào)配施工資源，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)度的精準(zhǔn)把控。

6 計(jì)量質(zhì)檢資料與BIM信息融合，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜計(jì)量支付便捷管控

本項(xiàng)目屬于省道改擴(kuò)建過(guò)程，項(xiàng)目建設(shè)投資資金分為省級(jí)財(cái)政投資和地方財(cái)政投資兩部分，需要在不同的計(jì)量系統(tǒng)中上報(bào)和管理，大中橋的局部位置需要按投資比例上報(bào)，見(jiàn)表1。

表1 大中橋建設(shè)投資比例分配情況

基于不同維度的資金管控維度要求，結(jié)合BIM+GIS集成管控優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)質(zhì)檢資料一次上傳生成兩份計(jì)量支付證書(shū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)計(jì)量信息的同步上報(bào)，大大減少了計(jì)量申報(bào)的工作量和難度，提高了計(jì)量資料管理水平，見(jiàn)圖3。

圖3 質(zhì)檢資料與BIM模型的掛接

7 結(jié)語(yǔ)

（1）BIM技術(shù)應(yīng)用可以對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)管理進(jìn)行更加直觀有效地管理和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的可視化決策、協(xié)同化建設(shè)、透明化監(jiān)管、精細(xì)化管理，為工程項(xiàng)目提質(zhì)增效、高質(zhì)量發(fā)展提供新思路，促進(jìn)公路工程建設(shè)管理方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。（2）可繼續(xù)拓展BIM 技術(shù)在施工階段的應(yīng)用，如進(jìn)度可視化管理、物料管理、工程質(zhì)量溯源管理、質(zhì)量安全協(xié)同管理、工程資料管理等。（3）基于BIM+GIS的公路改擴(kuò)建施工管理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工多階段的信息共享，實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程多參與方各專業(yè)間的協(xié)同和精細(xì)管理，促進(jìn)了設(shè)計(jì)、施工于管理一體化，推動(dòng)了項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工數(shù)據(jù)和資源的集成管控，為進(jìn)一步深化數(shù)字化應(yīng)用提供了有力保障。