文 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 秦春偉 王海珠 向正松

作為山區(qū)高速公路，四川省成都至宜賓高速公路（以下簡稱“成宜高速”）工程應(yīng)用了以Bentley數(shù)字孿生技術(shù)為代表的數(shù)字化技術(shù)，以及“BIM+GIS”和信息協(xié)同共享等技術(shù)，為促進(jìn)BIM技術(shù)在山區(qū)高速公路建設(shè)工程中的應(yīng)用提供了借鑒和示范。

推動(dòng)山區(qū)高速公路工程數(shù)字化發(fā)展

成宜高速全長155公里，設(shè)計(jì)為雙向六車道、行車時(shí)速120公里，設(shè)置隧道4座、互通17座、服務(wù)區(qū)5對(duì)。成宜高速位于四川中南部，作為四川高速公路規(guī)劃網(wǎng)中16條成都放射線之一，是成都至宜賓最快捷的通道，也是成都融入國家長江經(jīng)濟(jì)帶的重要通道。

根據(jù)其點(diǎn)多線長的特點(diǎn)，成宜高速建設(shè)工程通過傾斜攝影、GIS及信息化等技術(shù)，建立不同精度的BIM模型，開發(fā)建設(shè)管理云平臺(tái)，通過數(shù)字化手段對(duì)山區(qū)高速公路建設(shè)工程的質(zhì)量、成本控制、施工進(jìn)度、物資采購及資料等進(jìn)行有效管理。

首先，建立高精度的道路、橋梁及隧道等模型。其次，完成對(duì)全線橋梁、隧道及高邊坡等重要節(jié)點(diǎn)的EBS編碼，并制定統(tǒng)一的BIM建模和交付標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范參建各方的行為，確保BIM模型及信息的唯一性、繼承性和共享性。最后，把有關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入成宜高速工程建設(shè)管理云平臺(tái)。如此，便能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)主公司、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等參建各方在同一平臺(tái)協(xié)同辦公。

高精度BIM設(shè)計(jì)提高效率降低成本

成宜高速建設(shè)工程通過OpenRoads Designer研發(fā)，批量放置擋墻工具并導(dǎo)入擋墻段落表，然后基于道路中線或邊線放置不同類型的擋墻，提高了15%的建模效率；研發(fā)查詢樁號(hào)工具，以便建模人員隨時(shí)查閱、定位設(shè)計(jì)樁號(hào)；研發(fā)查詢坐標(biāo)工具，以便建模人員批量查詢關(guān)鍵部位坐標(biāo)、校審圖紙，也便于現(xiàn)場人員查詢模型坐標(biāo)并完成施工放樣和定位，按時(shí)完成建模任務(wù)。

在高速公路建設(shè)工程中，如何在滿足施工質(zhì)量的前提下，降低建設(shè)成本，一直是各參建方最為關(guān)心的事情。高速公路建設(shè)工程中的BIM技術(shù)，主要是通過虛擬建造檢測出設(shè)計(jì)方案中的不合理情況，及時(shí)在前期工作中加以改正，從而有效控制成本。

依靠BIM技術(shù)，成宜高速建設(shè)工程通過對(duì)關(guān)鍵部位、重點(diǎn)工程坐標(biāo)、高程、尺寸、鋼筋、標(biāo)志標(biāo)牌等進(jìn)行圖紙審查，共發(fā)現(xiàn)103處錯(cuò)、漏、空、缺并及時(shí)改正，避免了后期的變更及返工，節(jié)約造價(jià)約450萬元。

例如，成宜高速建設(shè)工程采用的Bentley數(shù)字孿生技術(shù)能優(yōu)化項(xiàng)目部建設(shè)選址。與傳統(tǒng)方式相比，能夠更加真實(shí)地反映當(dāng)?shù)氐乩砗偷刭|(zhì)環(huán)境，進(jìn)而完成科學(xué)合理的規(guī)劃；建立大型臨時(shí)設(shè)施模型，優(yōu)化拌和站、預(yù)制場及工區(qū)駐地的位置。利用BIM軟件模擬出各個(gè)施工階段的施工工況，管理人員再通過漫游虛擬場地，不斷優(yōu)化現(xiàn)場布置方案，有效提高場地利用率，減少二次搬遷產(chǎn)生的費(fèi)用。

建設(shè)管理云平臺(tái)把控質(zhì)量疏通流程

成宜高速工程坐落于山區(qū)，其地質(zhì)地貌復(fù)雜，工程管理困難，而BIM技術(shù)能夠很大程度上簡化工程管理的難度。根據(jù)線路長、工期緊和施工管理難度大的工程特點(diǎn)，成宜高速工程研發(fā)了集云技術(shù)、GIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（LoT）于一體的BIM建設(shè)管理云平臺(tái)。

標(biāo)志標(biāo)牌碰撞檢查

BIM建設(shè)管理云平臺(tái)按照類型屬性，自動(dòng)匹配驗(yàn)收BIM構(gòu)件施工的工序和工藝，規(guī)范質(zhì)量檢查流程；根據(jù)GPS定位，記錄報(bào)檢人的報(bào)檢位置；把所有標(biāo)段的自檢信息儲(chǔ)存在BIM模型中以便查閱，同時(shí)確保責(zé)任可追索、落實(shí)到人；確保過程資料留痕、隱患及時(shí)處理、質(zhì)量保證可靠。應(yīng)用該平臺(tái)后，工程管理效率綜合提高35%以上，質(zhì)量驗(yàn)收合格率達(dá)到99%。

通過BIM建設(shè)管理云平臺(tái)手機(jī)客戶端的工序級(jí)別質(zhì)量報(bào)驗(yàn)，大大提高工程自檢效率，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢查流程的進(jìn)一步規(guī)范化。例如，運(yùn)用“圖釘法”關(guān)聯(lián)現(xiàn)場質(zhì)量、安全問題與平臺(tái)模型動(dòng)態(tài)，總結(jié)現(xiàn)場質(zhì)量、安全問題發(fā)生的頻次，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域和工點(diǎn)的管理，同時(shí)把質(zhì)量安全問題按照嚴(yán)重程度劃分為不同等級(jí)，自動(dòng)發(fā)送給有關(guān)負(fù)責(zé)人，并及時(shí)檢查和保存相關(guān)記錄。

施工進(jìn)度管理是建設(shè)工程管理的主要內(nèi)容之一，而BIM建設(shè)管理云平臺(tái)能夠很大程度上縮短施工工期，加快施工進(jìn)度。例如，根據(jù)質(zhì)量報(bào)驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)生成進(jìn)度數(shù)據(jù)，通過構(gòu)件顏色直觀展現(xiàn)工程進(jìn)度；通過導(dǎo)入計(jì)劃進(jìn)度，關(guān)聯(lián)到施工結(jié)構(gòu)樹，在系統(tǒng)中自動(dòng)生成橫道圖，并基于BIM模型模擬4D計(jì)劃進(jìn)度。

施工進(jìn)度的數(shù)據(jù)來源于質(zhì)量驗(yàn)收，既保證了數(shù)據(jù)的唯一性、繼承性，也形成了以日施工為基礎(chǔ)、周施工進(jìn)度為要點(diǎn)的精細(xì)化施工管理體系。同時(shí)，不同的管理負(fù)責(zé)人還能夠利用BIM建設(shè)管理云平臺(tái)的匯總能力，根據(jù)系統(tǒng)定期收到的信息完成匯總，然后整理成不同的報(bào)表，及時(shí)了解施工進(jìn)度。

管理負(fù)責(zé)人最重要的工作就是運(yùn)用BIM建設(shè)管理云平臺(tái)了解施工進(jìn)度，對(duì)比實(shí)際進(jìn)度和計(jì)劃進(jìn)度。如果發(fā)生進(jìn)度滯后等問題，只需要分析其原因，并提出合理措施，就能夠保證施工進(jìn)度的有效管控。

高速公路建設(shè)工程涉及的物資和設(shè)備種類較多，并且在不同階段需要的數(shù)量皆不統(tǒng)一，管理難度較高。通過選取不同的條件，BIM建設(shè)管理云平臺(tái)能夠按照結(jié)構(gòu)樹導(dǎo)出模型混凝土體積、邊坡防護(hù)工程數(shù)量、擋墻圬工量等數(shù)據(jù)，并完成匯總與統(tǒng)計(jì)，直接提供給采購部門，同時(shí)這些數(shù)據(jù)也可以在后續(xù)材料管理工作中再次使用。

資料管理方面，各參建方基于BIM建設(shè)管理云平臺(tái)，負(fù)責(zé)各自范圍內(nèi)的資料上傳和下載，確保更新及時(shí)準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)資料內(nèi)部共享。建立蓋章審批、聯(lián)系單下放等項(xiàng)目審批流程，規(guī)范流程管理。實(shí)現(xiàn)線上、線下辦公相結(jié)合，提高50%的辦公效率。同時(shí)通過對(duì)設(shè)計(jì)圖紙文件、技術(shù)資料進(jìn)行樹形結(jié)構(gòu)管理，為數(shù)字化檔案交付夯實(shí)基礎(chǔ)。

山區(qū)高速公路建設(shè)工程應(yīng)用BIM技術(shù)能夠在很大程度上優(yōu)化場地布置、提升工程質(zhì)量、降低建設(shè)成本、提高管理效率和各參建方的辦公效率，實(shí)現(xiàn)各方數(shù)據(jù)的唯一性、及時(shí)性和共享性。此外，其積累的數(shù)字資產(chǎn)，還能為山區(qū)高速公路的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)服務(wù)等應(yīng)用提供支撐。

進(jìn)度顯示及橫道圖

質(zhì)量控制流程