禚锦鑫 尹新秀 马德运

摘 要： BIM技术已成为工程行业信息技术的发展趋势，BIM技术面向工程全生命周期，实现基础设施的可持续发展。用于工程项目管理不仅可以提高建设项目的管理质量，而且可以在极大程度上有效控制项目的建设成本。因此，本文从BIM技术特点、BIM技术在高速公路改扩建中的应用模型以及BIM技术在高速公路改扩建中的应用等方面对本课题进行了分析，最后希望通过本文的研究，对今后的专家学者研究与此相关的课题有一定的参考价值。

关键词： 高速公路;改扩建;BIM技术

【中图分类号】U416     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.066

1 引言

随着区域经济的快速发展，这些建设时间较早的高速公路由于技术指标低、路况差等，无法很好地满足经济和交通发展需求，服务水平持续下降，成为了制约贵州高速公路网发展的瓶颈。针对这样的情况，应做好高速公路改扩建工作，以先进的施工技术为支撑，对现有的通道进行拓展，以更好地适应交通运输行业的发展需求。

2 BIM技术特点

2.1 可视性

应用之间数据互用、关联，专业协同设计，统一的信息载体DGN/i-model，保证不同人员、不同阶段之间的信息传递/协同，基于PW建立统一的数据中心，版本、历史、权限管理，强大的异地协同，项目级和企业级的协同，基于eB的数字化移交及建设单位与运维商间之间的协同。解决了设计师仅凭经验和想象力无法获得完美的模型图，所以我们可以通过引入BIM技术建立设计道路施工的可视化模型。通过创建此3D模型，可以公路项目的建设变得更加通透、明朗化。

2.2 协调性

BIM技术支持各阶段的应用工具：规划/设计/施工/运维及支持各阶段的管理平台。即如果在施工过程中发现实施出现偏差，那么相关的员工必须及时集中探讨分析，从而发现项目问题的根源并及时进行调整。将BIM技术应用于道路工程项目管理可以及时发现施工过程中出现的问题，并提出解决问题的对策，从而有效确保公路项目的开发和施工的质量。

2.3 优化性

BIM技术能够在一定程度上优化公路项目建设中的设计内容。通过优化项目计划，我们可以科学地分析项目建设并获得理想的投资回报。因此，使用BIM技术能够使公路项目管理变得更加科学有效，从而提高公路项目的建设质量。

3 工程概况

某高速公路建成于2005年，全长23.4km，受当时经济和技术条件的影响，公路本身的建设标准相对较低，设计车速仅有80km/h，虽然在推动周边区域经济发展和城镇建设中发挥出了非常积极的作用，但在新的发展环境下，一定程度上阻碍了当地乃至当地高速公路网络的发展。对此，相关主管部门决定对该高速公路项目进行改扩建施工。为减少交通影响、提高施工效率，在传统的改扩建项目实施的基础上，借助BIM相关技术进行改扩建设计和交通组织模拟，进而优化施工设计，保证施工质量。

4 BIM技术在工程中的应用

4.1 交通导行模拟

为了保障标段施工期间车辆正常通行，通过BIM+GIS技术提前模拟车流量和项目所处的环境，给交通组织方案提供数据支持。鉴于本路段工作日交通需求与非工作日交通需求差别较大，故选择本标段的薄弱点项目特定路口进行工作日和非工作日的交通流量分析。根据数据分析在项目特定路口桥梁施工时采取临时灯控方式。工程作业区周边根据施工需求安排交通协管人员组织交通。路口设置2名交通协管，路段流动指挥设置4名交通协管，采用全天候值班，三班倒工作模式，并根据施工工期及节假日等需要，适当增减交通管理人员数量。模拟结果显示工作日该模拟路口北路段交通流量大于南路段交通流量，其中在早、晚高峰时段最为明显。需要强调的是北路段、南路段服务等级分别为四级、三级。而非工作日北路段整体交通流量和工作日相差不大、早晚高峰不明显;南路段整体交通流量大于工作日且表征为旅游通过性交通特性;在三维模型上进行交通模拟组织与演练，能更加直观形象的展现和分析出人、车、路、环境等适用性和存在的关联性，不仅能管理人员辅导编制施工组织方案、为管理人员提供决策依据，也能直接指导施工现场，避免人员、物资、时间等浪费。

4.2 帮助构建三维模型

高速公路建设施工要考虑到公路自身和两侧环境的施工要求，由于公路属于直线结构，且施工距离较长，工程周期长，可能跨越多个季节，要求设计人员在充分了解施工现场环境的前提下合理设计施工图纸。传统的二维目标图主要依靠文字信息和纸质图纸内容呈现施工要点和尺寸要求，施工人员难以通过文字信息直观感受设计意图，并且有些管理人员未能及时管控施工效果，容易造成安全隐患，影响工程进度。BIM技术建立的可视化模型，属于精度高于二维模型的曲面结构，系统将信息转化为曲面参数，帮助管理人员掌握工程量和施工安全等级，对高危和轻度危险的区域准确划分。

4.3 过渡阶段

建设公司结合建设项目的实际需求，以收集和组织基本信息，将这部分数据传输到分布数据库中的管理器中，并且依赖于模型的组件，以获得更准确地结果。使用BIM技术可以对公路建设项目执行3D建模，并准确计算项目量。为了提高建模的准确性，我们建议使用视觉辅助工具开发4D模型，并科学地应用施工设施和材料。例如，在一个医院建设项目中，建筑行业在设计外墙和使用干墙方法时使用了技术来构建垂直弯曲的墙帘模型。这就像一个三维视图，可以充分展示此业务流程。与传统方法相比，其操作相对比较简单，可减少工期20天。

5 结束语

综上所述，BIM技术在高速公路改扩建方面起到积极的促进作用，帮助施工人员理解设计意图，利用三维动画模型，提前对施工中可能存在的安全隐患准确预估，提升工程的整体安全水平，确保施工的顺利进行。

参考文献

[1] 许利彤，崔言繼，鲁凯，陈小玮，安斌.BIM技术在高速公路改扩建中的应用探索[J].土木建筑工程信息技术，2019，11（06）：50-55.

[2] 陈志，杨艳群，杨秀靖，林君君，杨轶彬，陈倬.BIM技术在公路改扩建工程交通导改中的应用[J].交通工程，2019，19（05）：6-10.

[3] 孙福深.BIM技术的国省道改扩建施工安全管理中的应用[J].居舍，2018（15）：59.

[4] 孙绍鑫.基于BIM技术的国省道改扩建工程施工成本控制[J].居舍，2018（15）：138.

[5] 沈照庆，魏鹏飞，董朝辉，鲁武当.基于BIM技术的道路改扩建研究与应用[J].长安大学学报（社会科学版），2017，19（06）：43-53.