BIM技术在公路工程中的应用

张学强

（临沂市公路事业发展中心郯城县中心，山东 临沂 276000）

公路工程往往规模较大，并且需要实现众多的复杂功能，整个技术性要求比较高。鉴于这一特点，公路工程建设通常需要加强各个环节的协调，才能让工程施工变得高效与准确。因此，需要在公路工程中建立起BIM模型，对施工全过程进行实时的施工指导，这对于公路工程建设有着重要意义。

1 BIM技术的概念及特点

1.1 BIM技术概述

BIM技术主要强调一种“生命周期”的概念，即需要覆盖整个建筑周期。BIM技术可以看作是一种设计、建造及管理数字化的方式，在大幅度降低建筑工程风险的同时，提高工程建设效率。同时，其也是一种工程数据模型，能够集成所有的建筑工程信息，以三维数字为主要基础，对一些工程项目信息进行数字化表达，从而让整个工程更加直观，更有利于公路工程的稳定施工[1]。

1.2 BIM技术特点

（1）可视化。BIM技术建立的三维模型，能够实现各个构件和要素之间的相互关联，不仅包括工程的几何信息，同时也包括工程的属性信息，如工程材质和型号。因此，应用BIM技术能够直观展示一些效果图，在所有信息可视化状态下，进行项目不同阶段的沟通和交流，从而实现整个工程的可视化。

（2）协调性。协调性是指在利用BIM技术集成项目工程的不同专业信息后，工程项目的各个部门或各个参与方，都可以通过BIM技术模型进行沟通协调。例如，道路工程师可以将纵断面、路线以及曲面等信息直接传送给结构工程师，从而方便结构工程师对这些信息进行有效利用。另外，BIM技术模型有着动态关联的特性，能够实现图纸和模型之间的有效关联，提高图纸一致性。

（3）模拟性。BIM技术的模拟性特点是指在BIM三维模型的基础上，能够仿真模拟工程项目的一些实际情况。例如，配合相关软件分析模拟项目的性能，同时通过和进度计划的对比，调整施工速度，这些都是模拟性的具体体现。

2 BIM技术在公路工程中的应用优势

2.1 有利于设计施工方案

BIM技术在公路工程中有着诸多的应用优势。在公路项目的施工方案设计上，BIM技术可以根据测量数据和电子地形图等方面的信息来协助设计[2]。通过仿真三维道路模型，其对一些地形曲面和具体道路走向能有较为准确的客观反映，并且可以根据土石方工程量的计算来合理调配土石方，对一些道路交叉口和场地等都能进行合理设计。在利用Civil 3D技术的同时，可以以一条路线中心线的形式，创建出一种纵断面图，对整个公路工程的线路优化工作具有重要作用。另外，经过BIM技术的模型模拟，可以及时发现公路工程设计方案中的不足之处并进行针对性优化，进而保证公路工程质量，打造出高品质的公路工程。

2.2 有利于公路工程施工模拟

在公路工程的实际施工阶段，为了确保满足公路工程需求，并对工程随时做出调整，需要在收集施工资料以及工程材料的基础上，利用BIM技术进行相应的信息集成处理，从而建立起公路工程施工模型。通过该模型可以让施工人员更好地分析工程的不足之处，从而随时调整具体施工。这样既节约了实际施工消耗，同时又提高了施工效率。另外，在使用BIM技术的过程中，模型往往会积累大量重要信息，能对公路工程的管理、维护以及改建起到很大作用，有着重要的应用优势[3]。

3 BIM技术在公路工程中的实践应用

3.1 施工组织可视化，高效技术交底

BIM技术在公路工程中的实践应用可以实现施工组织设计可视化。公路施工过程中，虽然公路项目具体位置是固定的，但是实际施工现场是不断变动的，只有将工程项目中的人工、机械、材料及工区进行科学合理的组织划分，才可以让工程项目之间的施工配合更加高效，避免施工混乱。以目前的公路工程施工组织现状来看，很多公路施工工程的组织设计内容繁多，并且叙述文字也比较难以理解，在施工部门内部进行文字沟通的时候，经常会出现由于理解能力不足造成的施工偏差情况，导致一份施工组织设计出现多种理解，这对于公路施工非常不利。而通过BIM技术的施工组织设计可视化，可以合理区分项目内容，让公路工程施工过程中的产能发挥到极致。

对于公路工程施工而言，技术交底通常是在某个环节开工前，以书面或者口头形式来进行技术指导和沟通。传统的施工交底虽然比较全面，但是大都流于形式，在公路工程漫长的施工周期内，很多施工人员会因为时间太久而遗忘。而通过BIM技术将一些技术交底内容以三维模型演示动画的形式呈现出来，在交底会议上重点播放，施工人员可以利用一些电子设备保存施工交底动画，不仅加深施工人员印象，同时其在施工现场也可以随时观察比对，能够让一些技术要点更好地融入公路工程施工中，因此BIM技术在公路工程项目施工的技术交底中有着重要作用。

3.2 以项目管理为核心，构建一体化信息管理

BIM技术在公路工程施工中，可以将项目管理作为施工核心，从而构建出一种信息化管理系统，提高公路工程施工的管理效率。项目建设作为整个施工的重点，项目管理有着重要的保障作用。只有将项目管理作为核心内容，实现施工进度、招投标、合同制定、设计变更的有效管理，才可以实现公路工程项目施工宏观层次上的把控，让施工过程更加高效[4]。因此，需要将BIM技术和计算机技术充分结合起来，收集相应的管理要素，让所有环节的实际情况都客观展示在管理工作中，通过和以往施工经验的模型对比分析，积极改善一些施工管理问题，从而提高管理效率，让公路工程施工过程中各个环节部门实现相互促进和共同发展，进而提升整体施工效率。

此外，还需要在公路工程的施工管理中构建一体化信息管理系统，这不仅能够实现公路工程各个方面的协调统一，同时能够让公路工程的施工资源在施工过程中得到合理利用与分配，对于施工过程的合理展开有着重要意义。在利用BIM技术构建一体化信息管理系统的过程中，需要施工单位结合自身的施工情况和特点，将公路工程施工管理中的各个环节，如图纸设计、招投标工作，都充分结合起来，并且将施工管理的各个方面，如施工质量安全、施工安全、施工人员及施工进度等要素全面考虑在内，从而设计出与施工本身相适应的一体化管理系统。由于BIM技术需要结合大量的信息要素，因此一体化管理系统在实践应用过程中需要由一个有着良好兼容性和可扩展性的数据库平台，实现对大量数据的采集和共享。这样才能将各项管理内容有效衔接起来，充分发挥一体化管理系统的作用，为公路工程的稳定施工打下良好基础[5]。

3.3 控制速度成本，稳定施工环境

BIM技术除了能在施工管理和施工组织上发挥重要作用，对公路施工过程中施工速度和施工成本，都能进行很好的控制，同时还可以稳定公路施工过程中的外部环境，避免对外部施工环境产生其他消极影响。比如，一些山区公路的项目施工，往往面临着复杂的施工环境影响，无论是施工速度还是施工成本，都很容易被其他意外因素所影响。对此，可以利用BIM技术结合GLS信息技术分析可能产生的影响因素，从而规避一些额外成本，保证施工速度能够按计划进行。此外，公路工程施工还会产生大量的挖方，尤其是一些盘山公路，因为路堑在整条路线中的路基形式占比很大，对这些挖方进行处理一直是公路工程施工项目的重要内容。利用BIM技术模型可以对一些施工通道位置的科学确定进行分析，从而让施工人员能够通过多个施工通道打开形成多个山区，从而加快公路的施工进度，提高施工效率。在一些改扩建的公路工程施工中，可以通过BIM技术的合理利用对一些涉及施工道口安全设施的布置方案进行优化。改扩建道路因为施工周期原因，经常需要对某一段道路进行封闭，一旦施工时间段和封闭时间段不合理，非常容易造成行车环境堵塞，引发一定的安全隐患。而BIM技术可以协助制定科学的布置方案，稳定施工外部环境，减少一些因素影响，推动公路施工正常进行。

4 结束语

BIM技术在公路工程施工中的实践应用，能够实现整个工程的可视化组织，对工程技术交底有着借鉴意义。同时，也能实现公路工程项目施工的科学管理，优化施工资源配置。此外，BIM技术的应用可以实现对公路工程施工速度的有效控制，规避多余成本，并且能够稳定施工环境，在公路工程施工中有着重要的应用价值[6]。