走向开放式的BIM市政项目

文

BIM技术在市政基础设施建设全生命周期的落地与普及是一个行业难题。在上海龙东大道项目中，通过BIM软件开发与BIM管理创新，使BIM软件的选择更加包容、BIM成果的使用更加便捷，形成符合当下技术环境的BIM正向应用实施方案，提高项目的建设效率和技术水平，也为BIM技术在市政工程上的全面应用提供有益参考。

上海最大装配体量的市政工程

近年来，国家及地方均在大力推广BIM技术的应用，陆续出台了各类政策与标准。上海市政府办公厅明确指出，2017年起大型政府投资项目、重大项目必须应用BIM技术。在国家政策与行业大趋势面前，既要保障项目建设进度，还要将BIM技术落地实施。上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司（简称“上海市政设计总院”）依托项目形成贯穿全生命周期的技术升级方案，为企业创造价值。

龙东大道断面布置图

设计方案

设计模型

市政基础设施项目建设体量多数较大，近年来上海市政设计总院承接的BIM项目均存在参与单位多、涉及专业多等情况。目前各专业已普及较为成熟的BIM软件，所以一套符合项目环境的技术路线对于全生命周期的BIM正向应用尤为重要。龙东大道项目在前期方案阶段就制定了适应性较强的BIM总体实施方案，通过软件开发和技术融合，实现从设计到施工的全过程BIM正向应用。项目实施过程中政府部门和建设单位牵头推进，督促各单位积极响应落实、保证经济效益。探索过程中BIM团队还参与了多项国家、地方性BIM标准及行业系列丛书的编制，开展了多项软件研发工作。

龙东大道项目位于上海市浦东新区，是浦东新区尚未实施的唯一东西向规划快速路，连通内环、中环、外环、郊环，全长约14公里，项目投资估算约73亿元。龙东大道为双向六快两慢地面城市主干路，改建后为双向六车道高架城市快速路和双向六快两慢地面城市主干路。工程范围内有主线大型立交2座，上下匝道9对，地面辅路相交道路12条。该项目桥梁采用全预制装配技术，装配率高达90%，是上海市迄今为止最大装配体量的市政工程，在技术路线上非常适合全生命周期BIM应用。该项目在工可报告、初设批复、施工招投标等文件中均明确为BIM项目，经上海市交通委员会认证为上海市交通建设工程BIM技术试点项目。

技术创新硕果累累

预制构件分布图

龙东大道项目BIM技术的应用，以倾斜摄影的“现状场地模型”和勘察快速建模的“现状地下管网模型”形成BIM设计基础资料，此后各设计专业采用BIM设计软件开展设计建模。为支撑设计方案合理性，还建立了交通仿真、方案比选、方案展示、结构计算、空间分析等应用。专业间的设计整合与协同、设计模型施工交底及后续施工管理采用自主研发的BIM协同管理平台。另外，在设计模型交付方面，项目还结合新技术开发了“AR市政”软件、全息投影系统、驾驶模拟系统、VR安全教育系统等，形成了整个BIM项目建设所需的完整技术路线。

快速建模

龙东大道项目坚持“保证设计建模进度与质量，不限制建模软件”的原则，让各专业发挥领域所长。

各专业使用的BIM软件建模过程中均通过数据驱动的方式，实现了交互式高效建模，让设计人员能够参与到BIM设计的过程中。基于标准化设计信息，借助各专业软件二次开发插件，实现构件的批量快速建模、快速编码。此外，项目还实现了数据联动功能，可将构件参数快速分类导出，快速统计工程量，构件剖面、立面快速出图。在方案变更后，也可以通过变更构件的参数信息，实现构件模型的快速更新。

同时，该项目设计模型均用于施工管理。

BIM管理平台

BIM协同管理平台

龙东大道项目使用的自主研发BIM协同管理平台，是串联所有单位与BIM应用的核心。串联项目前期至工程竣工全过程，具有数据融合类型多、应用面广、可自定义方案汇报模式、BIM正向延续能力强、大平台内嵌多个子平台、满足各阶段用户不同使用需求等特点。如管线综合管理时，可以查看任意位置剖面、检查模型碰撞、测量管线间距、查询管线属性，以及检测管线施工保护距离等应用。在施工管理时，可以结合设计模型及数据实现施工期间的各类过程管理。在项目汇报时还可以智能提取项目数据、施工月报等应用，是该项目的款项批复与竣工验收主要依据。使用手机端BIM协同管理平台时，设计阶段主要可查看模型，施工阶段应用内容与电脑端一致，可以更便捷地完成工地取证与管理。

方案沟通与设计交底

龙东大道项目设计过程中，各土地权属单位洽谈、各政府部门建设征询、单位间方案沟通、施工单位设计交底等各类使用BIM技术会议已有百余场，参与会议的单位达30多家。BIM技术的应用改善了传统以图纸、报表为媒介的平面表达方式，提升了沟通效率。

AR技术应用

AR现场踏勘

设计模型及数据交付流转图

AR图纸观察

虚拟驾驶

龙东大道项目中“AR市政”软件的使用，是上海市政基础设施行业AR技术的首次应用。“AR市政”软件于2016年自主研发并投入使用，2017年申请国家软件专利。“AR市政”软件入门上手快、设备要求低、建模软件不限、展示效果直观、利于全员使用。在现场踏勘过程中使用AR技术，可将虚拟方案模型套用在现实场景中，实现扩增现实体验。AR应用于图纸观察也很高效便捷，二维图纸的空间关系表达能力较弱，通过AR技术使用手机等设备可实现360度查看三维立体设计模型，工程各方可随时随地查看图中设计方案。

虚拟驾驶系统

通过驾驶可以直观地感受设计的合理性。整个系统界面中，包括地面道路、高架桥梁、防撞墙、护栏、声屏障，都是采用BIM模型，导入到游戏开发软件，加上1:1的周边虚拟场地，真实还原建成后场景。虚拟驾驶系统在领导视察、项目交流、社区参观等各类场合中起到了很好的辅助交流作用。

经济社会效益凸显

技术财产增值

为了高效可行地使用BIM技术，各项目参与单位根据BIM应用总体要求，结合单位自身发展需要，融合最新科创技术，展开软件开发、软件二次开发、展示创新等研发活动，形成了多项已申请和待申请的国家软件专利。结合创新创效，使BIM技术在项目建设过程中取得了良好的使用效果，同时也提升了企业的建模效率和模型应用能力等多方面技术能力。人才队伍更加壮大，BIM技术应用也更加娴熟。龙东大道项目建设过程中由政府部门牵头制定了各类实施标准，开展了各类技术培训，保证工程建设有序推进，整体提升了各单位BIM的应用实力。

品牌效益形成

龙东大道项目的BIM全面应用，吸引了上海各领域的政府管理层、行业单位前往实地参观、交流学习，他们对BIM应用过程中的实施落地与创新应用给予了充分肯定。此外，上海市政设计总院抓住项目宣传、技术推广的机会，在各类博览会、科技展、BIM交流会上展示BIM技术理念与实践成果，为各单位承接BIM新项目创造了品牌形象。