BIM技术在互通立交桥建设中的应用分析

桂兆可

摘 要： 在市政道路设计手段飞速发展的今天，BIM技术逐渐显示出高效、快速、准确、直观的优点。为了提高互通立交桥项目的整体建设水平，首先分析了BIM技术的基本概念和特点，随后分析了传统互通立交工程建设模式所存在的问题，最后以某工程为例，介绍了BIM技术在立交桥工程中的应用，以期为类似互通立交桥工程的建设提供科学指导。

关键词： BIM技术;市政工程;立交桥

【中图分类号】 U412.3      【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）14-0135-01

1 BIM技术基本概念及特点

1.1 BIM技术基本概念

即“建筑信息模型”，其核心是将建设工程项目信息化、模型化，如果在建立互通立交桥模型时使用BIM技术，则通过该模型能够清晰的了解到该工程项目的工程造价、施工设备信息及互通立交桥结构的组成部分和细部构造。

1.2 BIM技术特点

BIM技术在互通立交桥建设过程中的应用特点主要体现在以下三个方面：

（1）模型信息的完整性。互通立交桥建设时的BIM模型不仅包括工程对象的几何信息和拓扑关系的基本概况，还有分部分项工程对象名称、结构类型、使用材料、工程性能等设计信息;施工工序、施工进度、工程造价、人员、设备、材料等施工信息。

（2）模型信息的关联性。互通立交桥建设时的BIM模型里的对象是相互关联的，系统可以对BIM模型的相关信息开展统计、分析，并生成相应的图形和文档。如果BIM模型中的一个对象出现变化，与之关联的其它对象也会同时改变。与此同时，该模型的全部信息均能够保持完整性和即时性。

（3）模型信息的一致性。互通立交桥的BIM模型信息在其建设的全生命周期内的不同阶段是保持一致的，同样的信息不需要反复输入。此外，BIM模型可以实现自动演化的功能，同一对象在不同阶段能够进行修改、扩展，没有必要进行重新创建，这样就能够减少了BIM模型信息不一致所产生的误差。

2 互通立交桥的建设现状及存在问题

2.1 信息缺乏时效性

互通立交桥项目的造价计算结果一般会受到各种外界因素的干扰。互通立交桥项目计算时往往选择建筑市场所公布的材料指导价格，但是钢筋、水泥等各种原材料市场价格波动较大，建筑市场公布的材料指导价格未能及时更新，这就使得材料指导价格与材料市场价格之间存在一定的偏差。

2.2 数据可共享能力差

互通立交桥项目建设工作繁琐，如果相关建设信息得不到及时有效的整合和共享，互通立交桥项目的各参建单位之间就会出现建设信息混乱、传递不畅等问题，影响其建设质量。综上可知，BIM技术的应用可以有效提高互通立交工程各参建单位之间的协同合作和数据共享，从而降低工程造价，有效的改善工程施工效率，提高互通立交桥的整体建设水平。

3 BIM技术在互通立交桥建设中的应用——以某工程为例

该立交工程包括8条匝道、4条地面辅道、4条掉头车道、2条人行道。主线长1524m。8条匝道总长约3596m，匝道最小半径为60m。本工程工期压力大，项目施工沿线地质情况复杂，地下老旧管线交叉密布，地质勘探单位多次补探，设计变更多。针对该立交工程综合性特点，采用了BIM技术、无人机、物探技术等，以下将详细介绍

3.1 BIM建模技術应用

为保证建模成功及对项目进行有效管理，针对市政工程桥梁方面的BIM规范性文件的缺失，在建模工作开展前定制了符合本项目的两个规范和指导性文件：《XX立交BIM建模规范》《XX南站立交BIM实施应用指导》。利用已建立的BIM模型，可以快速提取主要工程信息，比如构件顶部标高、底部标高、混凝土等级、混凝土设计方量等。模型工程量的计算主要包括整体模型计算和局部模型计算两大块内容，能够按照BIM模型构件的名称、类型进行混凝土工程量统计、数量统计等工作，使数据的获取追溯性、准确性更强。同时材料清单的自动生成，将管理人员从烦琐的算量工作中解脱出来，从而节省更多的资源投入到项目管理中，提高了管理效率。

3.2 复杂地下环境核查

（1）现状管线可视化模拟。项目在施工前向业主与各管线产权单位拿到地下管线图，将超深物探技术和探坑方法相结合，对立交红线范围内的地下管线进行探查，根据探查成果，编制综合管线图并建立BIM模型，以三维的形式将管线路径、标高表现出来，并按照已制定的BIM模型标准进行整理，利用BIM软件将二维成果三维可视化表达，达到间接实现BIM在地下管网探测中的应用效果。

（2）管网碰撞检查。根据已建立的完整的BIM管网模型，将各专业模型导入合并，通过设置不同的容差值，计算机自动检测和判断，对结构、市政管网模型进行碰撞检查。将检查出的问题整理汇总，反馈至BIM模型并进行优化，使问题可以在桥梁结构施工前解决，减少和避免施工过程中因错误问题返工，降低工程损失，有效控制工程造价。

（3）市政管网的迁改方案优化。在现场交通组织和场地围挡的分阶段施工时，市政管网的迁改和铺设也需要同步进行。为减少管线迁改次数，减少场地开挖对交通和环境的影响，在施工前通过管网-桥梁-场地-交通因素的综合模拟，提前发现已有管网与新建桥梁桩基、承台的空间冲突，解决新建管网与老管网的碰撞问题，在电脑中进行虚拟布置和方案优化，所有管网问题在施工前解决，借助BIM技术模型，在三维视图中找准迁改位置，确保了一次迁改率。

3.3 BIM技术在施工组织中的应用

在BIM模型中，施工现场所有的临时设施、道路、路线及场地布置等，均可以清晰地通过电脑以三维的形式显现出来，施工管理人员及其他项目参与人员可以通过浏览模型了解整个施工场地的实际状况。也可以直接点击模型局部，具体地对某一场地进行细致了解。这种可视化的方式不仅方便管理人员对整个场地进行规范化管理，也可以促进对施工现场文明、规范及安全管理。

结语：BIM技术的应用是对设计手段和设计理念的一种转变和改进，将会极大地提高市政工程设计的高效化和信息化，促进市政工程建设节能减排，加快市政工程建设工业化。在未来，通过对BIM技术的不断完善与应用，BIM技术在市政行业的应用将会越来越广泛，成为当之无愧的行业变革。

参考文献

[1] 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司.中国市政设计行业BIM指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2018：145.

[2] 余萌.BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].四川建材，2016（2）：149-151.

[3] 闫振海.桥梁建设期BIM技术研究[D].北京：交通运输部公路科学研究所，2017.