京沪高速改扩建工程施工阶段BIM技术应用研究

王超 朱世超 徐润

摘要：本文以京沪改扩建项目为工程背景，研究BIM技术在高速概况建项目中的应用，通过研究项目具体实施方案，提出了BIM技术在京沪改扩建项目应用技术路径及应用亮点，同时，分别从应用规模，多源数据融合、施工组织、交通模拟以及技术方案可视化等多方面进行详细论证。取得的一系列BIM技术落地应用成果为行业内高速公路改扩建工程发挥了引领带动作用。

Abstract： Based on the Jinghu reconstruction and expansion project as the engineering background， this paper studies the application of BIM Technology in the high-speed profile construction project. By studying the specific implementation scheme of the project， it puts forward the application technology path and application highlights of BIM Technology in the Jinghu reconstruction and expansion project. At the same time， it details the application scale， multi-source data fusion， construction organization， traffic simulation and technical scheme visualization. A series of BIM Technology application results have played a leading role in the industry highway reconstruction and expansion projects.

關键词：改扩建工程;多源数据融合;交通模拟; 技术方案可视化

Key words： reconstruction and expansion project;traffic simulation;visualization of technical solutions

中图分类号：U418.8                                     文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）31-0200-02

0  引言

在国家交通强国战略和交通供给侧结构性改革的大背景下，在交通运输部BIM技术示范应用意见的指导下，项目组思考如何由建成高质量的高速公路转化为如何建设一条全寿命周期内数据完整传递的安全、舒适的高速路。现阶段，数字化、信息化“两化融合”为工程建设行业发展的必由之路，而BIM技术正是重要的抓手。

项目组按照“顶层设计，全局规划，突出重点，示范应用，以点带面，全面推广”的指导思想，围绕“增效、提质、降本”的总体目标，在京沪高速公路改扩建工程莱芜至临沂（鲁苏界）段项目开展了全方位、多阶段的BIM技术应用。通过项目先行先试，建立完善的 BIM 应用标准，搭建 BIM 协同管理平台，构建完整的全寿命周期 BIM 应用体系，全面提升工程建设的精细化、信息化程度。

同时，京沪项目作为交通运输部确定的BIM技术应用示范项目，目前取得的一系列BIM技术落地应用成果为行业内高速公路改扩建工程发挥了引领带动作用。

1  工程概况

1.1 项目概况  京沪改扩建工程为交通运输部确定的绿色公路、 BIM 技术应用示范项目和省交通运输厅确定的品质工程示范项目。京沪高速公路是国家高速公路网的放射 2 线，由北向南连接了北京、天津、济南、上海等 8 个中心城市，构成了北京向南辐射的快速主干通道，经济功能突出，是沟通长江三角洲和环渤海地区的主通道。改扩建工程的实施，有利于解决京沪高速服务水平显著下降的问题，进一步提升京沪高速对项目沿线及周边经济的带动作用，对沿线经济发展具有重要意义。

1.2 项目实施方案  京沪改扩建BIM技术示范工程项目建设期任务主要分为两条主线，其一是全线全要素BIM模型的创建及应用工作，其二是为项目建设期服务的BIM协同管理平台。

其中，主线一建模及模型应用的具体实施方案如下：①利用BIM模型对复杂结构工程进行模拟验证，对改扩建工程施工方案和交通组织的协调性进行检验，辅助施工单位形成施组、交组及交通导改的方案设计，并将模拟的成果用于方案专家评审;②利用虚拟建造模拟、图纸复核、可视化技术交底等辅助BIM模型用模功能，提高施工质量、控制施工进度、节约工程造价等;③总结和梳理模型应用中的技术准则，形成一系列适用于高速公路改扩建工程的建模及用模的标准技术指南。

其中，主线二BIM项目协同管理平台的具体实施方案如下：

①发挥BIM模型信息集成优势，利用互联网技术，集成设计、施工管理的数据，实现业务信息的管理和利用，为进度、质量安全管理、工序验收、施工监控、机械设备管理提供支撑;

②发挥BIM模型数据传递的优势，将设计、施工中的信息交付给运营阶段，为实现京沪改扩建工程全寿命周期的管理提供信息支撑;

③总结和梳理协同管理平台的技术准则，为研究施工期“BIM+互联网”标准化应用模式开辟新思路。

2  BIM技术应用亮点

在京沪高速改扩建项目需求与行业需求的基础上，项目以建设高水准、高层次的BIM技术典型示范工程为目标，按照“兼顾全线、打造重点”的原则，突出项目特点及难点，打造BIM技术示范亮点，实现进度、质量和安全可控，提升京沪改扩建项目管理水平。总结本项目BIM技术应用创新亮点总结如下：

①应用规模大：京沪改扩建工程路线全长232.191公里，概算投资额228亿，本项目建立全线范围内的既有和新建工程全要素模型，全线范围内根据工点特征实施BIM技术应用;

②长线模型多源数据融合：实现多源数据融合的长线可交互式电子沙盘;实现基于web端的无插件多源数据融合长线模型可视化应用与项目管理;

③施工组织模拟与交通组织模拟干涉融合：针对于改扩建工程施工组织复杂，需要在不中断交通情况下施工，与交通组织形成干涉关系，提出了施工组织与交通组织模拟干涉融合的一体化解决方案;

④BIM+交通仿真：打通BIM软件与交通仿真分析软件VISSIM的数据通道。实现三维模型高可视化、“航拍实景、开源卫片、地形”等多源数据融合、BIM道路信息与交通仿真信息数据互通、真实动态车流信息展示直观和动态实现施工工序与车流关系展现;

⑤技术方案可视化：在方案评审、方案汇报和技术交底中采用三维技术可视化方式交流。

3  结论

本项目创新性的提出了适用于高速公路改扩建工程的装配化建模方法，实现了新旧结构的快速精准、分阶段建模。同时，基于改扩建工程不中断交通要求，本项目利用 BIM技术，通过导入真实车流数据及相应的施工组织计划，实现了施工组织模拟与交通组织模拟的干涉融合，通过二者融合，辅助制定总体施工组织设计方案，确定限行和限速方案，有效降低分合流交通冲突率和交通拥堵可能性。纵向打通BIM软件与交通仿真分析软件的数据接口，实现车流信息与BIM模型的精确匹配，真正意义上的实现了BIM技术与交通仿真的融合应用，在施工过程中对交通状况进行可视化评价。

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