BIM技术在市政道路项目中全过程应用
宋会展
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宋会展,. BIM技术在市政道路项目中全过程应用[J]. 交通技术研究,20246. DOI:10.12721/ccn.2024.157051.
摘要: BIM技术具有信息集成三维建模特点,应用于市政道路施工建设能够充分展现工程建设的模拟性、预见性,对提高市政建设工程质量、提升城市建设信息化水平,降低成本,实现效益提供帮助。
关键词: BIM技术;市政道路;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157051
基金资助:

一、BIM技术应用特点和实现方式

(一)BIM技术应用特点

(1)可视化

二维平面图纸是利用线条来表达道路上各构造物的信息,对设计人员的空间想象能力影响大,容易出现错、漏、碰、缺等问题,只能在施工阶段进行变更。而BIM技术可建立道路的三维模型,实现“所见即所得”,能直观地表示道路设计成果,有利于设计人员的汇报方案。

(2)协同设计

市政道路涉及专业多,不同专业在沟通信息时往往是利用CAD技术的图形参照命令或word、Ex⁃cel文件,数据无联动性,易产生设计信息冲突。BIM能让不同专业的工程师通过网络云端开展协同设计,提高沟通效率,及时解决问题。

(3)性能分析

BIM技术能模拟道路在真实环境中的效果,对构造物的性能指标进行分析,比如桥梁施工模拟、管道碰撞、道路交通安全分析等,只需要一种数据格式。

(二)BIM技术实现途径

BIM技术并不是依靠某一个软件完成道路设计,而是以道路建模软件为核心,多种软件协作交互,共同完成设计任务。目前,国内外相对较成熟的BIM三维建模软件有Autodesk公司研发的Civil3D、Bentley公司的OpenRoads、鸿业路易、EIBIM等。由于Civil3D软件和CAD软件同属一家公司,交互效果好,市场占有率高,学习成本低。

二、BIM技术在市政道路工程中的应用

(一)地形图绘制与处理方法

在市政道路工程项目设计期间,常需借助地形图这一重要依据,将其效能进行有效发挥,一般来说,市政道路项目及其周边地形勘查工作需安排专业化的测量人员开展测量工作,之后将测量结果转变为二维地形图或三维地形图,并将生成的地形图提交给市政道路项目的设计人员,为其设计工作提供参考。但是,为有效避免地形图中存在形式各异的地形数据或错误信息及混乱图层,防止增加数据处理期间的工作量,设计人员需通过BIM技术对地形图进行处理,使之成为更完善的带高程三维地形,在此过程中需借助Civil3D软件中的相关功能。

在生成此类三维地形过程中,可依托Civil3D软件中的“地形点赋值”功能,将市政道路工程场地的高程信息输入高程点,或依托“转换文本点”功能,使地形图文本转变为高程信息,最终建立地形曲面三维模型,在该模型中需将粗差点予以剔除,对高程进行分析,实现高程线的精准定位。

(二)复杂管网铺设综合规划

常规情况下,当市政道路工程的横断面与纵断面铺设长度不同时,将生成差异化的工程建设空间。当通过最小半径长度对市政道路的横纵断面进行优化设计之后,还需重点建设道路路基。一般来说,在市政道路路基的施工建设阶段,需要对地下区域的各种管路网线的铺设进行综合考虑。城市地下区域存在多种类型的管路网线,包括通信管道、燃气管道、电力管道及排水管道等,从本质上说,这些地下管线均属于地下隐蔽工程,一旦在市政道路工程施工建设期间对其造成破坏,将产生恶劣后果。为此,在市政道路工程设计期间需对地下区域存在的复杂管网进行综合规划,从而协调不同管线。基于BIM技术构建的协同优化模型,全方位检查市政道路施工场地及周边区域的不同管线,掌握管网铺设期间是否存在碰撞情况,避免施工期间出现错误铺设管线的情况,对施工周期和成本投入规模的缩减产生消极影响。

依托BIM技术构建的综合管网可视化碰撞模型,能模拟分析市政管网的排布形式,及时发现其中存在的问题并整改,为保证复杂管线铺设方式的合理性提供保障[1]

图片3.png (三)市政道路中心线设计

设计人员需对道路中心线的位置加以确定,同时有效把控多方影响因素。与此同时,设计人员还需根据相关要求对设计方法进行调整,举例来说,需保证曲线长度和圆曲线半径得到有效控制。在地形图中,道路中心线的位置需合理恰当,在将该要素分割成若干段后,需借助BIM技术有效处理每段线路,确定道路中心线的位置。另外,还需要在地形图中输入市政道路路线名称,并以市政道路具体情况和标签样式为依据,有效调整道路中心线。

(四)施工管理中的BIM技术的应用

可视化展示:通过可视化的方式,让各参加单位对设计计划及意向有一个更直接的了解,从而大大增强了工程的组织协调和交流的效率。

立体的现场管理:通过对工地总体布局进行仿真,并对工地计划进行优化;展示该工程的空间布局,预先识别并避免出现的问题。

基于Revit模型的问题解决:本项技术针对工程各个专业在建模时存在的一些问题,例如:零件尺寸标注不清楚,标高不准确,详图与施工图不一致等。科学合理地开展工作,能够及时将问题整理汇总,后续工作时予以讨论解决,提升工作效率。

管道线路综合设计:准确地定位了各个管道的安装位置,并重视预留工作,设置坐标参数,

从而减少重新设计的工作量、合理使用新型材料、控制成本。

图片4.png

工程量的快捷获取:将每个施工区域的模式和施工进度规划相联系,能够对每一个施工区的建设进度进行仿真测试,并且能够按照时间、流水段等多个方面对工程量进行迅速的分析,得出客观结论。

虚拟建筑的经营:通过BIM目标设置-仿真优选-追踪展示-解析修正的全程控制过程,使工程能够可视化,为企业提供新的管理理念,极大地节约了日常管理工作的时间和资源耗费[2]

自动计量称重系统的应用:该装置可以安装于大型建筑公路的内侧,借助物料称量与控制体系能够发现物料入库的进货量与标准误差值之间的差异,从而使企业不会蒙受损失。另外,该系统能在工程管理信息化系统中,对采购订单、采购合同中的有关资料进行自动获取与分析,并将其与采购订单的数量、实收数量的偏差以及合同中所容许的偏差进行比较,获得准确的参数,对照工作标准,如果有超过合同所规定的偏差,则会发出警报,以此来判定材料的成本损益以及产品品质。

(五)BIM技术在市政道路设备维修应用

市政道路施工和其他施工建设项目一样,具有一定的设计年限和使用周期规划。利用BIM技术开展市政道路设备维修,要通过对常年车流量测定、路面承载负荷的测算,科学观测出可能出现的质量通病,增强道路维护检修的针对性。实施道路设备维修要将日常检修设备维护、设备零部件更换做出合理规划。除了技术保障之外,还要提升相关管理人员BIM技术普及力度,对常见质量事故,借助自动修复手段,依靠大数据信息化系统完成。市政道路竣工投入后,即将进入使用阶段,后续过程的道路管理成为工作重点。道路管理部门要借助BIM技术开展使用维护处理更换等方面的培训,形成及时发现问题隐患、制定养护保护措施、保证公路使用安全的职业素质。BIM技术在市政道路建设中的应用要随着时代发展,特别是城市地下综合管廊建设的需要进行拓展,充分发挥该项技术在降低人工劳动强度、降低安全隐患伤害、提高工作效率、降低人力物力财力维修费用方面的优势。

三、结语

BIM技术在国内应用普及推广势头强劲,对市政工程施工综合实力、大型施工企业总包集成能力建设、综合成本控制、推行绿色环保理念均发挥着重要作用。因此,市政工程管理部门、政府相关管理组织机构,要对市政工程建设规模、资金投入进行前瞻性分析,保持与时俱进的创新思想,深入挖掘BIM技术在国内应用的潜力,形成更好的建设服务模式,为城镇化建设,经济社会发展提供更大助力。

参考文献:

[1]赵建峰.浅谈BIM技术在市政道路施工中的应用研究[J].四川建材,2021,47(09):98-99.

[2]李雄雄.BIM技术在市政道路设计阶段的应用[J].工程技术研究,2021,6(17):101-102.

[3]王少华.BIM技术在市政道路工程中的应用研究[J].工程技术研究,2021,6(13):55-56.