摘要：自改革开放以来，中国的经济进入了高速发展的阶段，各行各业也在这次改革大潮中产生了质的飞跃，中国的建设工程领域也在发生着日新月异的变化。BIM，即建筑信息模型（Building Information Modeling）起源于1975年"BIM之父"Eastman教授在其研究的课题"Building Description System（建筑物描述系统）"中提出"a computer-based description of-a building（基于计算机的建筑物描述）"，BIM技术因此而萌芽，直到2002年，由Autodesk率先开始了BIM技术的应用，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可。我国的BIM技术应用与发展尚处于起步阶段。国内一些大规模标志性的项目已经应用了BIM技术，如上海中心大厦和国家游泳中心（水立方）等，得到工程建筑行业的认可，现在正在逐步扩大推广范围。近几年，我国的BIM技术逐渐由建筑行业延伸到交通运输行业，在轨道交通，市政公路，桥梁隧道等方面取得不错的应用效果。
关键词：BIM 路桥工程 应用前景
1、概述
BIM技术是在计算机辅助设计等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术，是对建筑工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和可视化表达。BIM致力应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段，实现建筑生命周期参与方在同一多维建筑信息模型基础上的数据共享，将各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。
2、研究背景及行业政策
如今，BIM已被明确写入建筑业发展“十二五”规划。究竟BIM的发展现状如何，存在着哪些问题，探寻信息化先进技术的迫切心情影响着广大的建筑业从业者。2012年3月，由住房和城乡建设部工程质量安全监管司组织，中国建筑科学研究院、中国建筑业协会工程建设质量管理分会等实施的《勘察设计和施工BIM技术发展对策研究》课题启动，以期探讨施工领域BIM发展现状、分析BIM技术的价值及其对建筑业产业技术升级的意义，为制定我国勘察设计与施工领域，BIM技术发展对策提供帮助。
中华人民共和国住房和城乡建设部与2016年编制印发了《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中明确提出全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力，建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展，初步建成一体化行业监管和服务平台。于2016年12月2日发布第1380号公告，批准《建筑信息模型应用统一标准》（以下简称《标准》）为国家标准，编号为GB/T51212-2016，自2017年7月1日起实施。《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中指出到2020年末，以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中，集成应用BIM的项目比率达到90%。
3、BIM技术在路桥工程中的发展前景
以广西为例，2018年11月13日《广西高速公路网规划（2018—2030年）》（以下简称新《规划》）新闻发布会上公布，广西计划新建高速8000公里，到2030年，广西高速公路总里程将达到15200公里，形成“1环12横13纵25联”高速公路网，重点完善出省出边出海区域大通道，加密广西地市、市县间连通线路，加强对边境主要口岸、产业园区、旅游景区的覆盖广度。
广西复杂的“喀斯特”地貌，西北高、东南低，呈西北向东南倾斜状，山岭连绵、山体庞大、岭谷相间，四周多被山地、高原环绕，中部和南部多丘陵平地，呈盆地状，有“广西盆地”之称。总体是山地丘陵性盆地地貌，分山地、丘陵、台地、平原、石山、水面6类。山地以海拔800米以上的中山为主，海拔400～800米的低山次之，山地约占广西土地总面积的39.7%；海拔200～400米的丘陵占10.3%。海拔200米以下地貌包括谷地、河谷平原、山前平原、三角洲及低平台地，占26.9%；水面占3.4%。
广西复杂的地形地貌，再结合路桥工程“遇山开山，逢水架桥”的工程特点，不难想象出，规划新建的8000公里高速公路中，大大小小的桥梁，隧道等复杂工程将不计其数。而路桥工程“造价高”的特点也是行业内公认的，不说一条高速的总造价，单论一座桥梁或者一条隧道，复杂程度，跨度大小的不同，少的也要上千万，大型的甚至是上亿。
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BIM技术随着不断地发展，已经不局限于“建筑”的领域了，现在在我国，已经开始应用于各个工程领域，且BIM技术应用的成本昂贵，投入的人力物力大，这就注定了BIM技术只能应用于大型建设工程，也只有大型建设工程才能支撑得起BIM技术应用过程中所需要的各项费用，才能在应用过程中令产生的效益大于投入，从而达到“节约成本，增加效益”的最初目的，而造价昂贵的路桥工程正好符合这样的特点。因此，BIM技术在路桥工程领域绝对有不小的用武之地。
4、BIM技术在路桥工程中的应用方向
（1）BIM+GIS
GIS（Geographic Information System），地理信息系统，它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
BIM与GIS集成应用，是通过数据集成、系统集成或应用集成来实现的，可在BIM应用中集成GIS，也可以在GIS应用中集成BIM，或是BIM与GIS深度集成，以发挥各自优势，拓展应用领域。与各自单独应用相比，在建模质量、分析精度、决策效率、成本控制水平等方面都有明显提高。
路桥工程勘察设计阶段是所有环节中最重要的阶段。路桥工程往往跨度大，里程长，在远离市区的地方进行施工是很常见的，勘察测量的数据直接影响了设计的准确性，而设计好与坏又直接影响了施工的进行。BIM+GIS能用来做工程的选址、能源设计、交通规划、结构设计、气候条件评估、工程设计审查和性能评估，能对路桥的设计规划起到很大的辅助作用。
（2）施工模拟
施工模拟是BIM技术应用点中最广泛的应用点之一。BIM施工工艺模拟是在模型建立好的基础上，将完成的模型进行动画编辑，形成动态视频，最后将原文件以串联成完整的视频。通过视频展示预先演示施工现场的现有条件、施工顺序以及重难点解决方案。工程在施工阶段会遇到许多问题，而施工工艺模拟在其中扮演的角色是可视化以及交互性。让参与方可以统一在同一个平台上讨论问题，不会出现思维的误差而耽误会议的进展。
路桥工程施工跨度广，体量大，尤其是桥梁工程和隧道工程，施工工艺复杂，流程多，难度大，在技术交底的过程中需要花费更多的时间。而施工模拟的动画视频一旦制作完成，就可以重复且永久使用，既是对交底人员的一种解放，同时也是对时间的一种节约。
（3）BIM施工管理平台应用
BIM施工管理平台应用也是BIM应用过程中的应用重点，BIM管理平台是基于BIM的施工过程的管理工具，可以通过BIM模型集成进度、预算、资源、施工组织等关键信息，对施工过程进行模拟，及时为施工过程中的技术、生产、商务等环节提供准确的形象进度、物资消耗、过程计量、成本核算等核心数据，提升沟通和决策效率，帮助客户对施工过程进行数字化管理，从而达到节约时间和成本，提升项目管理效率的目的。施工管理平台应用于路桥BIM工程，可以实现构件信息查询，进度监控，物料跟踪，成本分析等等施工过程中的重点需求，实现对时间和成本的管控，达到提供高效率，缩短时间成本的目的。
5、路桥BIM的发展
BIM成为建设行业的主流已经是必然趋势了，路桥工程将来也会全部应用BIM进行全生命周期管理，但就目前我国BIM发展的现状来看，路桥BIM的发展依旧有很大的阻力和制约。
（1）BIM高技术人才匮乏
BIM人才的匮乏不单单是路桥BIM方向的人才少，随着国家和行业对于BIM的重视程度的加深，使用BIM的企业和项目越来越多，预计到2020年，整个行业的BIM人才缺口将达到60万人。这里所指的BIM人才并不是指建模人员，而是对BIM全生命周期应用都有扎实的基础和经验的，有理论有技能的高技术人才。BIM刚开始发展的时候，主要是应用于房建领域，所以很多BIM技能的人才都是比较精通房建项目的BIM应用，相对于路桥庞大的从业人员来说，路桥BIM的技能人才少之又少。
（2）路桥BIM专业软件的不足
正如刚刚所提到的，路桥BIM的人才匮乏，在国内主流的BIM软件当中，适用于路桥BIM的软件也是少之又少，现在路桥BIM应用过程中，很多软件都是更加适用于房建的软件，将这些软件强制应用于路桥方面，虽然也能达到一定的使用成效，但终究达不到业主心中预期的效果，这也严重制约了路桥BIM的发展。路桥BIM要想更深入的发展，软件开发方面也需要更多的适合路桥方向的BIM软件，这样才能真正实现行业使用BIM的目的。
论文作者:唐秀金1,李文峰1,赵文龙1,谭晓明2,农小毅2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
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