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摘要：随着经济的持续增长，公路工程建设项目越来越多，大大便利了人们的出行。对公路工程项目进行严格、科学的管理，不仅是保证公路的质量和安全，同时也是城市建设中必不可少的内容之一。所以，在科学技术发展迅速的今天，更要在公路工程项目管理中引入先进的管理技术，保证公路工程的质量，提高公路的使用寿命。
关键词：BIM技术；公路工程；项目管理
引言
BIM技术即建筑信息模型技术，于2002年由Autodesk首次推出，现已在全球范围内得到广泛认可。它有助于整合建筑信息，从建筑物的设计，施工和运营到建筑物生命周期的终点。BIM技术的可视化、模拟化、优化性等特点，在建筑物的设计、施工阶段优势非常明显，得到了广泛的应用。
1 BIM技术在公路项目管理中的应用优势
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是以三维数字化技术为基础，将建设项目整个寿命周期内全部几何特性信息以及施工进度等过程控制信息综合到单一模型中，并应用数字化模型进行项目规划、设计、施工和运管维护的数字集成技术，具有可视化、协同性与模拟性等特点。它起源于1975年查克·伊士曼博士（ChuckEastman，Ph.D.）提出的建筑描述系统（Building Description System，BDS），并在2002年首次作为一个专业术语被Autodesk公司副总裁菲利普·伯恩斯坦（PhilBernstein）公开提出并使用。
1.1多角度的可视化
在公路项目管理中运用BIM技术能够将公路施工内容进行可视化处理，施工人员根据公路工程的实际施工情况，借助相关硬件设备与软件技术，在三维虚拟平台构建一个与之相吻合的整体化建筑模型，在三维立体空间上实现模型的多角度可视化操作，将公路建设效果多角度、全方位的展示出来，为公路项目的实际项目管理奠定基础。
1.2多元化模拟
公路项目管理人员通过利用BIM模型构建对公路功能构建的时间、性能、功能等信息进行模拟，实现对公路施工现场的全景模拟与操控。通过将三维空间建筑模型与实际建筑施工内容相对比，不断对公路项目管理内容进行优化与整合，确保公路施工建设的准确性、科学性与可行性。
2 BIM整体框架
2.1主要面向对象
BIM模型是信息的载体，可以建立包括许多方面的安全管理系统，例如，GIS、3D电子施工日志、可视化成果、报表的进度、公路的信息管理、信息基础等，这些都要在公路的施工过程中有所体现。图1为BIM技术的整体应用框架，分别为GIS系统，施工工艺，安全质量，系统集成，BIM模型信息，可视化，3D电子施工日志，极度管理，报表中共新，模型导入和文档交付，建设管理。通过网络，可以进行数据的共享和传递等操作。
图1BIM主要面向对象
2.2框架介绍
BIM框架由信息安全集成管理系统和BIM模型2部分组成，分别采用B/S（浏览器/服务器）和C/S（客户机/服务器）技术，使用接口完成数据安全的管理工作和BIM模型的连接，使BIM的安全信息共享，实现高效的交流和沟通。B/S和C/S技术是互联网技术，是一种互联网服务器和浏览器相结合的技术。通过这2种技术，可以实现对集成后的数据进行共享、加工和传递等工作。
2.3系统框架应用管理体系
主要采用3D模型反映事物的物理属性，在3D技术的基础上，可以将模型与施工过程相结合，形成4D效果模型，在4D效果模型中，可以附加工程人员、材料、成本等BIM数据信息，还可以反映模型中不同事物的逻辑关系、空间关系以及物理关系等。BIM管理体系还可以通过网络对BIM的数据库进行访问，通多对BIM数据进行查询、集成、扩充等操作，获取需要的数据，从而建立BIM数据的操作和读取机制，实现BIM数据库对结构化和非结构化的文档数据进行存储等操作。
3 BIM技术在公路工程项目管理中的应用案例
3.1项目概况
本项目的设计和建设存在着诸多挑战和难题，项目体量庞大、环境受限因素多、技术和质量要求高、工期紧、参与方众多、改扩建复杂等诸多挑战和困难，为此，在初步设计阶段，本项目全线采用了BIM技术，对全线138公里进行了大体量的BIM设计建模，由于环境受限因素较多，整个项目的互通立交设计难度极大，且需向众多参与方提出多种方案。
3.2基于BIM的工程整体规划架构
BIM管理平台基于现场数据，融合3D模型、GIS、信息管理、手机APP而构建的面向施工单位的应用管理平台。将项目管理过程从平面转向立体、将静态转向动态、将封闭转向协同共享，实现工程项目可视。
3.3工程结构建模
通过将设计图纸转换为施工模型，主要建模范围以代表性公路为核心，延伸周边范围的路基建模，按照实际施工组织的精细程度，通过工程编码建立起工程单位分部分项工程结构树与模型的一一对应关系，通过BIM模型加强参与各方对项目的理解。
3.4地形场景建模
采用无人机或卫星影像数据，叠加地形数据生成立体的地形场景模型，真实还原现场实景。
3.5施工流程模型建立
本项目采用Context Capture实景建模技术，快速的为项目勘测和设计提供了真实的数据依据，利用Open Roards Conceptstation进行快速方案设计和评选决策，对全线路段采用Open Roards Designer进一步深化设计，对项目设计的构件进行参数化模板定义，如路基、边沟和涵洞等的设计效率得到了很大的提高，此外还用参数化的模式，最大约40余公里公路进行深入细化设计建模，在以上的基础上，我们通过Dgn模型，对工程量进行快速的统计，对设计过程中控制工程造价起到了很大的帮助，最后我们还对项目的交通附属设施进行了全面建模，形成设施构件库。
3.6效益分析
通过采用BIM技术，仅在初设阶段就为项目节省直接成本600万元，比起传统的勘察设计方式，缩短了项目约20%的设计时间，发现以往传统设计方式难以发现的错误和纰漏约150余处，此外，直观可视化的设计方案使得评审参与人员将决策时间大幅缩短了30%以上，整个设计效率和设计质量得到了大幅的提升，而且将不必要的大型现场讨论会减少至少三次。
使用BIM应用程序实施协同式三维施工设计工作流程，减少了返工，优化了信息共享并节省了设计时间。它还使项目交付时间提前了43天，同时将成本降低了220万元人民币。此外，还节省了设计修改工作量（预计120天）、初步设计审查时间（预计60天）和管道设计错误检查时间（预计150天）。BIM模型还允许团队进行施工模拟和虚拟交通疏通，这将帮助施工团队尽量减小对社区的影响。
结语
总之，在公路工程项目管理中使用BIM技术，不仅使公路工程的建设效率有了大幅的提高，同时也有效的避免了施工中的一些工期延误问题。与此同时，BIM技术中的三维模型，可以使设计和施工更加方便，保证的工期的完成进度。所以，BIM技术应用在公路工程项目管理中，在无形中节约了工程建设的成本，同时也提高了工程建设的效率，在未来的公路工程建设中，BIM技术将会发挥其更大的作用，扩大其在公路工程建设中的使用范围，确保工程的顺利完成。
参考文献:
[1]李书锋.BIM技术在高速公路工程建设中的应用分析[J].交通世界，2018（25）.
[2]董君，王志赫.高速公路工程建设中对BIM技术的应用实践[J].公路工程，2017（04）.
[3]董洪学，陈景雅.BIM在公路工程中的应用研究[J].华东交通大学学报，2018（01）.
论文作者:赵扬
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/1
标签：模型论文; 公路论文; 技术论文; 项目论文; 建模论文; 数据论文; 公路工程论文; 《防护工程》2019年第6期论文;