行業資訊
BIM技術在公路設計與施工各階段的應用有哪些？
隨著BIM一詞逐漸被工程建設行業專業人士所熟悉，國內建筑工程也逐漸在設計階段開始進行BIM技術的應用，大型建筑公司也在工程施工過程中成功的使用了BIM技術。
自從公路建設引進BIM技術，在高速公路建設中用公路BIM軟件在整個建設項目中起到了決定作用，它提供了一個流程化、標準化的工程全過程(生命周期)管理系統。有效地利用BIM技術是帶給公路工程建設的主要價值之一。將BIM技術與各種技術結合起來，將BIM技術真正的應用到公路工程設計過程中，可以幫助工程師便捷、準確、有效的進行建模設計、復核、工程量統計、工程清單提取和設計變更等，從而更好的完成公路工程設計。
那么，BIM技術在公路設計與施工各階段是如何運用的呢？
規劃階段
建筑信息模型（BIM）流程，有助于縮短設計、分析和變更的時間。最終可以評估更多假設條件，優化項目性能。
傳統的場地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過重、大量數據信息無法處理等弊端，而BIM結合地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）對場地及擬建的工程項目進行建模，通過BIM及GIS的強大功能，迅速得出科學的分析結果，幫助項目在規劃階段評估場地的使用條件和特點，從而做出最理想的場地規劃、交通流線組織關系、建筑布局等關鍵決策。
勘測階段
近年來，國內外學者陸續將BIM及GIS、GPS引入到公路勘測中，這些技術可以自動完成許多耗費時間的任務，有助于簡化項目工作流程。使用BIM可以在一致的軟件環境中完成所有任務，包括直接導入原始勘測數據、最小二乘法平差、編輯勘測資料、自動創建勘測圖形和曲面；能夠以等高線或三角形的形式來展現曲面，并創建有效的高程和坡面分析；還可將曲面作為參考，創建與源數據保持動態關系的智能對象；同時將任何坡型生成曲面模型。
設計階段
1.道路建模。
BIM可以幫助我們更高效地設計工程模型，例如創建動態更新的交互式平面交叉路口模型；利用內置的部件和常用設計規范即可快速地設計環島，包括交通標識和路面標線等。由于施工圖和標注將始終處于最新狀態，可使設計者集中精力優化設計。
2.工程計算與分析。
利用復合體積算法或平均斷面算法，更快速地計算現有曲面和設計曲面之間的土方量。使用生成的土方調配圖表，分析適合的挖填距離、要移動的土方數量及移動方向，確定取土坑和棄土堆的可能位置。從道路模型中可以提取工程材料數量，進行項目成本分析。
3.自動生成施工平面圖。
自動生成標注完整的橫斷面圖、縱斷面圖和土方施工圖等。使用外部參考和數據快捷鍵可生成多個草圖，利用與模型中相同的圖例生成施工圖紙。
4.輕松處理變更與評審。
因為數據直接來自模型，所以報告可以輕松進行更新，迅速響應設計變更。如今的工程設計流程較之前更為復雜，設計評審通常涉及到非CAD使用者但又是對項目非常重要的團隊成員，BIM利用更直觀的方式讓整個團隊的人員參與設計評審。
5.多領域協作。
道路工程師可以將縱斷面、路線和曲面等信息直接傳送給結構工程師，以便其在軟件中設計橋梁、箱形涵洞和其他交通結構物。
6.可持續環保設計，提供高質量圖紙。
工程師可以根據可靠的場地現狀模型和設計約束來評估設計方案，推出更具創新性的環保設計，幫助客戶達到公認的可持續發展。通過模型與文檔之間的智能關聯，無論是否發生變更，交付高質量的設計和施工圖紙提高了圖紙的一致性。
施工階段
基于BIM的碰撞檢測與施工模擬進行結構構件及管線綜合的碰撞檢測和分析，對項目整個建造過程或重要環節及工藝進行模擬，提前發現設計中可能存在的問題，減少施工中的設計變更，優化施工方案和資源配置。
通過BIM技術與3D激光掃描、視頻、圖片、GPS、移動通訊、RFID（二維碼等射頻識別技術）、互聯網等技術的集成，可以實現對現場的構件、設備以及施工進度和質量的實時跟蹤。另外通過BIM技術和管理信息系統的集成，可以有效支持造價、采購、庫存、財務等的動態精確管理，減少庫存開支，在竣工時可以生成項目竣工模型和相關文件，有利于后續的運營管理。并且業主、設計方、預制廠商、材料供應商等可利用BIM模型的信息集成化與施工方進行溝通，提高效率減少錯誤。
運營養護階段
通過BIM建立維護工作的歷史紀錄，可以對設施和設備的狀態進行跟蹤，對一些重要設備的適用狀態提前預判，并自動根據維護記錄和養護計劃提示到期需保養的設備和設施，對故障的設備，破損路面從發現上報、派工養護維修到完工驗收、回訪等均進行記錄，實現過程化管理。
多年來，研究學者陸續將BIM技術及GIS技術引入到公路信息化管理，在公路建設、路政執法和資產管理方面取得了較好的效果。實現迅速定位查看損壞的公路資產，有效地保證了道路的安全性。
另外，如果基于BIM的資產管理系統能和諸如智能監控系統、安全防護系統等物聯網結合起來，實行集中后臺控制與管理，則能很好地解決資產的實時監控、實時查詢和實時定位，并且實現各個系統之間地互聯、互通和信息共享。
由此看來，中國的公路建設中對BIM軟件技術的依賴性之強。加上國家對BIM技術應用有硬性的要求，在很多的項目建筑中都必須BIM標準國際化，只有這樣中國跟國際標準接軌，特別是實現標準和實施策略的兼容，才能實現全球化。
自從公路建設引進BIM技術，在高速公路建設中用公路BIM軟件在整個建設項目中起到了決定作用，它提供了一個流程化、標準化的工程全過程(生命周期)管理系統。有效地利用BIM技術是帶給公路工程建設的主要價值之一。將BIM技術與各種技術結合起來，將BIM技術真正的應用到公路工程設計過程中，可以幫助工程師便捷、準確、有效的進行建模設計、復核、工程量統計、工程清單提取和設計變更等，從而更好的完成公路工程設計。
那么，BIM技術在公路設計與施工各階段是如何運用的呢？
規劃階段
建筑信息模型（BIM）流程，有助于縮短設計、分析和變更的時間。最終可以評估更多假設條件，優化項目性能。
傳統的場地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過重、大量數據信息無法處理等弊端，而BIM結合地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）對場地及擬建的工程項目進行建模，通過BIM及GIS的強大功能，迅速得出科學的分析結果，幫助項目在規劃階段評估場地的使用條件和特點，從而做出最理想的場地規劃、交通流線組織關系、建筑布局等關鍵決策。
勘測階段
近年來，國內外學者陸續將BIM及GIS、GPS引入到公路勘測中，這些技術可以自動完成許多耗費時間的任務，有助于簡化項目工作流程。使用BIM可以在一致的軟件環境中完成所有任務，包括直接導入原始勘測數據、最小二乘法平差、編輯勘測資料、自動創建勘測圖形和曲面；能夠以等高線或三角形的形式來展現曲面，并創建有效的高程和坡面分析；還可將曲面作為參考，創建與源數據保持動態關系的智能對象；同時將任何坡型生成曲面模型。
設計階段
1.道路建模。
BIM可以幫助我們更高效地設計工程模型，例如創建動態更新的交互式平面交叉路口模型；利用內置的部件和常用設計規范即可快速地設計環島，包括交通標識和路面標線等。由于施工圖和標注將始終處于最新狀態，可使設計者集中精力優化設計。
2.工程計算與分析。
利用復合體積算法或平均斷面算法，更快速地計算現有曲面和設計曲面之間的土方量。使用生成的土方調配圖表，分析適合的挖填距離、要移動的土方數量及移動方向，確定取土坑和棄土堆的可能位置。從道路模型中可以提取工程材料數量，進行項目成本分析。
3.自動生成施工平面圖。
自動生成標注完整的橫斷面圖、縱斷面圖和土方施工圖等。使用外部參考和數據快捷鍵可生成多個草圖，利用與模型中相同的圖例生成施工圖紙。
4.輕松處理變更與評審。
因為數據直接來自模型，所以報告可以輕松進行更新，迅速響應設計變更。如今的工程設計流程較之前更為復雜，設計評審通常涉及到非CAD使用者但又是對項目非常重要的團隊成員，BIM利用更直觀的方式讓整個團隊的人員參與設計評審。
5.多領域協作。
道路工程師可以將縱斷面、路線和曲面等信息直接傳送給結構工程師，以便其在軟件中設計橋梁、箱形涵洞和其他交通結構物。
6.可持續環保設計，提供高質量圖紙。
工程師可以根據可靠的場地現狀模型和設計約束來評估設計方案，推出更具創新性的環保設計，幫助客戶達到公認的可持續發展。通過模型與文檔之間的智能關聯，無論是否發生變更，交付高質量的設計和施工圖紙提高了圖紙的一致性。
施工階段
基于BIM的碰撞檢測與施工模擬進行結構構件及管線綜合的碰撞檢測和分析，對項目整個建造過程或重要環節及工藝進行模擬，提前發現設計中可能存在的問題，減少施工中的設計變更，優化施工方案和資源配置。
通過BIM技術與3D激光掃描、視頻、圖片、GPS、移動通訊、RFID（二維碼等射頻識別技術）、互聯網等技術的集成，可以實現對現場的構件、設備以及施工進度和質量的實時跟蹤。另外通過BIM技術和管理信息系統的集成，可以有效支持造價、采購、庫存、財務等的動態精確管理，減少庫存開支，在竣工時可以生成項目竣工模型和相關文件，有利于后續的運營管理。并且業主、設計方、預制廠商、材料供應商等可利用BIM模型的信息集成化與施工方進行溝通，提高效率減少錯誤。
運營養護階段
通過BIM建立維護工作的歷史紀錄，可以對設施和設備的狀態進行跟蹤，對一些重要設備的適用狀態提前預判，并自動根據維護記錄和養護計劃提示到期需保養的設備和設施，對故障的設備，破損路面從發現上報、派工養護維修到完工驗收、回訪等均進行記錄，實現過程化管理。
多年來，研究學者陸續將BIM技術及GIS技術引入到公路信息化管理，在公路建設、路政執法和資產管理方面取得了較好的效果。實現迅速定位查看損壞的公路資產，有效地保證了道路的安全性。
另外，如果基于BIM的資產管理系統能和諸如智能監控系統、安全防護系統等物聯網結合起來，實行集中后臺控制與管理，則能很好地解決資產的實時監控、實時查詢和實時定位，并且實現各個系統之間地互聯、互通和信息共享。
由此看來，中國的公路建設中對BIM軟件技術的依賴性之強。加上國家對BIM技術應用有硬性的要求，在很多的項目建筑中都必須BIM標準國際化，只有這樣中國跟國際標準接軌，特別是實現標準和實施策略的兼容，才能實現全球化。
更多相關信息 還可關注中鐵城際公眾號矩陣 掃一掃下方二維碼即可關注
