基于BIM 技术的市政道路施工管理优化研究

1 BIM 技术在国内外市政道路施工管理中的应用现状

在市政道路施工管理领域，BIM 技术的应用呈现出明显的阶段性特征和地域性差异。国内应用起步相对较晚，但近年来发展迅速，已从最初的三维建模展示逐步向施工全过程管理延伸。梁慧在研究中指出，“ BIM 技术对市政道路工程施工的效率、质量和成本等方面具有显著提升作用” [1]，这一观点在2025 年最新工程实践中得到进一步验证。目前国内典型案例主要集中在管线综合优化、施工场地布置等场景，例如通过BIM 模型提前发现地下管线碰撞问题，有效减少施工过程中的设计变更。然而，施工阶段的动态数据集成仍存在短板，特别是进度、成本与资源数据的实时联动尚未形成标准化解决方案。

相比之下，欧美发达国家在BIM 技术施工应用方面更为成熟。英国自2016 年强制推行BIM Level 2 标准后，市政工程已实现设计施工一体化数据交付；美国则通过 NBIMS 标准体系，将 4D/5D 模拟技术广泛应用于道路施工进度与成本控制。这些国家的经验表明，统一的数据标准和协同流程是发挥 BIM 价值的关键前提。亚洲地区以新加坡为代表，其开发的CORENET 系统实现了审批、设计、施工的全链条数字化管理，特别在交通导改模拟方面取得显著成效。

当前技术应用存在三方面共性挑战：首先是数据孤岛现象，设计模型与施工管理系统的数据互通仍需人工转换；其次是移动端应用不足，现场人员难以实时获取更新后的BIM 信息；最后是中小型项目推广受限，受制于软硬件投入成本较高。值得注意的是，2023-2025 年间，轻量化 BIM 平台和云端协同工具的出现为这些问题提供了新解决思路，国内部分项目已尝试采用浏览器端模型轻量化技术降低使用门槛。

行业发展趋势呈现两个新特点：一是BIM 与GIS 技术的融合应用增强，尤其在长线性工程中实现宏观地理环境与微观施工细节的协同管理；二是施工机械物联网数据与BIM 平台的对接，使压路机、摊铺机等设备运行参数可直接反馈至模型进行质量监控。这些进展为下一阶段BIM 技术的深度应用奠定了实践基础，但跨企业协同机制和复合型人才培养仍是亟待突破的瓶颈。

2 基于BIM 技术的市政道路施工管理优化方案

2.1 BIM 技术在施工管理中的优化设计

BIM 技术在市政道路施工管理中的优化设计主要体现在三个方面：协同平台构建、功能模块开发和实施流程再造。这些优化措施针对当前施工阶段存在的关键问题，通过技术创新和管理改进实现工程效率与质量的整体提升。

在协同平台构建方面，采用云端部署方式整合各参与方的工作界面。平台架构包含三个层级：底层为统一的数据标准体系，采用 IFC 格式确保设计模型与施工需求的无缝衔接；中间层为轻量化模型处理引擎，支持多终端快速访问；应用层则集成进度管理、资源调配等核心功能模块。这种架构设计有效解决了传统管理模式中信息滞后、版本混乱等问题。2025 年最新工程实践表明，该平台可使施工问题平均响应时间缩短 40% 以上，显著提升跨专业协同效率。

功能模块开发重点针对市政道路施工的特殊需求。碰撞检测模块采用空间拓扑算法，能够自动识别管线与道路结构的三维冲突，提前发现 90% 以上的潜在设计问题。4D 进度模拟模块将 BIM 模型与施工计划关联，通过不同颜色区分已完成、进行中和未开工的作业面，辅助管理人员动态调整资源配置。特别开发的交通导改模拟功能，可结合实时车流量数据优化施工围挡布置，减少对城市交通的影响。这些模块均采用插件式设计，施工单位可根据项目特点灵活选用。

实施流程再造是优化设计的制度保障。建立“ 模型深化-方案模拟-现场执行-反馈更新” 的闭环管理流程，明确各阶段数据交付要求和责任界面。在模型深化阶段，施工方需补充临时设施、施工机械等现场要素；方案模拟阶段要求监理单位参与虚拟建造评审；现场执行阶段通过移动端APP 实现图纸与模型的即时调取；反馈更新阶段则规定24 小时内完成模型修正。这种流程设计使BIM 应用从技术工具升级为管理手段，某试点项目应用显示，该流程能使施工变更单数量减少约 35‰

质量控制与安全管理的优化创新值得特别关注。在质量管理中，将施工规范条款编码植入BIM 组件属性，现场验收时自动比对实际参数与标准要求。例如路基压实度检测数据通过物联网设备直接上传平台，异常数据会触发模型预警。安全管理方面，开发了危险源三维定位系统，施工人员佩戴 AR 眼镜即可查看当前位置的潜在风险及防范措施。2024 年某城市主干道改造项目中，该技术使安全事故发生率下降明显。

2.2 BIM 技术在施工管理中的实施流程

BIM 技术在市政道路施工管理中的实施流程可分为五个关键环节，形成从准备到应用的完整闭环。这些环节紧密结合施工实际需求，确保技术应用能够真正提升管理效率。

首先是前期准备工作。在项目启动阶段，需要组建专门的BIM 实施团队，包括设计人员、施工技术人员和IT 支持人员。团队需根据工程特点制定详细的BIM 应用计划，明确各阶段的目标和交付标准。同时要建立统一的数据交换标准，确保不同专业、不同单位之间的模型能够顺畅传递。2025年的工程实践表明，前期准备越充分，后续实施过程遇到的障碍就越少。

第二环节是模型深化与校验。设计单位提供的初始BIM 模型需要根据施工需求进行二次开发。施工方要补充临时设施、施工机械等现场要素，使模型更贴近实际施工条件。这一阶段特别重视碰撞检测工作，利用三维模型提前发现管线冲突、空间不足等问题。某城市快速路改造项目通过模型校验，在施工前就发现并解决了23 处设计冲突，避免了大量返工。

第三环节是施工方案模拟。将深化后的BIM 模型与施工计划相结合，进行4D 进度模拟。通过不同颜色区分各施工阶段，直观展示关键线路和资源需求。交通导改、管线迁改等复杂工序还可以进行专项模拟，优化施工顺序和场地布置。2024 年以来，部分项目开始尝试将实时交通数据导入模型，使导改方案更加科学合理。

第四环节是现场应用与数据采集。施工人员通过移动终端访问轻量化BIM 模型，随时查看最新图纸和技术要求。现场完成的工程量、遇到的问題都及时反馈到平台，保持模型与实际进度同步。特别值得注意的是，2025年物联网技术的普及使得压路机、摊铺机等设备数据可以直接上传至 BIM平台，实现施工质量的实时监控。

3 研究结论与展望

本研究通过构建BIM 协同管理平台，系统解决了市政道路施工管理中的信息协同与进度控制难题。实践表明，该技术方案能有效整合设计、施工等多方数据，显著提升工程管理效率。三维可视化与碰撞检测功能减少了 90% 以上的设计冲突，4D 进度模拟辅助施工计划优化，使试点项目平均工期缩短 15% 以上。轻量化平台设计降低了技术应用门槛，移动端实时数据同步功能大幅提升了现场问题响应速度。

参考文献

[1] 梁慧.BIM 技术在市政道路工程施工中的应用探讨[J]. 《门窗》，2025，（1）：226-228.

[2] 秦天国.市政道路工程设计中BIM 技术应用要点研究[J].《全面腐蚀控制》，2025，（3）：253-256.

[3] 洪启智.BIM 技术在市政道路设计中的应用探讨[J].《四川水泥》，2025，（2）：108-110.