BIM技术在公路工程中的实施与应用

摘要：我国信息技术和我国公路工程的快速发展，BIM技术在公路工程中是主要技术。公路是条带状构造物，具有延伸范围广、建设历时长等特点，同时，公路建设要与准确的空间地理信息关联，参建单位和专业门类繁多，建设过程中方案修订频繁。BIM是对一个结构物实体和功能特性的数字化表达，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等优势。在目前的道路设计中，公路BIM技术的应用越来越不可替代，其除了可以满足多元化信息管理要求之外，还可以通过全面的数据呈现，极大地提升资源配置效率，保证道路修建的质量和效益。

关键词BIM技术；公路工程；项目管理

引言

当前BIM技术在公路工程中的实施与应用，可实现施工过程的可视化、信息化。BIM技术和数字化施工平台的结合使用可以有效减少识图错误，提高施工质量和效率，同时利于项目施工场地的规划组织，BIM的使用利于相关施工方案的优选，可确保施工质量和进度。

1BIM技术概述

BIM技术是当前社会发展中应用的关键性技术，全称为BuildingInformationModeling，也被称作建筑信息模型，应用过程中融合了建筑学、工程学及土木工程学等相关知识，在信息技术的基础上创建一种信息化模型。BIM技术的核心原理是收集建筑或工程相关信息数据并将所有数据整合后利用计算机系统构建数据库，以方便数据展示和应用，能够利用空间几何数据创建三维模型，方便用户利用数据实施管理，保证数据能够高效运行，提升数据运行能力，继而保证各项工作高效开展。通过BIM技术可利用信息集成完成建筑或工程结构、材料以及设备信息的统一管理。在集成信息后利用BIM数字化功能创建三维模型，从而方便软件使用者对模型信息进行了解与管理。最后，在BIM技术应用期间，使用者完全可以利用BIM的信息管理和模型完成对工程的设计和管理，其中，设计工作包括总体结构设计、碰撞检查等，比传统二维设计更加全面，考虑因素更多。可完成的管理工作包括沟通协调、整改、重新规划等。通过上述基本概念和原理可知，BIM技术以信息化为基础构建建筑或工程类模型，具有三维化、可视化等优势，使其在工程领域中逐渐得到了全面的应用。

2BIM技术在公路工程项目管理中的应用

2.1建立信息数据库

BIM技术可以将公路工程建设过程中的各项信息资料进行收集和整理，并建立一套完整的信息数据库，在此基础上，可以有效提高公路工程项目管理工作的效率。具体而言，BIM技术在公路工程项目管理中的应用主要是建立一个完整的信息数据库，将公路工程项目的各项信息资料进行分类、存储，并将这些数据录入到数据库中，以便于后期对这些数据进行分析和利用。BIM技术可以通过计算机软件建立公路工程项目管理系统，在系统中可以存储大量的造价信息数据，如工程量清单、设计图纸、施工预算等。除此之外，还可以对这些数据进行分类和整理，对公路工程建设项目的设计图纸、施工预算等数据进行存储和分析。此外，BIM技术还可以建立一个完善的数据库，对公路工程建设项目的造价信息数据进行查询和统计，以便于后期对公路工程项目管理工作进行改进和优化。

2.2工程可视化、信息化

传统的公路项目中，虽然有着一整套完备的施工图纸，但由于图纸数量多，信息繁杂，不利于技术人员与现场作业人员的使用。通过BIM技术可以将相关信息图纸等转化成三维BIM模型。项目可根据实际需求，往三维模型中增添、删减和修改各项参数数据，建立完整的模型后，可上传至数字化施工平台，以此达到项目各方参建人员均可通过手机端进行实时查看的目的。同时可以利用BIM内置和外部的族部件（其中包括行车道、人行道、沟渠和复杂的车道组件等），并根据常用设计规范，更加迅速地设计环岛、桥梁、隧道，包括交通标志和路面标线等。通过直观的方式将项目整体呈现出来，便于各方沟通，极大改善了交流环境以及工作效率。

2.3在运营维护中的应用

BIM技术在公路运营与维护阶段展现出显著优势。以公路基础设施为例，BIM模型包含丰富的信息，如设备数据、建筑元素、传感器部署情况等，运营商能够实时掌握设施运行状况并作出快速响应。通过设备与系统之间的互联互通，BIM技术可实现各环节信息的集成与共享，辅助工程专业人员高效地制订维护计划，确保安全运营，以及优化人员与资源配置。在基础设施的检修过程中，BIM技术的应用可以帮助运营商制订更有针对性的预防性维护计划。例如，在桥梁、隧道等关键部位，可借助BIM模型对设施进行完整的数字建模，并与已部署的监测系统结合。利用模型中所包含的详细参数，及时发现设施老化、腐蚀等隐患，避免因延误发现问题而造成设施损坏甚至崩塌等严重事故。BIM技术在突发事件处理方面具有重要价值。当发生交通事故、设备故障等突发事件时，BIM技术可以实现实时数据传输与处理，为运营商提供清晰、直观的现场信息。借助模型，管理人员可以更准确地了解事故原因和实际情况，为应急处置提供数据支持，可以优化施救方案，协调救援力量，高效地完成现场处置，减少事故对日常运营的影响。基于BIM技术的生命周期成本分析也可以帮助运营商做出更加明智的设施维护决策。利用五维（5D）BIM技术，将成本因素纳入模型，模拟不同方案的投资回报、维护支出和工程寿命等信息。通过对比分析，运营商可以选择长期效益更高的维护方案，合理调整资源投入，提高项目运行效益。

2.4进度管理

公路工程建设过程中，进度管理也是非常重要的管理内容，通过进度管理可控制工期，避免工期对工程成本造成影响。工程建设过程中，利用BIM技术进行施工进度管理，能够实现施工进度的动态化管理。主要过程为：根据设计方案对施工进度进行推演，继而发现工程中影响进度的主要因素，并对施工进度进行综合管理。例如，使用三维软件建立公路3D模型，并结合MicrosoftProject软件编制施工进度计划，再通过Navisworks平台将两者链接，形成公路4D模型。基于该4D模型完成工程进度的实时跟踪，预测进度影响因素，发现影响因素后可立刻针对性地解决与处理，确保施工进度计划按时完成。

2.5性能评估与维护计划

通过BIM模型集成的结构、设备和系统数据，可实时监控公路设施的运行状态，对关键性能指标进行量化分析。例如，对桥梁结构应力、路面磨损状况的模拟计算，准确预测设施的耐久性和潜在问题，为维护决策提供科学依据。同时，BIM模型还能辅助生成预防性维护计划，根据设施老化和损坏预测，提前安排维修工作，减少突发故障对交通的影响。此外，BIM技术结合物联网（IoT）和大数据分析，可实现智能化维护管理。例如，传感器收集的数据与BIM模型对接，实时反馈设施的运行数据，自动化识别异常情况，及时触发报警机制，有效提高了运维效率。

结语

综上所述，在公路工程项目建设中，基于BIM技术的全生命周期管理，不仅显著提升了设计质量和施工效率，还为运营阶段的设施管理带来了革命性的改变。未来，建议在更广泛的公路工程项目中推广BIM技术，同时加强相关规范制定和技术研发，以实现更加智能、高效的全生命周期管理。

参考文献

[1]孙士成.基于BIM的公路工程全生命周期平台框架及关键技术研究[J].中国港湾建设，2022，42（10）：80-84.

[2]胡燕.BIM技术在公路工程全生命周期中的应用[J].工程技术研究，2022，7（06）：55-57