BIM 技術(shù)在高速公路跨線施工中的應(yīng)用

王豹，劉爽

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司）

1 引言

一個(gè)完善的BIM 信息模型能夠連接建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源，是對(duì)工程對(duì)象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目各參與方普遍使用。

與傳統(tǒng)的CAD 設(shè)計(jì)形式不同，BIM更加直觀，彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，實(shí)現(xiàn)BIM 的巨大價(jià)值。BIM 技術(shù)使二維設(shè)計(jì)向著三維設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑設(shè)計(jì)方面的重大改革，不再受到二維圖紙的困惑，針對(duì)三維圖紙可行性進(jìn)行實(shí)際分析，BIM 的可視化效果使得一切成為現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)師能夠根據(jù)具體思路進(jìn)行模型構(gòu)建，保證設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性、高效性。

2 工程概況

項(xiàng)目為曲靖三寶至昆明清水高速公路（曲靖段）土建2 標(biāo)項(xiàng)目，起點(diǎn)為曲靖市三寶鎮(zhèn)，終點(diǎn)為昆明市清水村，支線起點(diǎn)為馬龍縣月望鄉(xiāng)，終點(diǎn)為馬龍縣通泉鎮(zhèn)昌隆鋪村。全長(zhǎng)70.85km，其中主線長(zhǎng)58.53km，支線長(zhǎng)12.32km。我單位施工標(biāo)段為土建2 標(biāo)，施工范圍為K28+400 ～K38+800 和LK0+700 ～LK13+011.426 兩段。

昌隆鋪互通施工，位于滬昆高速往曲靖方向與往馬龍方向交叉處，設(shè)計(jì)范圍施工段LK10+300 ～LK13+011，總長(zhǎng)約2.7km。既有高速已在使用共3 條匝道、1 條輔道，昌隆鋪互通接滬昆高速及大昌高速。涉及大昌高速匝道、輔道總長(zhǎng)約1.8km。昌隆鋪互通分別有3 座跨線橋：L 線跨線橋、H 匝道跨線橋、G 匝道跨線橋；涉及預(yù)制T 梁施工、鋼箱梁施工、現(xiàn)澆箱梁施工。

昌隆鋪支線終點(diǎn)設(shè)置昌隆樞紐立交連接昆曲高速與曲靖西北過(guò)境段高速，互通位于通泉鎮(zhèn)昌隆鋪社區(qū)。樞紐互通設(shè)計(jì)為復(fù)合式樞紐互通，主線上跨方案。經(jīng)昌隆鋪樞紐互通交通互換，曲靖西北過(guò)境高速、昆曲高速車(chē)輛均可通過(guò)本項(xiàng)目前往昆明市區(qū)、長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)、嵩明縣等區(qū)域，或經(jīng)本項(xiàng)目轉(zhuǎn)換至昆明外環(huán)高速前往昆明南部各地。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)馬龍方向4 條匝道工程。①匝道E：EK0+420-重點(diǎn)EK1+116.588，采用；②匝道F：起點(diǎn)FK0+000-終點(diǎn)FK1+264.300；③匝道G：起點(diǎn)GK0+000-終點(diǎn)GK0+833.067；④匝道H：HK0+100-終點(diǎn)HK0+835.506（見(jiàn)圖1）。

圖1 利用BIM 動(dòng)畫(huà)模擬，選出最合理的線路方案

圖2 臨時(shí)便道的模擬選擇

圖3 利用BIM 動(dòng)畫(huà)模擬鋼箱梁吊裝施工及保通方案

3 項(xiàng)目應(yīng)用情況

傳統(tǒng)CAD 技術(shù)只能是二維的視角，往往會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需要推翻重來(lái)，BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠預(yù)先碰撞檢查，可以模擬出多種情況，是傳統(tǒng)CAD 不能比擬的[1]。

本項(xiàng)目利用BIM 技術(shù)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工情況，預(yù)測(cè)昌隆鋪互通跨線施工可能出現(xiàn)的情況，繼而優(yōu)化方案，選出更加安全合理、科學(xué)經(jīng)濟(jì)的方案（見(jiàn)圖1）。

1）第一階段

第一階段交通疏導(dǎo)方案（施工北側(cè)鋼箱梁）：吊裝杭瑞高速北側(cè)鋼箱梁，此時(shí)往曲靖方向車(chē)道封閉，車(chē)輛改道臨時(shí)道路，往昆明方向的車(chē)輛在互通施工區(qū)域改道對(duì)向車(chē)道(往曲靖方向車(chē)道)，施工區(qū)昆明方向車(chē)道封閉，昆明到曲靖方向車(chē)輛從南側(cè)臨時(shí)道路通行，曲靖到昆明方向車(chē)輛通過(guò)中央分隔帶從對(duì)向車(chē)道通行，通過(guò)施工區(qū)域后改回原車(chē)道通行（見(jiàn)圖2）[2]。

2）第二階段

第二階段交通疏導(dǎo)方案（施工南側(cè)鋼箱梁）：吊裝杭瑞高速南側(cè)鋼箱梁，此時(shí)往曲靖方向車(chē)道封閉，車(chē)輛改道臨時(shí)道路，保持曲靖到昆明方向原車(chē)道通行不變，昆明往曲靖方向通過(guò)臨時(shí)道路通行，繞過(guò)施工區(qū)域（見(jiàn)圖3）[3]。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

利用BIM 技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的情況進(jìn)行模擬，將虛擬對(duì)象與真實(shí)環(huán)境相融合，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況，對(duì)比分析，選出最合理的施工方案。

高速公路管理除了要確保工程質(zhì)量和控制造價(jià)之外，還需要確保工程的安全，這也是施工中應(yīng)該放在首位的內(nèi)容，因此，要想提升工程建設(shè)的安全效果，就需要在施工之前使用BIM 技術(shù)進(jìn)行可視化分析，對(duì)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，大概掌握各部分工程進(jìn)行情況，管理人員也能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)存在的安全問(wèn)題或者是隱患，進(jìn)而正確的反映。在使用了該技術(shù)之后，管理人員能夠基于數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，直接的展示可以讓管理人員對(duì)施工安全以及質(zhì)量造成影響的因素進(jìn)行分析，進(jìn)而明確最優(yōu)解決方案，促進(jìn)工程安全水平的提升，在使用可視化之后，人們也能夠?qū)Ψ桨傅目刹僮餍赃M(jìn)行評(píng)估，找出其中存在的問(wèn)題，進(jìn)而進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，然后進(jìn)行模擬，管理人員可以更好的發(fā)現(xiàn)工程中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，制定健全的安全管理方案，這有利于提升管理，人員的事前控制工作效果，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行控制，讓施工人員能夠規(guī)范的進(jìn)行施工，更好的管理施工現(xiàn)場(chǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家及企業(yè)的大力倡導(dǎo)下，BIM應(yīng)用在建設(shè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，鑒于BIM 技術(shù)應(yīng)用及BIM 管理模式相比較傳統(tǒng)方式的優(yōu)勢(shì)，它必將成為企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、項(xiàng)目管理、經(jīng)濟(jì)創(chuàng)效中必不可少的一環(huán)。BIM 技術(shù)在高速公路跨線施工保通路線模擬的應(yīng)用只是本項(xiàng)目BIM 應(yīng)用的一小點(diǎn)，而運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目管理、后期運(yùn)維，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際在工程、技術(shù)、商務(wù)、質(zhì)量安全等方面進(jìn)行深度應(yīng)用，將為項(xiàng)目、企業(yè)帶來(lái)更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目整體實(shí)體質(zhì)量的精細(xì)化管控，對(duì)創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)標(biāo)桿項(xiàng)目具有積極有效的推動(dòng)作用。