摘要：BIM是一种不仅能创建数字化模型，更能通过数字化模型进行路桥施工的设计、建筑及应用的现代高新技术平台，具有智能化、集成化、模型信息关联性、数字化等优点。给参与工程建设项目的各个部门提供了一个更方便交流信息的平台。路桥施工项目实施的过程中，利用信息模型对项目实体的功能特性和物理特性进行描述，并且，它可以在整个工程中提供可靠的资源方便人员共享，为路桥施工工程建设中所有决策提供依据。本文笔者根据工作实践经验对BIM技术在路桥施工全过程控制中的应用进行了分析探讨。
关键词：路桥施工；全过程控制；BIM技术；应用
1BIM概念简介及其主要优点
1.1BIM技术
BIM的简称为BuildingInformationModeling，美国国家BIM标准对BIM的定义为：BIM是建设项目的兼具物理特性与功能特性的数字化模型，且是从建设项目的最初概念设计开始的整个生命周期里做出任何决策的可靠共享信息资源，由此可见，BIM的实现贯穿于项目的每一个阶段。在传统意义上，一个项目从初步规划到交付使用及运营维护，需要多个软件共同实现。比如在开始规划及初步概念设计阶段，需要skechup或者3Dmax等三维效果图制作软件，在设计阶段需要cad、pkpm等绘图软件和结构建模分析软件，在施工阶段，通常需要纸质的施工蓝图，在后期运营及维护阶段，依然是通过二维的竣工图（包括电子版和纸质版）对实际的三维进行判断。这些阶段之间的衔接总会显得不够直接，而BIM技术的出现，则是将这些数据整合到一个数据库里面，使得提取任何阶段的项目信息都十分方便，这已经开始改变人们对项目各阶段管理的思维方式，无疑是一场建筑业、包括路桥领域的大变革［2］。
1.2BIM的主要优点
（1）可视化：通常在设计、施工及竣工阶段，路桥各部件的信息只能通过二维的图纸获得，对于简单的构件，可以通过逻辑想象在头脑中形成三维模型，但是对于复杂的东西，并不是每一个从业人员都能想象明白，更不用说能让甲方对自己投资建设的对象在脑海中有一个清晰明了的成品模型。近年来，虽然也有设计方为业主提供三维效果图，但传统意义上的可视化，无非是设计者根据前期数据并根据自己的理解自行绘制的立体图形，并不是软件根据输入的建筑信息自动生成，而BIM却能做到这一点，且人可以跟模型进行互动，比如模拟的人可以走在生成的道路及桥梁上，去感受每一个细节，使得项目从设计到运营过程中的各种决策都在可视化状态下进行。
（2）协调性：目前，路桥工程在各阶段的实施，都需要各方面进行相互协调和配合，包括业主方、设计方，施工方。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当某一个阶段出现问题时，通过找出原因、提出解决办法、和各部门进行协调，其他阶段的成果需要相应的变更，如果问题出现在施工阶段，则协调变更起来更为困难。但是BIM技术可以很好地解决这个问题，它可以事先进行碰撞试验。通过碰撞试验，就不会出现梁柱构件阻碍了管线穿越、防火分区不合理、地下排水布置与其他布置不协调等碰撞问题。
（3）模拟性：传统思维中，模拟指的是将建筑物的立体形象及内部空间展现出来，但是BIM技术的模拟指的不只是“形”，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。比如，对一个桥梁，可以模拟在高级大风作用下的变化情况，可以模拟地震作用下的变形范围，也可以进行模拟正常实际施工，这无论是对前期规划、设计，还是对后期施工方案的选择，都有着非常重大的意义。
（4）优化性：一个项目在落成之前都需要不断地纠错、协调、改进，不断进行优化，所以协调性非常关键。BIM技术的优化性，其实是具有其他三个优点的必然结果，只有可视化、协调性、模拟性这些优势，使得业主、设计人员、施工人员对项目优化起来更为有效。因为BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物通过碰撞试验之后变化及实际施工模拟。
2BIM技术在路桥施工全过程控制中的应用分析
2.1规划阶段
在路桥工程的规划阶段，除了利用GIS系统（地理信息系统）数据库、CAD图纸及其他软件，还能结合BIM技术将路桥及周边环境的信息做出最全面、最直观的整合。GIS系统负责将城市的建筑物、地理位置、空间道路桥梁等外部环境进行实景化，CAD则绘制道路桥梁的平面、立面、剖面及细部详图，表达出路桥的整体几何形状和平立剖的空间对应关系，还有其他软件来控制进度、资金等。BIM将这些信息进行整合，形成一个完整一体化的信息数据库，为当前规划阶段提供方便，也为后期的设计、施工、运营维护阶段做好智能化的准备。
2.2设计阶段
某道路，在其设计阶段探索了BIM技术的应用。本阶段BIM技术应用的关键是建立桥梁模型，通常可以先在熟悉的CAD软件中绘制二维平面图，然后导入到Ｒevit软件中，将其转换成三维模型，通过多次检测分析，来判断模型是否正确。在这一阶段，优化设计更为重要，通过不断改变桥梁本身参数，如梁柱截面形式、截面尺寸、材料属性等，来获得最佳的优化参数。碰撞试验也是这一阶段的重要环节，通过模拟在其它阶段可能出现的问题，发挥BIM可协调的优势，进行变更优化。最后，可以统计出工程量。
2.3施工阶段
有了规划及设计阶段时BIM对路桥信息的整合，使得施工阶段的管理及实施更为有效、更具有全局性。基于GIS+BIM模型的路桥工程管理平台，通过远程监控，可实现对施工全过程的统筹管理。这也使得管理者对施工场地进行高效地空间部署及管理，比如可以对路桥工程标段工作点与对应的实验室、拌合站、检验批、施工日志以及监理情况进行对应匹配。同时可对施工质量及施工安全进行监测和控制，并进行全程记录真实数据，使得信息库更加全面。另外，可提前模拟现场施工，制定并采取最佳的施工进度方案，可大大缩减施工工期、节省成本。
2.4运营维护阶段
BIM技术在某路桥工程中的应用，为其运营及维护提供了可靠真实且直观的数据。在这一阶段，BIM技术与传统形式之间最大的区别在于交付文件。传统的交付文件为CAD二维图，即所谓的竣工图，BIN技术应用下的路桥工程交付文件为BIM模型。通过交付的BIM模型，可以直观地看到路桥的所有信息，甚至材料及其供应商的信息，这必将规范建材市场。与此同时，工程量统计工作及造价概预算等工作将不再具有独立性。
3小结
BIM技术已经是建筑业及路桥领域发展的必然趋势，国外应用已渐趋成熟，且有相关标准，我国却刚刚起步。BIM技术优点明显，无疑是建筑业及路桥领域中的一场大变革。目前，在实现完善的BIM路桥三维信息数据库平台目标的过程中依然存在许多问题，比如执行标准不统一、三维模型的生成需要二维图纸转换、专业人才紧缺、BIM三维信息平台后期维护困难等问题。为此，国家应该根据已有探索结果，借鉴国外标准，结合我国建筑市场，统一BIM技术标准。软件开发人员继续深化路桥BIM软件，实现建筑BIM软件中可以从三维可视化模型直接生成二维图的功能，此外，行业及教育机构加强Ｒe-vite软件操作专业人员，同时加强宣传BIM理念，使得路桥工程中的所有参与者改变传统思维。
参考文献
[1]任晓春.铁路勘察设计中BIM与GIS结合方法讨论［J］.铁路技术创新，2014（5）：80－82.
[2]闵世平，赵亮亮.三维GIS技术在铁路全生命周期中的应用探讨［J］.铁路技术创新，2014（5）：83－88.
[3]李犁，邓雪原.基于IFC标准BIM数据库的构建与应用［J］.四川建筑科学研究，2013（03）.
论文作者:龙建宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/12
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