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【摘要】对BIM在高速公路建设前期标准化管理中的应用进行了分析,并以此为基础,建立出BIM三维协同模型，以昭乐高速串丝至佛耳岩段高速公路建设前期标准化管理为例，对BIM的应用效果进行了分析,为我国高速公路快速、稳定的发展提供参考。
【关键词】BIM；高速公路建设；标准化管理
1引言
BIM是当前工程建设中常用的一种模型，即建筑信息模型（BuildingInformationModeling），指的是通过建筑工程项目的所有的信息，构建出相应的建筑模型，利用数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，存在可视化和协调性等多种特点，在工程建设中发挥出巨大的作用。不仅会加快城市的发展，而且还会为人们提供更加良好的服务质量。因此，对BIM在高速公路建设前期标准化管理中的应用进行研究具有重要意义。
2BIM在高速公路建设前期标准化管理中的可行性分析
经济快速的发展，对高速公路建设提出了更高的要求。尤其是在前期管理阶段中，挑战更加严峻，有效地在前期进行管理，可以为之后的施工环节打下良好的基础。如在前期管理中应用BIM，就可以将BIM中可视化、协调性等特点体现出来，改善了由于以往前期管理中存在的缺陷而对后期施工带来的不良现象。同时，还可以利用BIM建立出相应的高速公路模型，高速公路BIM模型如图1所示，在该模型当中，能够将设计、建设和管理等各项工作结合到一起，确保整个项目顺利地实施下去，因此，在高速公路前期标准化管理中对BIM进行应用是可行的[1]。
3BIM三维协同模型建立
对高速公路进行前期标准化管理时，可以根据相关的信息，建立出相应的高速公路三维协同模型，利用该模型显示出整个工程的信息，并对其进行管理，这一过程中，最关键的就是对BIM三维协同模型的建立，同时也是整个管理工作中的第一个步骤。在建立模型时，根据工程的部位，可以在Bentley建立出不同部位的模型，如道路模型和桥梁模型等，并将这些模型进行存储，构建出高速公路三维模型标准构件库，为建设前期标准化管理的进行打下了良好基础。这一过程中，需要按照以下原则完成：（1）需要在数据库内建立出科学、合理的坐标体系，所有模型管理时，都采用该体系进行管理，为后续施工系统化管理提供了良好帮助；（2）在对标准构件库建立时，应严格地按照向原规定完成，对每一个构建储存时，都要详细地对其进行介绍，并阐述其使用范围；（3）不仅要确保数据的可视化，而且还要达到共享的目的，应用分级的方式，对数据进行全方位的管理[2]。
3.1道路模型的建立
在对高速公路道路模型建立时，利用PowerInroad软件完成，在其线性设计当中，主要利用了2种方式，分别为积木法与导线法，通过这2种方法，完全符合道路线路设计的要求，在对道路模型建立时，以CAD技术为基础，设计出简单的线路图像，并将其翻模，导入到后设计的线路当中。然后对CAD二维设计图进行借鉴，将线型进行复制，从而得出相应的线型设计，之后将地模文件激活，得到断面的设计模型。在这一过程中，需要结合拟建公路的等级，选择出合理的断面和路面结构等内容，并在相应的位置处，安放断面模板，在对其进行安放时，应根据模板的实际情况，寻找出一些特征点，并制定相应的约束关系。
3.2桥梁模型的建立
建立桥梁模型时，首先需要将不同结构的桥梁区分出来，分别对每一个结构类型的桥梁建立模型。建模由5个步骤完成：（1）对底部结构的构建，利用AEVOsim软件，构建出墩、桩等结构的模型，并对其做出解释，为之后的统计工作打下良好基础；（2）在三维道路中选择出中线与地面线，并根据两者勾勒出分跨线，在确定模型时，以中心线为主梁，建立出模型的整体构架，并结合参考线，将底部结构融入进来，从而增加了桩基的准确性；（3）利用CAD软件，勾勒出所有横梁的截面图，并将其作为模板，结合底部结构，在顶部结构上，制定出所有约束点的关系，为桥梁的拓宽提供帮助；（4）对桥廊进行设计，这一过程中，需要以桥梁的中线为基础来完成的，并通过电控的方式，逐渐拓宽桥梁；（5）将所有的模块组装到一起，使所有模型构成一个整体。
3.3基础设施模型的建立
建立出桥梁与道路的模型之后，就要以此为基础，将公路中所需要的基础设施加入进去，建立出基础设施模型。在基础设施模型内，由2种类型构成。一种为实体模型，对其进行设计时，首先要根据基础设施的实际情况，通过AECOsim设置构件模块，如公路中的标识物和照明装置等，并分别对每一个构件模块进行定义，为工程量的整理与分析提供帮助。之后在公路、桥梁模型上，确定出中线与地面线，结合之前确定出的参考线，将现实中的物体插入进去，这一过程中，应在相同坐标系下完成，第一时间判断出各个模块之间的冲突，并解决冲突。另一种为非实体模型，如标志物中的内容和道路中的线条等，对标志物中的内容构建模型时，不用设置构建模块，而是在标志牌等物品上，通过粘贴的方式，将所有信息粘贴到模型上。对道路中的线条建立模型时，通过投影的方法，将CAD表现图转移到模型内。
4BIM三维协同设计模型应用
高速公路前期标准化管理对BIM模型应用时，包括了使用年限内各个时间段所有的参与单位，有效地将BIM中的数据进行输送，如图2所示。由于单位位置上存在差异，使其在整个模型系统当中，具有不同的权限。同时，在对BIM三维模型进行应用之后，可以根据工程的实际情况，对所有参与的部门与机构进行管理，并结合工程的要求，科学、合理地选择BIM系统，同时制定出不同层次人员的权限。所有工作人员，根据自己的权限，利用不同途径进入到BIM系统内，完成自己所需要负责的工作。外界人员参与到管理工作中时，能够通过外网浏览器进入到综合项目管理平台中，根据工程拥有方的要求，录入进度、质量和风险等信息，还能够查询施工的详细情况等。设计方利用BIM模型，设计出相应的方案，预防重复建模现象的出现。
5高速公路建设工程前期标准化管理中BIM的应用效果
5.1提高管理效率
以往的标准化管理过程中，通常都是利用CAD系统完成模型的建立，虽然能够在规定时间内建立出相应模型，但BIM与其相比，效率会更高，更能满足当前社会快节奏发展的要求。在昭乐高速公路串丝至佛耳岩段前期标准化管理时，采用了CAD与BIM两种系统来建立出模型，每种情况下模型建立的时间如表1所示。通过该表可以发现，不论是在单个项目上，还是总体项目上，效率都得到了提升，特别是在碰撞检查阶段，效率提高得更加明显，减低比例达到了85.26%。所以说，高速公路建设工程前期标准化管理中BIM进行应用之后，有效地提升了管理的效率。
5.2管理质量较高
昭乐高速公路串丝至佛耳岩段前期标准化管理，CAD与BIM两种情况下模型碰撞点对比如表2所示，通过该表可以发现，利用BIM进行前期标准化管理的质量更高。这是由于以往利用CAD进行管理时，建立出的是二维模型，无法观察出建设后的整体效果，导致其中常常出现一些错误，或者是设计当中的内容无法满足实际的要求，不利于模型与方案在实际当中的应用。同时，建立建筑模型时，往往涉及建筑学、结构学和机械学等多方面的内容，这些内容分别由相应人员完成，通过所有人员之间的配合，完成整个模型的建立工作，但在合作过程中，会受到多种因素的干扰，容易出现一些很难消除的错误。而在对BIM应用时，通过其可视化的特点，将实物以三维立体的形式显示在人们眼前，这种模型，直接体现出实物的立体感，不用发挥人们的想象力，将二维画面转化为三维画面，减少了管理中存在的错误。同时，在对模型进行碰撞分析时，直接将模型导入进去，软件即可自动进行分析，很快就能得到准确的结果，根据碰撞的结果选择出模型中存在的矛盾，提高了前期标准化管理工作的质量。
5.3增加整个工程的效益
BIM应用在高速公路建设前期标准化管理的过程中，不仅能够使管理人员在建设前期，开展不同阶段的BIM协同，而且还可将不同领域的内容结合到一起，开展BIM协同。在工程建设前期，统一地对协同模型进行管理，能够使建立的模型更加精确，并加强了各个信息之间的联系，避免管理工作出现反复建模等问题。不论是在项目建模过程中，还是之后根据模型与设计进行施工时，都会避免一些不必要的投入，减少了资金的消耗，间接为工程项目带来一定利益。同时，在前期标准化管理时，还应采用合理的方法，尽量保证信息的完整性，并将其有效地传递下去，为下一阶段管理工作的开展，提供便利。
6结语
本文对BIM在高速公路建设前期标准化管理中的可行性进行了分析，并介绍了建模的过程以及BIM模型在实际工程中的应用，为BIM更好地在高速公路建设前期标准化管理中进行应用提供了参考。
【参考文献】
【1】曲聪.浅析BIM技术与公路安全标准化结合运用前景[J].工程技术:引文版,2017(3):311.
【2】甘国贞,魏光亮,于华,等.BIM技术标准在跨高速公路大桥施工中的应用[J].中国标准化,2016(24):158-160.
作者:袁广学 单位:云南市串佛高速公路建设指挥部
