貴州高速公路項目中BIM技術(shù)應(yīng)用

基礎(chǔ)設(shè)施Infrastructure中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司公司名稱中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司項目地址貴州省都勻至安順高速公路應(yīng)用軟件AutodeskAutodesk3DAutodeskInfraWorksAutodeskNavisworksAutodesk3dsMaxAutodeskDynamoBIM技術(shù)在都勻至香格里拉高速公路(貴州境)都勻至安順段工程中的應(yīng)用目前國內(nèi)BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用于

建筑工程，由于其巨大的應(yīng)用價值，后被推廣到各個行業(yè)領(lǐng)域。但是建筑工程多為點狀、相對集中，標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，本項目作為典型的帶狀工程，與之區(qū)別較大。公路工程里程長且涉及范圍廣，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)龐大，與地理信息關(guān)系密切。本項目在實施工程中，首先解

決公路工程的模型整合，也就是“BIM+GIS”的融合問題，其次解決大體量BIM模型

的承載問題。結(jié)合實際情況，通過二次研發(fā)，將傳統(tǒng)的路線和橋梁設(shè)計軟件與BIM建模軟件對接，繼承設(shè)計軟件的專業(yè)邏輯，將設(shè)計成果直接轉(zhuǎn)化為BIM模型，做到了在兼顧設(shè)計效率與習(xí)慣的前提下，實現(xiàn)公路、橋梁設(shè)計與BIM技術(shù)的對接，大大提高建模效率。中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司（簡稱中交二公院）始建于1964年，注冊資本8.72億元人民幣，具有工程勘察、設(shè)計（公路、市政、建筑、軌道）、咨詢、監(jiān)理、測繪、招標(biāo)代理、水土保持、地質(zhì)災(zāi)害防治（勘察、設(shè)計、監(jiān)理、施工）、風(fēng)景園林等國家甲級資質(zhì)，是我國公路勘察設(shè)計行業(yè)綜合實力最強的企業(yè)之一，連年入榜“中國工程設(shè)計企業(yè)602008強”，年被認(rèn)定為“國家高新技術(shù)企—陳中治BIM應(yīng)用推廣中心主任中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司業(yè)”。一、項目概況都勻至安順高速公路是貴州省高速公路網(wǎng)的重圖1項目地理位置圖二、項目特點項目有多種路基寬度，并有大量改擴建段落，

要組成部分，是西南地區(qū)通往珠三角最快捷的技術(shù)應(yīng)用示范工程之一，該項目建設(shè)具有重要意項目實施難度大，有以下特點：自然條件復(fù)雜，路線布設(shè)難度大,線位受規(guī)劃區(qū)、保護區(qū)等義。項目總里程282.9公里，橋隧比46.6%，總造價446.3億元，平均每公里造價為1.58億元。測繪區(qū)域面積達(dá)到1000平方公里以上，基礎(chǔ)數(shù)。影響，與公路、鐵路和重要管線交叉，改擴建工程設(shè)計方案選擇困難，改擴建段落動態(tài)交通組織難以表達(dá)和鋼結(jié)構(gòu)橋梁，設(shè)計精度要求高的特點。36基礎(chǔ)設(shè)施Infrastructure中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司圖2貴州都安高速平縱縮圖圖7路線專家系統(tǒng)自動生成BIM模型三、BIM應(yīng)用目標(biāo)本項目BIM技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)為：直觀反映項目環(huán)地形數(shù)據(jù)等，形成數(shù)字化的地形。將該項目高分辨率衛(wèi)星測量、航空攝影測量、三維激光測對項目橋梁和隧道進行參數(shù)化方案設(shè)計，直接生成方案級的三維模型。境影響因素，在三維環(huán)境中展示并確定設(shè)計量等多來源多精度的影像數(shù)據(jù)進行整理，并與方案，簡單高效建立BIM模型，采用新技術(shù)來進行改擴建工程設(shè)計，對交通組織進行動態(tài)實際地形進行匹配，形成項目的DOM數(shù)據(jù)。將整理形成的DEM數(shù)據(jù)與DOM數(shù)據(jù)融合，形成仿真模擬，精細(xì)化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)橋梁，設(shè)計成三維真實的項目區(qū)域地面環(huán)境模型。果能在各種終端上輕量化使用，模型數(shù)據(jù)能直接與建設(shè)管理平臺對接。該項目里程較長，沿線與多條既有鐵路、重要公路、天然氣管道、高壓線交叉，也與沿線的城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、保護區(qū)、礦區(qū)、風(fēng)景區(qū)等干擾，四、主要應(yīng)用點圖8項目全線路橋隧BIM模型本項目應(yīng)用BIM技術(shù)主要在路線方案選擇、橋穿過沿線的不良地質(zhì)范圍（包括褶皺、斷層、在AutodeskInfraworks中將生成的工程模型梁方案選擇、方案展示與溝通、設(shè)計成果驗證

與地面模型融合，直觀展現(xiàn)設(shè)計方案，便于路崩塌、滑坡和順層邊坡），還跨越清水江、桐與優(yōu)化、鋼結(jié)構(gòu)橋梁深化設(shè)計、改擴建工程、

線方案選擇。水河、松敏河、長山河和老棉河共五條大型河可視化施工技術(shù)交底和建設(shè)管理平臺的對接共流。通過沿線實際調(diào)查和相關(guān)主管部門提供的八個方面進行了應(yīng)用。資料，將上述環(huán)境對象的范圍和相互位置關(guān)系添加到地面模型中去，形成環(huán)境信息模型。1、路線方案選擇依據(jù)該項目的1:2000地形圖、實測橫斷面及地

面線數(shù)據(jù)進行三角構(gòu)網(wǎng)，建立地形曲面、DEM圖5BIM基礎(chǔ)地面模型圖31:2000地形圖圖9工程模型與地面模型融合圖6BIM環(huán)境信息模型，圖4高清激光測量影像。圖10AutodeskInfraworks中三維漫游37基礎(chǔ)設(shè)施Infrastructure中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司2、橋梁方案選擇橋梁模型可在三維環(huán)境中驗證孔徑布置、上下構(gòu)選型、通航情況等的合理性。圖15項目整體漫游圖三維環(huán)境中優(yōu)化方案圖16輕量化遠(yuǎn)程使用圖11驗證橋梁布孔3、方案展示與溝通方案確定后，完善模型細(xì)節(jié)，如標(biāo)志標(biāo)牌、植被、服務(wù)設(shè)施、車輛等，實現(xiàn)項目參與方以BIM模型為媒介進行信息共享和協(xié)同工作。4、設(shè)計成果驗證與優(yōu)化研發(fā)路線專家系統(tǒng)和AutodeskCivil3D的數(shù)據(jù)接口，路線數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)入AutodeskCivil3D，對設(shè)計成果作進一步驗證和優(yōu)化。對于特殊橋梁，通過BIM手段構(gòu)建多方案概念模型，結(jié)合地形、通航、技術(shù)難度等方面，輔助方案決策。圖Autodesk3D中優(yōu)化設(shè)計成果常規(guī)橋梁采用橋梁專家系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計，結(jié)合AutodeskDynamo，研發(fā)實現(xiàn)在Autodesk

Revit中基于設(shè)計成果的快速建模，實現(xiàn)橋梁設(shè)

計軟件與BIM軟件的結(jié)合。圖完善模型細(xì)節(jié)依托BIM+GIS技術(shù)，對整個項目大范圍布設(shè)方案進行漫游，輔助路線走向、大型樞紐互通、圖12輔助特殊橋梁決策方案特殊橋梁等設(shè)計細(xì)節(jié)的論證，為工程項目提供高質(zhì)量的設(shè)計方法。由于模型文件體量大，使通過多方案比選，重點針對橋梁關(guān)鍵部件造用不便，研發(fā)了基于互聯(lián)網(wǎng)的模型集成平臺，型、裝飾、與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)等，進一步優(yōu)選設(shè)計方案。實現(xiàn)BIM成果的輕量化遠(yuǎn)程使用。38基礎(chǔ)設(shè)施Infrastructure中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司下部結(jié)構(gòu)采用AutodeskRevit定制特殊族來建立，上下構(gòu)整合后，模型與設(shè)計成果完全一5、鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計對于鋼結(jié)構(gòu)橋梁，運用BIM技術(shù)可進行三維精致，可將模型直接運用于施工定位等應(yīng)用中。細(xì)化設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量。圖18橋梁專家系統(tǒng)與Autodesk的結(jié)合對于復(fù)雜變截面橋梁，采用部件編輯器定制相應(yīng)部件，直接生成上構(gòu)模型。圖23鋼結(jié)構(gòu)橋梁深化設(shè)計在虛擬環(huán)境中進行拼裝測試，提前發(fā)現(xiàn)問題。圖21Autodesk定制下構(gòu)特殊族對適合預(yù)加工的構(gòu)件，將BIM模型數(shù)據(jù)直接交付加工廠商，實現(xiàn)數(shù)控設(shè)備自動制造?；谌S實景環(huán)境，對設(shè)計成果進行全面核查，如構(gòu)造物設(shè)置、模擬駕駛、凈空核查等。通過對設(shè)計成果多層次、多視角、多專業(yè)的核查，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計錯漏，指導(dǎo)設(shè)計優(yōu)化。本項目BIM技術(shù)主要應(yīng)用在路線方案選擇、橋梁方案選擇、圖部件編輯器定制變寬T梁方案展示與溝通、設(shè)計成果驗證與優(yōu)化、鋼結(jié)構(gòu)橋梁深化設(shè)計、改擴建工程、可視化施工接等八個方面。針對設(shè)計階段BIM技術(shù)應(yīng)用，并積極開展建設(shè)管理應(yīng)用研究，排查設(shè)計錯漏、規(guī)劃施工工序、提升工程品質(zhì)、實現(xiàn)數(shù)字化交付。通過在本項目中應(yīng)用技術(shù)，提BIM高項目的信息化水平，為貴州技術(shù)交底和建設(shè)管理平臺的對省乃至全國范圍的后續(xù)公路項目提供技術(shù)積累?！愔兄蜝IM應(yīng)用推廣中心主任中交第二公路勘察設(shè)計研究院圖22全面核查設(shè)計成果有限公司圖20部件編輯器定制變截面箱梁39基礎(chǔ)設(shè)施Infrastructure中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司圖鋼結(jié)構(gòu)橋梁預(yù)加工6、改擴建工程中的應(yīng)用對于改擴建段落中的既有植被、道路、橋梁、隧道等地物，采用機載激光三維測量獲取既有道路的地表信息，數(shù)據(jù)解析后形成地形地物三維模型。圖26BIM模型與Unity3D結(jié)合圖28施工工藝模擬模型的4D交通組織設(shè)計，動態(tài)反映交通組織全過。8、建設(shè)管理平臺的對接程信息管理平臺，通過研發(fā)打通與施工建設(shè)管理平臺間的數(shù)據(jù)通道，配合項目建設(shè)管理。該平臺將BIM模型的信息數(shù)據(jù)將運用于建設(shè)期管理過程中，實現(xiàn)設(shè)計成果的數(shù)字化交付。圖29搭建基于BIM的工程信息管理平臺五、項目亮點圖25原道路信息的獲取圖27BIM模型與交通仿真結(jié)合1、與傳統(tǒng)設(shè)計軟件的綜合運用通過研發(fā)，將傳統(tǒng)路橋設(shè)計軟件與BIM軟件結(jié)合，完成設(shè)計同時，設(shè)計數(shù)據(jù)直接為BIM軟件以原道路模型為基礎(chǔ)，依托BIM技術(shù)，對復(fù)雜工點改擴建方案進行直觀展示，方便方案論證與選擇。對于改造方案復(fù)雜的大型樞紐互通，7、可視化施工技術(shù)交底BIM技術(shù)可為關(guān)鍵施工步驟進行過程模擬和工應(yīng)用，避免翻模。將BIM模型與Unity3D結(jié)合，直觀呈現(xiàn)改擴建實施步驟，有利于方案合理性論證。藝模擬，提供可視化解決方案，對施工單位進行設(shè)計交底，針對施工組織計劃和施工作業(yè)指導(dǎo)書而制作的關(guān)鍵步驟施工動畫，輔助完成設(shè)計成果向施工環(huán)節(jié)移交。圖30與傳統(tǒng)設(shè)計軟件的綜合運用40基礎(chǔ)設(shè)施Infrastructure中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司采用研發(fā)升級后的系統(tǒng)，項目人員經(jīng)過短期培訓(xùn)，即可根據(jù)設(shè)計成果生成BIM模型，并開展方案展示和成果優(yōu)化工作。3、基于互聯(lián)網(wǎng)的BIM展示云平臺以“互聯(lián)網(wǎng)+BIM”為技術(shù)核心，實現(xiàn)多種設(shè)備對項目模型的瀏覽與信息查詢，配合各參與方完成方案論證與技術(shù)交流等多種工程應(yīng)用。目前，正是交通運輸行業(yè)由傳統(tǒng)二維平面設(shè)計向空間BIM三維技術(shù)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要階段。之一，擬將BIM技術(shù)在典型公內(nèi)同行進行交流，期望逐漸形成更成熟的公路工程BIM技術(shù)成套解決方案，并在行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用，促進工程信息化技術(shù)升級。中交二公院作為我國公路勘察

設(shè)計行業(yè)綜合實力最強的企業(yè)路工程項目中的應(yīng)用經(jīng)驗與業(yè)—陳中治BIM應(yīng)用推廣中心主任中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司圖31通過BIM模型進行設(shè)計成果優(yōu)化圖33基于互聯(lián)網(wǎng)的BIM展示云平臺5、基于BIM技術(shù)的工程信息管理平臺通過該平臺，BIM模型數(shù)據(jù)能直接運用于建設(shè)管理過程中，真正實現(xiàn)BIM模型作為信息載體進行應(yīng)用的目標(biāo)，可推動設(shè)計成果數(shù)字化交2、高效的參數(shù)化BIM設(shè)計充分利用參數(shù)化工具開發(fā)專業(yè)族與部件，以4、形成全新的改擴建工程應(yīng)用流程借助多種新技術(shù)，從原道路信息采集、改擴建付的進程。實現(xiàn)同類工程構(gòu)件快速參數(shù)化建模，大幅提

方案論證、