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【摘要】對BIM在高速公路建設前期標準化管理中的應用進行了分析,并以此為基礎,建立出BIM三維協同模型，以昭樂高速串絲至佛耳巖段高速公路建設前期標準化管理為例，對BIM的應用效果進行了分析,為我國高速公路快速、穩定的發展提供參考。
【關鍵詞】BIM；高速公路建設；標準化管理
1引言
BIM是當前工程建設中常用的一種模型，即建筑信息模型（BuildingInformationModeling），指的是通過建筑工程項目的所有的信息，構建出相應的建筑模型，利用數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，存在可視化和協調性等多種特點，在工程建設中發揮出巨大的作用。不僅會加快城市的發展，而且還會為人們提供更加良好的服務質量。因此，對BIM在高速公路建設前期標準化管理中的應用進行研究具有重要意義。
2BIM在高速公路建設前期標準化管理中的可行性分析
經濟快速的發展，對高速公路建設提出了更高的要求。尤其是在前期管理階段中，挑戰更加嚴峻，有效地在前期進行管理，可以為之后的施工環節打下良好的基礎。如在前期管理中應用BIM，就可以將BIM中可視化、協調性等特點體現出來，改善了由于以往前期管理中存在的缺陷而對后期施工帶來的不良現象。同時，還可以利用BIM建立出相應的高速公路模型，高速公路BIM模型如圖1所示，在該模型當中，能夠將設計、建設和管理等各項工作結合到一起，確保整個項目順利地實施下去，因此，在高速公路前期標準化管理中對BIM進行應用是可行的[1]。
3BIM三維協同模型建立
對高速公路進行前期標準化管理時，可以根據相關的信息，建立出相應的高速公路三維協同模型，利用該模型顯示出整個工程的信息，并對其進行管理，這一過程中，最關鍵的就是對BIM三維協同模型的建立，同時也是整個管理工作中的第一個步驟。在建立模型時，根據工程的部位，可以在Bentley建立出不同部位的模型，如道路模型和橋梁模型等，并將這些模型進行存儲，構建出高速公路三維模型標準構件庫，為建設前期標準化管理的進行打下了良好基礎。這一過程中，需要按照以下原則完成：（1）需要在數據庫內建立出科學、合理的坐標體系，所有模型管理時，都采用該體系進行管理，為后續施工系統化管理提供了良好幫助；（2）在對標準構件庫建立時，應嚴格地按照向原規定完成，對每一個構建儲存時，都要詳細地對其進行介紹，并闡述其使用范圍；（3）不僅要確保數據的可視化，而且還要達到共享的目的，應用分級的方式，對數據進行全方位的管理[2]。
3.1道路模型的建立
在對高速公路道路模型建立時，利用PowerInroad軟件完成，在其線性設計當中，主要利用了2種方式，分別為積木法與導線法，通過這2種方法，完全符合道路線路設計的要求，在對道路模型建立時，以CAD技術為基礎，設計出簡單的線路圖像，并將其翻模，導入到后設計的線路當中。然后對CAD二維設計圖進行借鑒，將線型進行復制，從而得出相應的線型設計，之后將地模文件激活，得到斷面的設計模型。在這一過程中，需要結合擬建公路的等級，選擇出合理的斷面和路面結構等內容，并在相應的位置處，安放斷面模板，在對其進行安放時，應根據模板的實際情況，尋找出一些特征點，并制定相應的約束關系。
3.2橋梁模型的建立
建立橋梁模型時，首先需要將不同結構的橋梁區分出來，分別對每一個結構類型的橋梁建立模型。建模由5個步驟完成：（1）對底部結構的構建，利用AEVOsim軟件，構建出墩、樁等結構的模型，并對其做出解釋，為之后的統計工作打下良好基礎；（2）在三維道路中選擇出中線與地面線，并根據兩者勾勒出分跨線，在確定模型時，以中心線為主梁，建立出模型的整體構架，并結合參考線，將底部結構融入進來，從而增加了樁基的準確性；（3）利用CAD軟件，勾勒出所有橫梁的截面圖，并將其作為模板，結合底部結構，在頂部結構上，制定出所有約束點的關系，為橋梁的拓寬提供幫助；（4）對橋廊進行設計，這一過程中，需要以橋梁的中線為基礎來完成的，并通過電控的方式，逐漸拓寬橋梁；（5）將所有的模塊組裝到一起，使所有模型構成一個整體。
3.3基礎設施模型的建立
建立出橋梁與道路的模型之后，就要以此為基礎，將公路中所需要的基礎設施加入進去，建立出基礎設施模型。在基礎設施模型內，由2種類型構成。一種為實體模型，對其進行設計時，首先要根據基礎設施的實際情況，通過AECOsim設置構件模塊，如公路中的標識物和照明裝置等，并分別對每一個構件模塊進行定義，為工程量的整理與分析提供幫助。之后在公路、橋梁模型上，確定出中線與地面線，結合之前確定出的參考線，將現實中的物體插入進去，這一過程中，應在相同坐標系下完成，第一時間判斷出各個模塊之間的沖突，并解決沖突。另一種為非實體模型，如標志物中的內容和道路中的線條等，對標志物中的內容構建模型時，不用設置構建模塊，而是在標志牌等物品上，通過粘貼的方式，將所有信息粘貼到模型上。對道路中的線條建立模型時，通過投影的方法，將CAD表現圖轉移到模型內。
4BIM三維協同設計模型應用
高速公路前期標準化管理對BIM模型應用時，包括了使用年限內各個時間段所有的參與單位，有效地將BIM中的數據進行輸送，如圖2所示。由于單位位置上存在差異，使其在整個模型系統當中，具有不同的權限。同時，在對BIM三維模型進行應用之后，可以根據工程的實際情況，對所有參與的部門與機構進行管理，并結合工程的要求，科學、合理地選擇BIM系統，同時制定出不同層次人員的權限。所有工作人員，根據自己的權限，利用不同途徑進入到BIM系統內，完成自己所需要負責的工作。外界人員參與到管理工作中時，能夠通過外網瀏覽器進入到綜合項目管理平臺中，根據工程擁有方的要求，錄入進度、質量和風險等信息，還能夠查詢施工的詳細情況等。設計方利用BIM模型，設計出相應的方案，預防重復建?，F象的出現。
5高速公路建設工程前期標準化管理中BIM的應用效果
5.1提高管理效率
以往的標準化管理過程中，通常都是利用CAD系統完成模型的建立，雖然能夠在規定時間內建立出相應模型，但BIM與其相比，效率會更高，更能滿足當前社會快節奏發展的要求。在昭樂高速公路串絲至佛耳巖段前期標準化管理時，采用了CAD與BIM兩種系統來建立出模型，每種情況下模型建立的時間如表1所示。通過該表可以發現，不論是在單個項目上，還是總體項目上，效率都得到了提升，特別是在碰撞檢查階段，效率提高得更加明顯，減低比例達到了85.26%。所以說，高速公路建設工程前期標準化管理中BIM進行應用之后，有效地提升了管理的效率。
5.2管理質量較高
昭樂高速公路串絲至佛耳巖段前期標準化管理，CAD與BIM兩種情況下模型碰撞點對比如表2所示，通過該表可以發現，利用BIM進行前期標準化管理的質量更高。這是由于以往利用CAD進行管理時，建立出的是二維模型，無法觀察出建設后的整體效果，導致其中常常出現一些錯誤，或者是設計當中的內容無法滿足實際的要求，不利于模型與方案在實際當中的應用。同時，建立建筑模型時，往往涉及建筑學、結構學和機械學等多方面的內容，這些內容分別由相應人員完成，通過所有人員之間的配合，完成整個模型的建立工作，但在合作過程中，會受到多種因素的干擾，容易出現一些很難消除的錯誤。而在對BIM應用時，通過其可視化的特點，將實物以三維立體的形式顯示在人們眼前，這種模型，直接體現出實物的立體感，不用發揮人們的想象力，將二維畫面轉化為三維畫面，減少了管理中存在的錯誤。同時，在對模型進行碰撞分析時，直接將模型導入進去，軟件即可自動進行分析，很快就能得到準確的結果，根據碰撞的結果選擇出模型中存在的矛盾，提高了前期標準化管理工作的質量。
5.3增加整個工程的效益
BIM應用在高速公路建設前期標準化管理的過程中，不僅能夠使管理人員在建設前期，開展不同階段的BIM協同，而且還可將不同領域的內容結合到一起，開展BIM協同。在工程建設前期，統一地對協同模型進行管理，能夠使建立的模型更加精確，并加強了各個信息之間的聯系，避免管理工作出現反復建模等問題。不論是在項目建模過程中，還是之后根據模型與設計進行施工時，都會避免一些不必要的投入，減少了資金的消耗，間接為工程項目帶來一定利益。同時，在前期標準化管理時，還應采用合理的方法，盡量保證信息的完整性，并將其有效地傳遞下去，為下一階段管理工作的開展，提供便利。
6結語
本文對BIM在高速公路建設前期標準化管理中的可行性進行了分析，并介紹了建模的過程以及BIM模型在實際工程中的應用，為BIM更好地在高速公路建設前期標準化管理中進行應用提供了參考。
【參考文獻】
【1】曲聰.淺析BIM技術與公路安全標準化結合運用前景[J].工程技術:引文版,2017(3):311.
【2】甘國貞,魏光亮,于華,等.BIM技術標準在跨高速公路大橋施工中的應用[J].中國標準化,2016(24):158-160.
作者:袁廣學 單位:云南市串佛高速公路建設指揮部
