基于BIM技术的城市道路施工保通方案设计

李信伟

摘要: 随着中国基础设施建设的发展，工程项目数量不断增加，对施工周期的要求不断缩短，对质量的要求不断提高，对设计方法的要求日益提高。传统的二维平面设计不能直观地表现三维效果，其弊端日益突出。在新的形势下，智能化三维设计、精细化设计和管理已成为发展趋势。BIM 作为一种新兴的三维设计与管理技术，弥补了二维设计的不足，在工程设计、施工、维护等方面发挥了积极的作用，促进了设计方法的转变。

关键词：BIM技术；城市道路施工；保通方案设计；分析；研究

1BIM 技术概述

BIM 技术是一项系统的技术，它可以在施工过程中整合特定时期的多种信息资源，通过可视化、仿真和协调优化建模。通过 BIM 技术，企业可以在开始正式施工活动之前在计算机上模拟施工过程，及时发现在实际施工过程中可能出现的潜在问题，并制定相应的解决方案。BIM 技术在城市道路设计中的应用涉及到建模、计算造价信息、估算施工进度、安排工程场地等多个方面。为城市道路设计和施工管理中可能出现的问题提供了相应的解决方案，大大提高了城市道路设计工作的效率和质量。

2BIM 技术在城市道路设计中的具体优势

2.1充分体现了设计者的设计意图

BIM 技术可以创建更加直观的三维数据模型，有效地避免了相关的弊端。例如，在现有的二维设计模式中，无法更好地反映设计形状。BIM 技术的应用可以从三个维度模拟城市道路建设的相关效果。

2.2快速和准确地计算项目工作量

城市道路设计过程使用传统的二维设计技术(如 CAD)来估计当前的设计工作量，这往往导致路面技术和安全计算的重大错误。利用 BIM 技术中的三维设计模块，可以准确地理解长度、体积、面积等设计特征。基于准确的数据，可以实时调整工作量，及时了解道路施工进度，根据当地情况高效、及时地调派施工人员。

2.3强大的模拟和分析能力

在工程设计阶段，项目采用 BIM 技术进行参数化建模，可以快速建模和构建项目设施，并在 BIM 框架下协调道路、桥梁、管道和绿色景观照明的设计，提高项目效率。BIM 技术可以在初始设计阶段呈现项目完成后的影响，展示最终的效果，并从不同的角度进行分析。这使得设计者能够在设计的早期阶段识别设计缺陷，并及时调整和改进项目计划和概念，展示 BIM 技术在工程中强大的建模、仿真和分析能力。

2.4模块化

模块化设计包括两个层次。一个是对象现代化。从面向设计的对象出发，将技术特征分离成独立的对象，并继续发展设计，这就是所谓的对象现代化。二是模块化设计。典型的城市工程项目、项目建议书、实地调查、初步项目、建设项目等都有一定的阶段性，并与项目深度呈现出时间关系。根据项目流程图，可以在设计阶段将其分解为协作结果等。

模块设计和功能: 其思想是共享模块，并使用模块之间的组合来创建开发的产品。通过工程设计，BIM 模块化的概念在于它能够促进项目实施和创新、提高效率和促进协作、共享设计和加速变更，以及促进常见工程设计元素(挡土墙、桥梁等)的变更结果的呈现。采用传统的控制模块可以降低工程风险，提高工程可靠性和质量，有效提高工程效率。积累大量可重用的项目模块，大大减少了设计和修改的工作量，缩短了项目周期，降低了项目成本。在现代化的过程中，技术的应用可以维持团队之间不同的分工和信息接口，促进不同团队之间的专业设计和协作。

3城市道路建设养护规划

3.1基于 BIM 建立城市道路建设模型

为了提高城市道路建设中车辆的通行能力，济南市顺泰北路工程在设计、施工和养护规划过程中引入了 BIM 技术，并利用 PowerCivil、 Microstation、 LumenRT 和 Civil 3D 工具中的 BIM 技术建立了城市道路建设模型。在此过程中，可以看出，三维地面模型的精度将直接影响到整个道路工程 BIM 模型的精度。因此，可以利用 CAD 和 PowerCivil 软件在一个可编辑的界面上对顺泰北路建筑物进行三维建模。同时，利用三角网格的最大长度，对道路建筑物模型进行裁剪，修正高程异常值(高值点，高程误差) ，以获得准确的三维地质建筑物模型，为下一步的建模操作提供依据。为了提高城市道路建设模型构建的可靠性，建立了基于道路上建筑物空间位置的指标序列，以评价道路建设过程中不同结构对车辆交通的影响。

3.2设置道路保通临时隔离墩

在市区道路建造期间，为使建造路段与道路车辆通道路段之间达到合理的隔离处理，应加设临时隔离码头进行道路维修。设置临时隔离墩进行道路养护，使用多条电缆链，按规范连接预留孔和隔离栏。在这个阶段，路基的开挖需要从土路边缘开始，许多大型路标必须拆除。为此，可使用占地面积较小的临时标志代替大型标志和原有标志。多个标志可连续、反复布置，作为警示和隔离指示器。

标志柱可以暂时固定在防撞装置上，也可以暂时安装在中间隔断上，可以是圆柱形的，也可以是悬臂式的。如果有其他的结构可以依靠，它也可以被固定或移动的标志栏所取代。在此过程中，考虑到一些城市道路工程的建设周期较长，应遵循动态设计方案，不受固定规则的约束。应根据具体情况确定，并在工程建设达到一定阶段或施工环境发生变化后进行调整。根据上述方法，完成临时隔震墩及相关道路养护警示隔离标志的设计和综合布置。

3.3城市道路建设与养护计划的动态调整

完成上述设计后，可根据城市道路工程建设的实际需要对养护计划进行动态调整。在这个过程中，项目根据组织计划划分为多个阶段。在明确不同阶段的施工任务后，施工方应在完成征地和施工段的前期施工准备工作后，进入施工现场，进行初步的道路施工规划。在养护过程中，根据施工路段的覆盖范围，部分路段封闭，其他路段有序开挖，在此基础上，施工方可开始对路基拓宽、涵洞延伸、桥基及下部施工、各种梁板预制、部分立交桥基础及下部施工等进行填挖。在该路段的施工过程中，车辆在初期阶段不会减速，这意味着道路施工对车辆不会提出很多要求。然而，在后期拆除硬质路基时，要求行车速度必须控制在每小时60公里以内。在设计路段车辆行驶速度时，可以根据原设计速度合理调整施工期车辆行驶速度。

在道路养护计划实施过程中，道路工程应按照设计的施工方案进行碾压，碾压后的废弃物应按照设计要求进行处理，以减少对环境的污染。同时，将中间隔离带的一部分拆下，送到工厂加工。在进行路面施工时，首先要对道路的东半部、中央分隔带、标志、车道标线等进行规范化施工。下基层路面的西半部分，在路面完工后，就进入了下一步的工程施工阶段。在此过程中，根据施工期的要求，及时调整现场路段的施工顺序，并明确所有预设计划均不是静态的。根据上述方法，实现了包通方案的动态调整。

4结论

为了避免道路建设对城市交通的负面影响，建立了基于 BIM 的城市道路建设模型，设置临时隔离墩进行道路养护，并对养护计划进行动态调整。完成了城市道路建设养护方案的设计与研究。结合交通影响分析与交通流量预测结果得出BIM技术在保通中实际使用效果良好，这个计划可以达到经济效益、环境友好、资源共享等目标，确保建设计划符合社会发展的需要。然而，为了推动该方案在工程领域的应用，有必要在现有工作的基础上，结合道路开发的实际需要和工程项目选址的具体情况，对设计的通信方案进行优化。因此，在以后的工程建设中，可以尝试在道路建设项目中推广使用所设计的交通保护方案来代替传统的交通保护方案。

参考文献

[1]李海霞.BIM技术在立交规划方案设计中的应用研究[D].重庆交通大学,2018.

[2]董红波.道路施工技术及路面品质控制探究[J].黑龙江科学,2017(6).