BIM技术在工程设计中的应用——以河源市金竹园小区基础设施项目-东城西片区L路工程项目为例

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:贺志兵
[导读] 摘要:随着新时代的发展,市政道路是城市基建的重要环节,在城市化进程加快,城市交通规划设计要求提高的背景下,市政道路在建造等级标准上有所变化,这就需要在设计规划及建设中更加科学全面智能。
        河源城建市政规划设计有限公司  517000
        摘要:随着新时代的发展,市政道路是城市基建的重要环节,在城市化进程加快,城市交通规划设计要求提高的背景下,市政道路在建造等级标准上有所变化,这就需要在设计规划及建设中更加科学全面智能。BIM技术与市政道路设计施工及管理的融合应用,能够发挥其信息技术优越性,达到提高设计质量及施工水平,增强市政道路经济及社会效益的作用。
        关键词:BIM技术;市政道路设计;应用
        引言
        在市政道路等城市基建工程项目中,需要对工程的施工环境及施工过程进行全面分析,预判并解决相关项目问题。要达到这一目标,以建筑信息化模型构建为主要形式的BIM技术,在市政道路设计中大有用武之地。
        1BIM技术的特点
        BIM技术具有如下五个特点。①统一性。统一性是BIM技术的核心。随着项目规模的扩大、专业的细分,绝大多数项目都需要大量不同专业的人员协作完成,在传统的工程中,是通过将项目按专业进行一定细分,然后各专业人员在各自专业领域按照自身的方式进行设计与实施项目,造成信息兼容性差、管理难度极大,并且还会造成同一信息被不同参与方多次创建与修改后无法识别。BIM技术正是为解决这一问题而创立的,他是首先建立一个数字化的三维模型,然后后续的所有设计、实施信息均是在这个模型上进行架构,实现格式的统一、理解的统一。②集中性。道路工程设计多个专业协作,建立BIM技术平台后,各专业人员均在BIM技术平台中进行设计实施,为项目管理人员实现了多环节、多层次、多渠道的资料的集中管理与存储。③信息共享性。项目的实施过程中,各专业人员有前后工序的差别,这时信息实现高效流转就需要做到信息共享的畅通。BIM技术实现了各种信息在同一模型下创建、修改,因此可以非常流畅地在不同参与者之间流通,项目管理者也非常方便的对项目进行实时管理,发现项目问题,显著提升了各专业之间协作能力。④信息压缩性。项目各阶段各专业实施部分均需要包含与之有关的所有信息,造成信息的庞杂化和重复性管理难度极大。而BIM技术是各专业人员在同一平台中完成的,各专业人员只需要建立与修改与本专业有关的信息,这就实现了信息的有效压缩。(5)关联性。信息的关联性是方便管理者对项目进行管理的一个重要渠道,BIM技术模型在设计时就实现了构件信息的关联,方便了后期对模型的修改。
        2BIM技术在市政道路设计中的应用
        2.1总体设计优化
        在对河源市金竹园小区基础设施项目-东城西片区L路工程设计方案进行优化处理时,需在施工阶段对施工场地进行合理规划。在具体的设计过程中,首先需对项目建设场地进行全面勘察,然后根据勘察结果对设计方案进行分析,但是一般没有制订完善的设计流程。对此,可将BIM技术推广应用于市政道路工程施工阶段的场地规划设计中,保证规划过程的直观性,根据施工现场实际情况以及工程项目建设要求布置施工点,避免场地布置重复。另外,在利用BIM技术模拟施工场地并进行规划设计时,我院在设计河源市金竹园小区基础设施项目-东城西片区L路工程时将地形导入BIM软件中,然后根据标高方格网对道路工程建设场地中的排水系统、标高系统等进行设计,尽量减少土方开挖量和填方量。BIM技术软件中含有GIS系统,通过应用GIS系统可对市政道路工程整体布局形式进行优化设计,保证数据分析的准确性。另外,通过合理应用BIM技术软件,还可对市政道路工程建设空间进行模拟分析,对施工现场车辆运行情况进行评估,结合施工现场实际情况搭配车道组件,提高市政道路工程设计的精准性。在河源市金竹园小区基础设施项目-东城西片区L路工程设计过程中我们将项目所有资料导入BIM中建立模型,总体设计和前期方案过程主要有两个优点:第一有助于本单位设计人员充分了解本项目情况和理解本项目设计的要点,在单位下发任务更加明确,避免造成部分人员不能充分理解项目设计的重点和难点;第二有助于项目负责人跟业主汇报本项目的方案设计情况,项目上会时有助于其他一些行政管理领导了解本项目设计工作,让他们更有兴趣充分参与到我们前期方案设计中来,提高领导对本项目设计理解。
        2.2市政道路综合管廊设计中BIM技术的应用
        市政道路综合管廊设计及管理维护对整个路桥工程的周期寿命有重要影响。在这一环节中,BIM技术的应用可以贯穿于路桥综合管廊的设计、施工、竣工等全过程阶段。具体而言,其应用要点如下:第一,在综合管廊施工图设计环节,BIM技术可以应用于入廊管线施工图设计及管廊廊体施工图设计中。选用BIM技术进行综合管廊工程建模,参考施工影响因素,得出施工设计图纸,指导管廊施工。

第二,在综合管廊施工阶段,BIM技术的应用范围较为广泛,主要涉及到如下几个方面:①对市政路桥综合管廊施工中所用到的设备元件,如预制构件等进行数量、规模、技术方面的模拟。用3D模型的方式明确管廊预制拼接制作、检验、养护等主要步骤,然后满足质量及技术条件后,开展施工现场的拼装吊装作业。②管廊施工方案的执行及监督,尤其是在技术交接重难点上,使用装有BIM可视化模型软件的移动终端设备,可以针对设计图、施工图、施工数据参数等进行便捷观察和管理,从而提高市政道路综合管廊设计质量,为后续的管理维护打好铺垫。
        2.3三维可视化设计及建模
        BIM三维模型含括项目物理几何、功能构造等丰富信息,并集成了各类模拟计算软件,可视化表达能力极强。应用BIM技术,可为道路路口、立交匝道实现三维展示和动态更新,帮助工作人员充分利用土木单元,可基于车人行道、边坡等内置的组件直观的改变道路横截面输入参数实现道路模型快速修改,可基于施工图实时更新功能为设计人员优化设计实现快捷便利。设计施工过程的实时更新为结构冲突、可施工性分析等检测分析提供了条件,保证了施工问题的及时解决。另外,BIM三维模型在交通流量模拟分析、碰撞检查、视距模拟分析以及安全评价等模块为市政道路工程检查的实现、暴露设计缺陷等提供了可能,也为审图工作提供了便捷,实现审查的重心由查找问题向解决问题转移。
        2.4合理设计盲道
        盲人的出行问题是一项不容忽视的民生问题,科学合理的盲道设计可以促使盲人群体更加积极地融入社会生活,有利于和谐社会的建设。在进行盲道设计时:首先,要重视盲道北向砖的利用,要将其用到盲道的设计中去,并对其使用方法进行不断的优化,使得盲人在盲道行走时可以实现方向的辨认;其次,方向定位砖也是盲人行走时重要的依据之一,所以设计人员要对其进行不断的优化,并且可以使用不同数量的棱条及箭头来表示医院、超市、厕所的方位,可以使得盲人能够更加方便地实现目的地的查找;再次,在一些建筑布局较为复杂的地区,道路设计人员可以在盲道两侧或者路口设置一定的导盲路牌,路牌的设计要具有很强的凹凸感,并且在内容的设置上也要简洁明了,使得盲人能够轻松地实现相关信息的获取;最后,在进行盲道的设计时,要将附近的路障拆除,这样就可以使得盲人出行时能够更加顺利。在河源市金竹园小区基础设施项目-东城西片区L路工程设计时我们把各专业导入模型中发现了好几处各管线井盖和盲道布置冲突的地方,有了BIM技术我们更加直观地看到各专业设计有无冲突之处,在设计过程中得到优化。
        2.5在地下管线综合设计中的应用
        市政道路下方都埋设了大量管线,如:照明电缆、给排水管线、电力管线、热力管线、燃气管线、通信管线等。为避免在市政道路施工中破坏地下管线,在施工范围内,各专业需要对工程管线竖向高程、平面位置等做好协调工作。应用BIM技术,可对地下管线分布情况进行三维可视化模拟。本工程使用MagiCAD软件进行地下管线建模,然后结合不同管线的施工图纸进行合理划分,在建模时严格遵循“大管让小管,自上而下”的建模顺序,以降低管道改建和调整的难度。建模完成后及时开展交叉碰撞检查,按照检查结果确定是否需要对管线进行调整。
        结语
        随着道路工程复杂化、多元化发展,传统设计方法已不能满足当今需求。BIM技术的出现,统一协同设计的实现、造价的高效计算、三维可视化的直观展现,均极大推动了设计方案透明化、施工可视化的进步。BIM技术为市政道路、建筑结构、水利工程等建设各行各业带来了无限发展机遇,设计人员应当充分学习BIM技术,并将其应用于实践中,共同努力提高我国建设水平。当然,BIM技术也是一个新兴技术,工程问题不可避免,在应用中也应当做好总结归纳工作。
        参考文献
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