GIS与BIM结合 |倾斜摄影让高速公路建设更加科学合理规划
一、项目概况
融水至河池高速公路是广西高速公路网“横二线”桂林至河池交通路线支线的重要构成路段，由广西新恒通高速公路有限公司投资建设，广西路桥工程集团有限公司广西交通科学研究院以EPC总承包模式承建，路线全长105.605公里，建安费83.5亿元，按双向四车道高速公路标准建设，设计时速100公里，各参建单位旨在运用BIM技术，辅助解决分部分项工程施工重难点问题，增强本项目施工阶段安全、质量、进度的管控能力，创新创优，力争将融水至河池高速公路建设为省部级品质工程项目。
二、项目实施模式
为保证本项目BIM技术的落地应用，广西路桥工程集团成立融河路BIM工作组，业主方及总承包经理部设置相应的BIM工作室，五个分部经理部设置一名专职BIM工程师，完善的组织机构极大的减少工作实施上的对接障碍，使BIM技术真正应用到点上。
三、BIM三维模型
本项目BIM应用基于Autodesk平台采用了Revit、Navisworks等十余款BIM软件，使用Revit软件对全线桥梁工程、隧道工程及施工附属设施进行建模，模型精度达LOD300～LOD400，为后续施工阶段的BIM技术应用提供高精度模型数据依据，利用BIM模型三维动态可视化特点，结合3D打印技术、Lomion渲染进行展示，便于设计方案讨论和施工效果检查，能最大程度增强业主体验，辅助业主进行项目决策。
四、三维可视化增强交底
对项目重大威胁源及重点难点的分部分项工程采用VR技术对管理人员、操作人员进行安全技术交底、教育，从感知到交互、从学习到理解，让一线施工人员“有意识”避开工地现场危险源，有效提高交底效益。更多干货敬请关注：GIS前沿 基于高精度BIM模型，开展AR增强交底应用，在施工图纸中添加识别图标，即可使工人在施工过程通过手机随时调出样板构件的三维模型，并可将模型叠加于实际施工部位，实现精准交底。
五、GIS+BIM场地布置优化
针对K82+960预制梁场场地狭小、现场施工组织难度大等特点，项目组利用无人机倾斜摄影技术，生成GIS模型，结合预制梁场BIM模型，对施工场地布置进行科学合理策划，对水稳站、钢筋加工区、预制梁区、运输载具进出场作出科学详细规划，运用BIM技术模拟施工校对。
六、三维碰撞检查优化设计
采用Navisworks对40米正交、30米斜交等各类预制箱梁钢钢筋与波纹管进行碰撞检测，发现碰撞问题20处，根据碰撞检查结果进行分析并生成协调数据，提交至设计方，设计方参考碰撞检查结果优化设计图纸，从而避免了后期的设计变更及施工返工。
七、4D施工模拟验证方案可行性
牛角口融江特大桥为本项目关键控制性工程，施工难度及工艺要求较高，项目组运用BIM技术，对牛角口融江特大桥重要的施工环节及采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等，进行了4D施工模拟，按月、日、时进行施工方案的分析优化，项目管理人员能够非常直观地了解牛角口融江特大桥整个施工环节的时间节点和安装工序，并清晰把握在施工过程中难点和要点，项目管理人员结合模拟过程及分析结果进一步对原有施工方案进行了优化和改善，提高了施工效率和施工方案的安全性，将优化后的施工模拟过程制成视频，用于施工方案的交底，使现场操作人员全面详细的了解施工全过程。
八、BIM辅助计算工程量
通过Revit明细表功能提取U型桥台、预制箱梁、盖梁等构件工程量信息，形成混凝土及钢筋材料清单，为项目成本分析及成本管控提供精确依据，对融河高速公路全线路基段落，运用无人机倾斜摄影技术结合曲面叠加计算体积的方法，更多干货敬请关注：GIS前沿 快速开展全线土石方的挖运分析与运算，做到土方平衡计算的精确化，将施工场地填挖前地貌POS信息照片，导入Smart 3D软件中将其处理为三维点云数据，将点云数据导入Civil 3D软件中，利用其生成施工阶段测量曲面，通过软件对生成的两种曲面进行体积计算，得出相应的挖方量、填方量和净挖方量，与设计图纸工程量、RTK测量工程量进行多方对比，为工程预结算提供可靠的依据，与传统方法相比，节省人工、更加方便、高效、测算结果更准确，融河高速公路已开工路基段落约90公里，四位技术人员借助“BIM+无人机技术”仅用了三周时间便完成从采集地形数据到生成土石方报告整个测算过程。
九、广西路桥BIM协同管理平台
针对EPC总承包项目参建单位及劳务队多、沟通协调困难的问题，项目组经研究采用广西路桥BIM协同管理平台辅助进行项目管理，该平台以工程信息的高度集成共享为目标，为建设、施工、监理、设计、咨询等参建单位提供基于BIM技术的资源共享、高效协作的专业解决方案，实现了多专业BIM模型与二维施工图、工作文档、工程资料的构件级关联，并与质量、安全、进度、成本、环境等项目管理要素有机结合，实现Web端和移动端跨平台信息共享同步应用，项目管理人员可随时了解项目现场的质量、安全、进度状况，从登录到系统查阅可以快到几秒钟，相较于传统管理流程，大大缩短问题反馈时间，提升了各参建单位协调管理能力和信息沟通效率。
十、基于BIM的智能监控系统
针对高速公路项目施工进度管控不足、建设环节质量取证困难的问题，项目组依托已有工程项目经验，结合BIM技术和计算机网络通信技术设计了融河高速公路智能监控系统，应用显示屏分别展示现场施工视频、项目竣工效果，结合BIM模型的项目实际施工进度、基于BIM的4D施工模拟，智能监控系统使项目管理人员快速了解项目的施工进展情况，关键分部分项工程施工进度如有拖延能及时纠偏。
十一、BIM技术效益分析及下一阶段应用
本项目BIM技术应用的开展与探索，达到了预期项目组设定的目标要求，截止目前，据统计为项目节约工期15天，产生经济效益300万，提升了工作效率及各参建单位的利益，更为后期工程BIM技术的应用积累了宝贵的经验，下一阶段，本项目在施工阶段将更加深入全面的应用BIM技术，探索、挖掘高速公路运维阶段BIM技术价值，使以后工程使用BIM技术作为支撑，推动集团公司BIM技术应用的全面开展。
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