道路工程BIM應用現狀調研分析

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道路工程BIM應用現狀調研分析

發布者:kongfei來源:發布時間:2018年12月10日瀏覽次數:1274


  1、道路工程特點

  (1)帶狀工程:道路工程以線性為主,點多、線長、面廣,涉及專業多、系統性強、形式多樣。

  (2)多變工程:道路工程與周邊環境聯系緊密,不確定性影響因素多、突發性較強,地形復雜多變,設計、施工需要緊密依據施工實際情況不斷進行調整或變更。

  (3)野外工程:道路工程以大場景施工、全野外作業模式為主,作業面以工程機械為主、人工為輔的流水化工序推進。

  (4)民生工程:道路工程政治性強,造價高、體量大、工期緊,牽涉利益群體多、協調工作量大、錯綜復雜。

  2、BIM技術特點

  (1)可視化:以三維立體可視化的效果展示工程實物效果。

  (2)信息化:基于BIM模型或平臺為載體,集成真實的靜態、動態數據。

  (3)模擬性:基于虛擬或工程實體中開展相關方案模擬或預判。

  (4)協同性:基于相同的信息模式或平臺開展協同、協調工作。

  (5)優化性:基于BIM模型或平臺信息,對復雜項目或過程不斷優化。

  (6)可出圖性:基于BIM模型實現任意視圖的剖切、分析、出圖及相關報告。

  3、道路工程BIM常規應用點

  3.1  設計階段

  (1)BIM參數化設計:主要應用道路斷面創建、地形參數化建模等。

  (2)三維地質分析:主要應用場地的坡度、坡向、匯流等分析。

  (3)方案可視化比選(設計):主要應用線路、互通、方案可視化展示等。

  (4)道路安全仿真分析(評價):主要應用交叉弧形線路的速度、弧度、視距、炫光分析等。

  (5)道路凈空優化:主要應用與互通、交叉樞紐的凈空分析及優化設計。

  (6)BIM協同設計:主要應用BIM協同平臺開展設計、BIM建模工作等。

  3.2  施工階段

  (1)圖紙可視化會審:主要用于圖紙問題審查、交底等。

  (2)施工方案比選、模擬:主要應用復雜節點及場布(立體空間)的施工方案展示、比選、模擬等。

  (3)三維技術交底:主要應用道路互通、管線交叉等復雜節點方案的可視化交底及分析。

  (4)工程量統計及校核:主要應用快速統計與校核路基土石方、邊坡防護等工程量。

  (5)BIM平臺應用施工管理:主要應用施工進度、質量、安全、成本、資料等建設管理。

  3.3  運維階段

  (1)道路BIM建養一體化云平臺

  4、道路工程BIM創新應用點

  (1)基于BIM的路線專家系統開發:主要提高參數化建模效率、集成設計數據庫、模型輕量化等。

  (2)實景掃描+BIM技術在公路施工中應用:主要應用道路施工過程測量、工程計算及校核。

  5、道路工程BIM應用現狀分析

  5.1  應用模式

  (1)強推為主,自發很少:BIM技術主要優勢是在解決三維立體交叉復雜場景,而道路工程主要以線性化工序、漸進式流水作業為主,與建筑工程立體化交叉同步施工差異性明顯,進而導致BIM優勢發揮不明顯,自發性迫切需要偏少,政府、企業強推為主的應用導向。

  (2)全員參與,全專業覆蓋:BIM技術核心價值主要在管理層面,然而實際應用策略上偏向于追求“大而全”,甚至直接跨越專業與施工技術,直接應用于項目管理各個方面,實施效果來看,兩條腿走路偏多,落地化不強。

  (3)設計、施工、運維一體化:道路工程具有政府工程的特質,主要以EPC、PPP模式為主,工程承建模式倒逼設計、施工、運維往一體化發展,BIM技術的引入與應用,在設計、施工、運維多階段協同上發揮了一定優勢。

  5.2  應用困惑

  (1)BIM建模:如何降低BIM建模投入與門檻。

  (2)BIM落地:如何實現BIM應用點真正落地。

  (3)BIM融合:如何達到BIM與其他技術、業務板塊、管理模式相互融合。

  (4)BIM價值:如何綜合評估BIM具備可量化的效益指標。

  5.3  應用難點

  5.3.1 建模難度大、投入高

  (1)BIM模型數據量大:道路工程必須和大范圍的地理空間位置信息關聯,基礎模型數據體量遠大于房建,需要投入大量硬件作為支撐。

  (2)專業化BIM軟件缺:專業化BIM建模軟件主要以Civil3D、Powercivil兩款軟件為主,屬地化、專業化不強導致均不能達到買來即用的程度,均需要投入大量的二次開發才能滿足應用需求。

  (3)懂專業會建模人員少:對建模人員的要求門檻高,既要懂專業又會軟件操作甚至開發,建模難度大、周期長。

  5.3.2 價值應用點挖掘偏少

  (1)可復制應用點少:目前調研涉及到BIM應用的道路工程,大部分價值應用點是直接復制房建(點狀工程)領域BIM應用,相對于道路工程(帶狀工程)適應性及價值效果受限。

  (2)應用場景欠缺深入分析:目前道路工程BIM應用偏向于為了BIM而BIM,缺乏緊密切合道路工程施工場景及痛點深入挖掘。

  5.3.3 投入產出效益不明顯

  (1)二次經營空間有限:道路工程流水化作業工序成熟,涉及人機料透明化程度高,二次經營空間非常有限,經營難度遠大于房建。

  (2)短期效益較難量化:BIM技術應用前期均需要投入較大的成本,實施效果很難在某個項目或短期類量化,更多體現在企業長遠管理模式上的變革創新。

  6、調研結論及建議

  6.1  調研結論

  (1)道路工程量身定制的BIM軟硬件較欠缺:面向道路工程特點而專門設計的專業化、本土化BIM軟硬件比較欠缺,BIM建模、BIM數據集成需要開展大量的二次開發等相關基礎性工作,很大程度制約了帶狀特性的道路工程BIM發展速度。

  (2)道路工程切中要害的BIM場景挖掘偏少:適合BIM場景主要體現“立體交叉”上,目前在工程實體上挖掘的場景偏多,比如互通、復雜節點等,在施工組織、工藝工法以及管理協調層面觸及的痛點不多、挖掘的應用場景偏少。

  (3)道路工程BIM技術應用深度較淺:道路工程基于專業技術及工程實體的點相對偏少,基于設計及施工管理的點偏多,但普遍存在應用以可視化基本需求為主,縱向深度較淺。

  6.2  相關建議

  (1)加強適應道路工程的BIM軟硬件開發:包括BIM建模屬地化軟件、BIM線型仿真分析、BIM+GIS的專業化地形(地質)建模、大場景數據輕量化處理與存儲等。

  (2)加強道路工程痛點與場景系統化挖掘:包括道路全過程測量、智能施工機械、土方平衡、材料配比、工藝工法優化等。

  (3)加強道路工程BIM應用點深度研究:包括專業技術應用深度(如道路土方BIM、道路測量BIM等)以及管理應用深度(如大場景任務或計劃編制與追蹤、節點驗收與試驗等)。

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