摘要：本文分析了BIM技术的内涵,探讨了基于BIM技术的高速公路工程施工体系构建，并围绕实际工程案例具体分析了BIM技术在高速公路工程施工中的应用情况，施工结果表明应用了BIM技术的工程不仅缩短了工期,而且节约了成本,带来了良好的经济效益。
关键词：BIM技术；高速公路；工程建设；应用研究
近年来,国内的BIM技术发展迅速,其在高速公路工程施工管理领域中也得到了十分广泛的应用，并取得了较为显著的效果。国内BIM技术起步较晚，但是发展速度较快，尤其近年来国家建设主管部门、设计院、建设单位投大量人力物力进行研究。从BIM基础理论、数据交换标准IFC的扩展研究、BIM软件开发的理论基础、BIM软件开发及BIM技术在国内外工程应用等方面综述了BIM技术国内外研究与应用现状。通过应用4D建设管理系统提高邢汾高速公路建设工程的管理水平。以信息化技术为依托，对大桥工程的材料管控、施工工艺、施工进度、交通导流等问题开展BIM应用，解决现场管控难的问题。
一、BIM技术内涵
BIM思想首次于20世纪70年代提出,随后美国在国家BIM标准中对BIM进行了较为完整和系统的定义。现阶段我国对BIM技术的相关研究较多,在BIM概念、认知方面也存在一些不同意见,文章现主要结合相关研究成果对其作出以下阐释:
1、BIM是一种基本数据模型,从工程建设领域出发来看,其含有丰富的高速公路几何、非几何信息，可提供3D、4D模型,也可提供传统的二维视图;
2、BIM是一个协作过程,其改变了传统设计施工流程,可更好地实现设计方、施工方的沟通交流,提高工程项目施工、管理的有序性;
3、BIM是一个集成工具,其是一个基础建模工具,可与多个类型软件对接,提高信息交换共享的便捷性,提高各方协作效率。
二、基于BIM技术的高速公路工程施工构建
1、明确 BIM实施总体目标
BIM技术在高速公路工程施工管理中应用点众多,各工程项目在构建基于BIM的施工管理体系前,应根据项目特点、质量安全目标、成本要求等明确自身需求,并以此制定适用于本项目的BIM实施总目标,否则极易造成不必要的资源浪费。
2、组建基于BIM的组织结构模式
将BIM技术应用于高速公路工程施工管理,可实现不同参与方在同一个BIM平台的协作管理,依次分别为BIM协同平台、施工单位子管理平台、BIM项目管理平台。为充分发挥BIM技术应有功效,应组建项目级BIM团队与工作室,做好相关培训工作。
3、BIM软件选择
在高速公路工程管理中,如何充分发挥BIM技术的作用,其关键在于合理选择BIM软件,目前国内外常用BIM软件种类已经有百余种,工程建设不同阶段所需软件不同,同一阶段不同项目需求不同,相应的软件选择也有所差异,对此文章基于何氏分类法就施工阶段中常用BIM软件展开介绍。
三、高速公路BIM应用规范化技术路线
1、高速公路BIM设计技术路线
BIM以信息的应用为根本目的，高速公路设计中对BIM技术的应用需要在保证信息数据顺利交流的前提下,将BIM技术与一般意义.上的高速高速公路设计模式相结合,并且规范BIM设计流程,使BIM技术发挥其最大优势。因此,基于IFC数据传输规则和功能层结构，给出高速高速公路BIM设计技术路线。
2、高速公路BIM施工及运维管养技术路线
不同于传统高速公路项目竣工即完成主要的项目跟进,BIM技术不仅在高速公路实际建造前以数字化方式探索关键物理特征和功能特征,而且作用于高速公路全生命周期。
在高速公路BIM模型基础上,BIM技术应用于施工和运维管养阶段,能够实现指导施工、全面管理、实时监控的功能,使得高速公路项目进程趋于智能化。但同时也会产生海量数据,且工作内容繁多。因此,该文结合BIM技术功能，以IFC数据传输规则为框架,在保证信息顺利传输的前提下,规范BIM技术在高速公路施工和运维管养阶段的应用,具体技术路线。
四、BIM技术在高速公路施工管理中的应用
1、BIM协同管理平台
针对高速公路工程线路较多、工点分散、工期紧张的特点，项目组开发了高速公路工程BIM协同管理平台，基于BIM模型，对施工过程中进度、质量、安全进行信息化管理，有效提高了管理、沟通效率。
（1）进度管理
进度管理是一个项目的核心，该工程紧紧围绕BIM协同管理平台实行精细化、信息化管理。进度管理流程主要分为2部分:首先由计划工程师将已编制好的进度计划导入平台中并关联至BIM模型，再通过现场工民将实际施工信息以电子施工日志的形式录入平台并关联至BIM模型，平台便会自动将计划进度与实际进度对比并生成如图9所示的进度分析图表，便于项目决策层及时掌握工期情况。针对计划延误情况，还可分析其延误原因并制作进度纠偏措施，实现了PDCA循环，从而真正保证了各节点工期。
（2）质量、安全管理
通过BIM协同管理平台，将安全隐患(质量问题)信息关联至模型，实现了安全隐患(质量问题)处理闭环，处理流程提高了沟通效率。对于安全、质量问题，还可以进行归档记录，形成信息可追溯机制。
（3）图纸管理
传统图纸管理为纸质台账化，受人为因素影响较大，易造成图纸更新不及时。该工程通过应用BIM协同管理平台，实行规范化、信息化图纸管理制度，图纸分类成册，对于变更图纸，第一时间录入并下发至相关人员。同时，施工图纸可关联至BIM模型，对于现场工民，可通过平台快速查看对应部位施工图纸，便于现场施工参数等信息校核。
（4）河道水位监控
对于一些跨河的工程，工程桥梁墩柱大多位于河内，雨季山洪频发，极易因人员、设备转移不及时而造成损失。通过在河道上游设置河道水位监测系统，系统自动采集降雨量、河道图像、河道水位等信息并集成于BIM协同管理平台中。当河道水位超过所设定的水位上限时，便会触发平台中的自动报警，提醒相关人员迅速进行应急响应，快速撤离河道内的施工作业人员及施工机械，避免因山区突发暴雨、山洪导致的人员、财产报失。
2、路基工程BIM应用
若在工程中发现路基所在地为古泥石流堆积体。则可以通过在施工地布置滑移监测点，监测数据显示路基存在持续、缓慢、民期变形，为蠕动型滑坡，此类滑坡不仅会对附近设施和建筑造成不同程度危害，而且对滑坡已有防治结构的支护效果同样产生不利影响。
为了解决该难题，项目组需要先了解该段地层分界面、岩层特性后再做出处置措施。传统的地质柱状图只能反映该探测孔位地质情况，不能反映该段整体地质情况，通过应用BIM技术制作三维地质模型，可全面、直观地展示地层分界面、岩层特性及地表高程等地质信息。
首先利用无人机航拍进行逆向建模，并提取出等高线制作地表模型。再根据现场地质勘察采集地质数据，导入地表模型中，生成该地区三维地质模型。最后根据三维地质模型中各地层信息，在确保抗滑桩进入完整中风化岩层6m以上的情况下，尽量缩减抗滑桩深度;同时，根据地表高程信息，确定了抗滑桩锁口标高。最终，通过三维地质模型，确定抗滑桩深度及位置，极大地提高了处置方案的经济合理性。在不影响整体工期的前提下，该路基段增加了20根抗滑桩，有效避免了竣工后可能出现的滑移、开裂等质量事故。
结语：
目前我国BIM技术正处于高速发展阶段，BIM技术在房屋建筑工程中的应用已日趋成熟。通过应用BIM技术在该项目施工过程中对进度、安全、质量进行信息化管理，实现了施工过程精细化、信息化管理;同时结合BIM技术对一些传统施工工艺进行改良并对施工图纸进行了相应优化，减少了施工人力、物力投入，节约了施工成本并取得了良好的应用效果，可供同类山岭高速项目参考。
参考文献：
[1] 姚春锋.试论BIM技术在桥梁施工中的应用[J].建材与装饰,2018,(13):244-245.
[2] 张亮贞.BIM技术在公路隧道工程中的应用[J].中小企业管理与科技,2018,(25):128-129.