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当下，工程勘察设计行业正处于寻求高质量发展的瓶颈期，随着行业发展进入下半场，在市政交通工程中愈加广泛地运用BIM技术，能够从设计方案模拟、指导施工、辅助运维等多维度为设计企业探索实际价值、放大经济效益、带来新的契机。
本文分享了悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司（下称悉地苏州）在交通干道快速化改造项目建设全过程中的BIM技术应用经验。悉地苏州针对城市道路综合改造项目形成了一套成体系的市政工程BIM设计综合应用方案，充分验证了其数字化设计的成熟度，可供行业企业借鉴与参考。
一、策划先行 系统性BIM方案破局设计难题
娄江大道（沪宁高速-朱街）工程改造全长3473.361m，总投资约10亿元，工程内容包括道路、桥梁、排水、交通标志标线、交通监控及信号灯、交通导改、照明等专业，设计任务多、设计标准高，面临着一系列挑战：
1、项目位于工业区，城镇段限制因素多，现状情况复杂；
2、娄江大道通车时间控制严格，项目工期紧、任务重；
3、项目全线高架采用预制装配式结构，质量要求高；
4、市政工程设计对构筑物局部细节难以精细化把控，易造成建成后整体景观效果差；
5、项目涉及管线种类多，且存在管线过桥、新旧管线接驳、管井设置等重点考虑因素，管线综合改造难度大。
项目总体模型
设计团队结合项目重难点，针对城市道路精细化设计改造、桥梁深化设计、管线综合设计与协调、景观控制和协同管理方式，在项目开展之前策划制定了系统标准、可复制应用的BIM总体实施方案，旨在通过全要素BIM建模，提前呈现项目建成后的真实效果，提早发现问题、指导施工，最终形成能反映建成状况的数据资产。
（一） BIM实施标准
项目对模型单元的分级、精细度、几何表达精度等作出了准确要求，并针对设计与施工阶段的BIM技术应用流程制定了详细的流程图，确保BIM模型与应用流程合理合规，能有效提供成果方案用于指导设计、施工。
（二）BIM实施框架
项目对从方案到竣工的各阶段BIM实施内容作了具体要求，重点通过BIM设计交底以及基于BIM+PM建设全过程管理平台，有效串联、管控了全过程BIM应用。
BIM实施框架
（三）BIM协同方式
采用BIM+GIS鸿城协同设计平台，有效集成倾斜摄影数据和道路、桥梁、管线等专业模型。
（四）软件解决方案
针对各专业和BIM技术应用特点，采用多款BIM设计软件，形成了项目级BIM软件解决方案。
该项目采用基于国产自主知识产权图形平台打造的广联达数维道路设计软件，针对复杂城市路桥项目，从方案阶段到初步设计阶段，广联达数维道路能够快速创建全线BIM模型，清楚表达道路、桥梁、交安等专业内容。
针对本项目方案阶段的道路BIM设计，对比国外主流设计软件Bentley ORD，实测建模需7天，而广联达数维道路在3天之内便完成了BIM模型设计，有效提升BIM设计效率50%以上。
其他软件主要包括道路深化设计Bentley ORD，桥梁设计Revit和Allplan，鸿城BIM协同设计平台，交安附属设施设计Rhino，以及分析模拟采用了Navisworks、Twinmotion、3dsMax等。
二、全过程应用 BIM技术实现精细化设计
方案设计阶段，在工程总体方案、桥梁主要结构形式等设计难点中应用BIM技术，提前发现问题并有效解决；初步设计与施工图设计阶段，则重点应用BIM技术图模一体化交付，实现精细化设计、分析模拟、工程量统计和协同设计核查。
（一）精细化设计
使用广联达数维道路设计软件创建完整的道路BIM模型，准确表达设计内容。
1.道路精细化
使用精细化BIM模型完整表达平、纵、横、交叉口竖向、路面附属设施等道路设计内容，确保方案能够真实反映工程建成状况，并准确完成与周边环境的净高分析、高程衔接等工作。
道路交叉口精细化模型
2.桥梁精细化
高架桥上部结构形式为小箱梁和钢混组合梁，通过BIM精细化设计，准确表达桥梁结构内外部构造，满足算量和精确空间占位的要求。地面桥上部结构为板梁，均为现状拼宽，通过精细化BIM模型，确保了新老桥衔接无误。
3.管线综合
提前梳理管综图纸，使用管立得预排布管线模型，在交叉口与管线过桥、过路位置等重要节点进行重点梳理。
4.路面附属设施综合排布
基于准确的道路和桥梁模型进行管线和路面附属设施综合排布，确保多专业管线与路面附属设施排布合理，与道路、桥梁构件布置协调，无冲突碰撞。
（二）分析模拟
基于BIM技术实现各类方案的分析模拟，综合对比实际设计效果，可靠辅助项目方案决策，提升设计质量。
1.总体方案比选
基于方案设计阶段创建的高架方案模型，与隧道方案模型对比分析，多方面考虑方案对周边环境、道路红线、河道、景观绿线的影响。
2.桥梁方案比选
对比上部结构形式进行，结合工程造价、施工工期，重点分析小箱梁与现浇箱梁的空间性、桥下日间光照影响等。
3.照明模拟
细部分析高架外侧护栏灯带的夜间照明效果，以及高架立杆护栏背包尺寸对灯带照明效果的影响程度。
4.实景模拟
基于倾斜摄影模型实现方案模拟效果，可直观看到道路、绿地的关系，以验证方案的可实施性和合理性。
5.行车视角模拟
通过行车视角模拟，直观感受道路线形和纵断设置是否合理，同时也便于分析道路、桥梁构筑物对交安标志的遮挡。
（三）工程量统计
基于准确的桥梁模型，项目重点统计了桥梁主要构件的工程量，对工程量进行误差分析，辅助设计出量。
（四）协同设计核查
基于全专业模型梳理专业间的碰撞问题，提前深化解决。分类统计整理建模中发现的各专业设计问题，形成问题核查报告，并记录设计人员回复的解决方案与调整后的BIM模型，形成核查闭环，为后续设计提供设计经验参考。
三、模拟在前 BIM技术促施工提效
提前对施工内容进行精细化排布模拟，一方面辅助预制构件的加工下料；另一方面助力施工细节更加美观、协调。
（一）深化模拟
1.人行道排砖模拟
采用Rhino+Grasshopper提前对人行道进行深化设计和排砖模拟，确保铺砖美观、模数合理。
2.综合杆基础深化
通过提前深化综合杆基础，调整基础结构形式，保障综合杆基础与管线的协调布置。
3.栏杆排布模拟
采用Rhino+Grasshopper实现栏杆深化设计，确保栏杆线形、合理调整栏杆跨度模数，优化栏杆美观性。
4.BIM模型指导施工
采用Revit+Allplan的协作方式，对预制构件进行精细化加工设计，BIM模型能满足预制加工、钢筋预应力排布，施工吊装等模拟。
本项目重点进行了针对梁柱节点的施工安装模拟，梁柱节点构造复杂，存在钢套筒，螺栓等构件，影响钢筋、预应力筋的排布。同时，套筒与螺栓的对准施工安装精细度要求高。通过BIM技术提前对复杂节点构造的预先排布，提前核查安装节点，指导构件加工，避免出现返工与材料浪费。
（二）预应力钢束及钢筋深化
采用Dynamo，通过提取三维路线数据，配合钢束截面生成上部结构预应力钢束模型。采用Allplan，创建精细化钢筋模型，对预制拼装节点进行精细化排布。基于精细化钢筋模型，直接出具钢筋工程量与钢筋大样图。
娄江大道（沪宁高速-朱街）工程针对性地提出了BIM技术应用解决方案，在精细化设计、施工方面取得了显著的应用价值。
设计阶段，通过全专业精细化设计与模拟、工程量统计和协同设计等，一方面对设计难以考虑的细节部位，进行提前深化，有效把控整体设计质量；另一方面，提前呈现设计成果，降低方案决策成本，助力设计过程的快速推进。
施工阶段，在人行道排砖、栏杆排布、管综布置及钢筋预应力排布等方面，深化了施工方案，保障了项目的顺利实施。
该项目的成功，体现了BIM技术在市政工程领域广泛应用的潜力与前景，未来，BIM技术必将成为诸多工程勘察设计企业破局的关键之笔，加速推动行业创新与业态升级，实现更加高质量、可持续的发展。
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