中交第三航务工程勘察设计院有限公司上海200032
摘要：我国社会经济的快速发展使得国家市政工程获得了有效发展，建筑项目进行中会用到较多资源，主要是为了在建筑行业发展中研究出更多新技术。BIM技术则是一种能够提升工程施工管理效率及工程施工设计质量的新型技术。市政工程施工建设过程中，应加强此技术的有效应用，为工程项目建设发展提供有利基础。文章将从各个角度分析BIM技术，并针对此项技术在市政工程发展中的应用做出详细阐述。
关键词：BIM技术；市政工程；实际应用
全球经济的发展带动了我国综合国力的提升，经济及社会发展的主要趋势为信息化建设。国家在发展过程中应大力推进信息化建设，将各种先进性软件及网络技术等进行充分利用。同时还需要将计算机技术及通信技术进行结合，在此基础上进行创新，研究出适合现代社会潮流的新型技术。企业发展中，需跟随时代发展优化管理模式，将工程建设成本降到最低，加强网络营销，这是企业目前提升核心竞争力的主要手段，也是进行跨时代发展的主要措施之一。目前我国建筑工程中已不再采用传统绘图方式，信息化时代发展使得CAD绘图方式被广泛应用，三维模型设计也逐渐被应用在设计工作中。BIM技术在市政工程中的应用，将会在建筑行业带来全新突破。
1.工程概况
舟山绿色石化基地石化大道工程是舟山绿色石化产业基地内连接绿色石化基地与鱼山大桥重要的市政道路，为园区重要的交通主干道，同时，作为道路沿线石化专业管线、市政管线敷设的主要走廊，西起西防波提，东接鱼山大桥。本项目用地总面积561972.053m2，项目估算总投资43639.5246万元。
规划道路控制红线宽度90米，道路用地红线宽度36米，分两期实施，一期路面仅施工24米宽主车道，采用混凝土路面结构，用作厂区建设的临时道路，在厂区建设基本完成后，开始全路幅实施二期路面，路面采用沥青混凝土路面结构，其中主车道部分经使用后沉降达到预估值，在原有一期路面基础上进行加铺，以达到设计道路标高。
主路全长约5.95km，双向六车道3块板道路断面。两侧辅路长约620米，宽12米，为单向两车道1块板断面。本工程在K0+565-K0+585处设1#桥和2#桥各一座，桥梁与道路正交，桥长20米，两桥结构形式相同，均为2跨，跨径10米，横断面布置形式为12米行车道。道路南北两侧新挖河道，宽度3~10m。行车道道路结构层从上至下依次为：4cm细粒式沥青+6cm中粒式沥青+7cm粗粒式沥青+铺设无纺布+30cm水泥稳定层（5%）+铺设无纺布+24cm混凝土路面+10cm级配碎石垫层+塘渣分层回填压实。
绿道道路结构层从上至下依次为：4cm细粒式沥青+6cm中粒式沥青+35cm水泥稳定层（5%）+6cm级配碎石垫层+塘渣分层回填压实。
辅道道路结构层从上至下依次为：4cm细粒式沥青+6cm中粒式沥青+7cm粗粒式沥青+40cm水泥稳定层（5%）+10cm级配碎石垫层+塘渣分层回填压实。
石化大道南北两侧，西起西防波提，终点位于东塘随河，河道总长10170米，总面积约72260平方米。挡墙基础顶标高±0.00，挡墙顶标高4.2m。其中：北侧河道宽度3～10米，长度3985米，南侧河道宽度8米，长度5985米，东侧河道宽度20米，长度200米，河道挡墙为预制钢筋混凝土基础，其上为现浇钢筋混凝土和浆砌块石挡墙墙身。
本工程地下管线敷设设计采用地下综合管廊及箱涵；涵洞净空:B*H=（6.5米*1.94米）*3，涵洞与河道正交；并在道路南、北两侧沿绿化带埋设管径D400HDPE雨水管，雨水每隔一段距离沿管径D600雨水管排入南、北两侧的排水河道。
2.BIM技术概念及发展
2.1了解BIM技术
BIM技术为建筑信息模型，这项技术将LAD技术作为基础，从而发展出多维模型，能够集成信息的一项现代化新型技术。这项技术能够使得建筑工程中的所有参与工作人员利用数字模拟形式对信息及信息模型进行全面操作。这项技术有可视化特点、可出图性特点、优化性特点、模拟性特点及协调性特点等。BIM技术能够让数据进行高度融合，将模型作为基础，将信息作为内容，利用相关软件进行协调及管理。建筑工程项目各个阶段中，每个工程参与方都可在BIM中进行信息的提取、修改及更新，对各项工作进行支持。
2.2了解BIM技术实际发展
BIM技术在我国研究及应用还处于初级阶段，工程建设项目中，使用BIM技术的项目已经超过100项。BIM技术在我国最初应用时间为2002年，2008年开始使用BIM软件。我国奥运村进行空间规划及南北水调工程等都有使用到BIM技术，并取得了非常不错的成效。BIM设计为数字化，能够在计算机中进行整理及判别，将监理工程师基本工作效率提升，从而提升经济效益。BIM技术在工程中仍存在很多未被开发的应用，但已经开发并利用的应用仍有一定的发展空间。
3.对BIM技术重要性分析
根据目前应用现状分析，我国BIM技术仍处于初步使用阶段，市政工程中并未能对BIM技术进行广泛应用。而BIM技存在于整个工程设计施工阶段，能够全面掌握各类型信息，还能够为工程建设中的相关信息提供最为良好的参考性依据。BIM技术本身存在较大的优势，市政工程应加强相对应的研究力度，这样才能促进市政工程有效建设及发展。
市政工程建设中对BIM技术能够有效应用，主要体现在以下两点：首先，工程设计过程中可以利用CAD软件对工程建筑、设备及结构进行全面设计，建设出带有一定属性结构得设计类型，设计工作人员可以将信息进行共享，在使用过程中避免数据重复现象的出现。在利用BIM技术的基础上，能够在BIM上直接提取或生成设计图纸，也可以生成建造材料清单，这样工作人员则能够在相对应的时间对所用材料进行全面统计。其次在进行市政工程施工中，需要使用相对应软件，同时还需要利用BIM进行虚拟性构造，在建造过程中进行预演，这就是工程施工中的三维组织设计。虚拟建造过程中能够及时发现其中问题，并进行相对应的改正及调整。所以，能够在整体性强将设计水平及质量提升，将设计成果延伸到工程运行及管理过程中，使得设计本身技术含量能够进行整体性提升。
BIM技术在未来是工程设计工作中的重要发展方向，同时也是整个建筑行业未来发展方向。从设计方向进行分析，BIM技术属于一种工作方式；从管理方向进行分析，BIM技术属于一种管理工作内容，若能够对此项技术进行合理应用，不仅仅能够将概念设计进工程施工设计支撑单位，还能够确保管理工作的一致性，确保设计工作人员能够在一定程度上加强工作效率。除此之外，BIM技术能够应用到工程采购工作中、设计工作中、策划工作中等。在利用对应软件的过程中，能够将数据之间的交流及转换能力加强，这样能够为工程设计及施工人员提供一定的方便，能够加快工作速度，同时还能将工程竣工之后的维护工作加强，为维护及管理工作提供对应的模型数据仓库，将工程资产进行信息化管理。
4.BIM技术在本工程中的实际应用
4.1.人员配置应用情况
项目部投入人员共计20人，其中土建专业建模师5人，机电专业建模师3人，钢筋专业建模师2人，项目应用专业人员5人，后期处理及视频渲染制作人员3人，项目现场配合人员2人。
4.2.硬件配置应用情况
项目部投入大量财力，购入高性能电脑，保证BIM技术工作的顺利开展。
4.3软件配置应用情况
本项目运用到的BIM技术软件：
AutoCAD2014
Revit2017
Fuzor2017
Lumion8.0
NavisworksManage2017
3dsMax2017
广联达BIM施工现场布置软件
广联达BIM钢筋算量软件
广联达BIM浏览器
大牛云4D协同平台
AdobePhotoshopCC2018
AfterEffect
4.4.BIM技术在实际工程中的应用
4.4.1.BIM技术的实际应用
1.工程建造过程中信息的建立与集成
在整个工程深化设计、施工进度、资源管理及施工现场等各个环节，进行信息的建立与收集，将纸质版与电子版资料进行集成，最终形成完整的竣工信息模型，从而完成工程全生命周期阶段管理中施工阶段的信息建立，保证从设计到施工的BIM信息的连续性和完整性。
2．设计单位与施工单位基于BIM技术的联合
在设计阶段，设计院根据建设单位的设计任务书完成二维建筑方案，各专业根据方案完成相关专业的二维方案。
设计过程中，各设计师仅负责一个专业的设计，彼此间缺少沟通，施工单位的协助可帮助设计院提前优化不同专业间的矛盾冲突，模型建立完成后对各专业进行合并检查，处理各专业间的矛盾点，减少后期各专业的临时调整。
设计院将审核后的三维信息模型进行二维出图并将其下发到施工单位以指导施工，这无形中减少了各专业间的自碰撞与多专业间的相互交错，减少变更、施工会审与返工等问题。
施工单位对设计院出具的三维模型进行图纸复核，基于准确模型的条件下将其应用于深化设计、技术交底、方案模拟等日常项目工作中。
3.建立信息化的项目管理平台
建立BIM信息共享平台，项目人员凭借一部终端设备便可自由提取和上传项目信息，实现信息共享。
4.钢筋排布三维可视化
通过BIM软件将二维图纸三维立体化，钢筋放样于模型，钢筋通过钢筋模型三维可视化，对复杂节点、重难点部位钢筋进行预排布，在审核图纸的过程中，发现问题并解决，及时反馈设计院要求调整，在加工前期避免不必要的错误，减少现场施工的复杂程度，动态化交底，使管理人员和劳务作业人员明白规范要求，无形中减少了耗材和加快施工进度，通过此次应用共累计节省钢筋32吨。
5.复杂节点设计施工
在电力、给排水、工业等各类管道箱涵交错复杂的节点，在节点深化前，提前与设计院沟通，根据设计图纸和现场实际情况对节点完成深化，要求满足各专业管道走向。
4.4.2.BIM模型应用（施工现场可视化展示）
利用Revit软件对本工程进行高精度市政三维模型创建，三维动态可视化展示，使每个项目参与人员可直观地理解设计方案和意图，极大的提高了项目的管理能力和沟通效率，使项目管理人员及施工人员做到了解施工工艺，明白规范要求，避免出现返工，提高质量控制意识及工作效率。
1.施工现场三维场地布置
运用广联达BIM施工现场布置软件，对本项目指挥部进行施工现场三维布置，模拟场地的整体布置情况，协助优化场地方案，模拟安全出口、设备、可能发生灾害的位置，降低可能发生的风险。同时对安全隐患进行排查，进一步优化平面布置方案，使其更经济完善，符合绿色节能的要求。
2.模型创建工程中发现图纸问题
运用Revit2017软件，对工程进行模型搭建，在创建模型的过程中发现图纸问题共35条，将问题进行汇总，输出建模报告，在施工前期与设计院沟通，避免了返工，节省工期。
3.VR现场展示。
VR设备强烈的立体感与景深感，使其身临其境。通过VR虚拟现实技术，以沉浸式的感官体验呈现出一流的视觉体验。
4.可视化交底，4D施工模拟
利用BIM可视化取代传统的文字加图片交底方式，解决交底信息传递不完整的缺陷。三维可视化功能再加上时间维度，可以协助编制施工组织设计，进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同。让施工方、监理方、业主方都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。
5.Lumion视频制作、渲染出图效果展示
利用Lumion视频制作平台的实时3D可视化功能，用Revit软件制作的模型转化导入到Lumion软件当中，制作视频和渲染出图，向业主方展示形象进度，为企业宣传提供素材。
6.技术人才培养，BIM技术培训
组织业主方、项目管理公司、设计院、施工单位及监理单位进行BIM基础知识培训工作，进行基础理论的了解，积极探讨各个单位之间各自BIM的应用要求，助推BIM在实际项目上的应用。组织各个单位核心人员及现场负责人员进行BIM使用软件Revit、Fuzor、Lumion、Navisworks等应用软件的培训工作。通过小班面授的形式，帮助施工单位建立BIM中心，累计人员培训120人次。
7.BIM+
项目利用无人机等先进硬件设备，配合BIM技术对地形勘察、土方监控、BIM模型等与实际施工对比，切实做到所有工程按设计、按规范标准完成。
8.利用BIM技术对现场材料进行物料跟踪
材料设备运至现场后，根据场地规划将其堆放于指定位置。待材料设备运输至工程相应部位，利用项目自主开发的总承包管理平台，通过材料设备上的二维码链接，将材料设备就位情况快速录入信息平台中，同时原材料设备占用场地位置显示空闲状态，如此方可允许后续材料设备进场。材料设备施工完成后，将构件到场前加工运输及到场后安装验收等所有信息，全部自动同步到轻量化维码，及时更新构件状态，真实有效的记录各类材料及构件的全生产周期数据。
4.5.BIM技术的应用成果
本工程通过BIM技术的实际应用，取得以下成果
梳理图纸深化问题：35项
梳理可视化变更单：12项
复核电缆沟、横穿管、自来水管碰撞：56处
三维施工交底模拟：3份
各阶段BIM应用模型：3个
变更维护模型：20个
基于BIM技术的管理流程：3份
BIM建议分析报告：12份
复核现场钢筋绑扎节省：32吨
BIM中心人员培训：120人次
施工资料、照片与模型挂接：320份
BIM岗位账号：22个
BIM平台使用：2023次，使用频率：10次/天
结束语
随着我国科学技术的快速发展，BIM技术在我国各类工程中也能够被广泛应用，同时应用完毕之后也能获得较好的项目成效。BIM技术在我国市政工程设计、施工、管理以及成本控制中等有着非常重要的作用。能够利用可靠性及概率等相关理论，对市政工程施工中的施工质量及施工进度相关影像因素进行全面分析，并对这些因素产生的影响及不确定性因素进行全面考虑。与BIM技术进行结合，能够对市政工程施工进度进行全面并有效的控制。在BIM技术管理过程中对工程施工进度进行预测，同时还能够利用这种管理方式对工程施工进度进行提前控制，并能够对工程施工中所用到的施工设备及材料进行全面控制，除此之外，也能够对相关工程投入及人力资源进行有效分配。
参考文献
[1]马利英,宋开功.BIM技术在市政工程造价管理中的应用分析[J].山东工业技术,2019(07):110.
[2]廖奕宁,杨洋.市政道路设计中BIM技术应用分析[J].四川建材,2019,45(03):149-150.
[3]王凯.BIM技术在市政隧道工程中的应用[J].居舍,2018(35):67.
[4]杨彪.BIM技术在市政道路施工中的应用[J].智能城市,2018,4(20):116-117.
[5]鲁森.BIM技术在市政道路设计中的应用与指导价值[J].价值工程,2018,37(32):257-258.
[6]许云骅.BIM技术在市政工程中的运用[J].给水排水,2018,54(S2):264-266.