基于BIM技术的市政道路一体化设计方法
潘 莉
【摘 要】详细介绍了BIM技术的定义及优势,并结合三个各具特点的项目实例阐述了其在市政道路一体化设计中的应用。通过以上实例,展示了BIM设计与传统设计的区别,体现其在市政道路设计中的长处,证明其在未来一体化设计中的重要地位。
【期刊名称】《黑龙江交通科技》 【年(卷),期】2024(042)009 【总页数】2
【关键词】BIM;市政道路;一体化设计
1 BIM技术简介
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。其最主要特点是通过对概念方案的快速还原模拟分析及与周边环境的有机结合,充分展现设计意图,充分分析项目经济性、可行性、缩短比选决策时间、正确决策,多标段勘察设计信息的汇总存在设计误差,通过对多标段图纸的整合及建模分析,完整反映设计意图,同时还能检查设计是否有遗漏,是否有偏差,是否有优化空间等,从设计图纸、要求、工程量等方面为后期提供准确信息。
通过已经建立好的BIM模型,基于BIM数据提供的单元模块与施工工法工艺,现场周边环境情况结合,定义模拟动画关键帧和运动轨迹,以准确表达关键施工工艺、组织、技术、环境等信息,对实施人员进行交底,降低风险,提高质
量管理水平。
BIM模型组与设计院建立一一对应工作进程模式,在不影响传统设计方式的基础上,BIM咨询单位在设计人员常用工具上安装协同平台,在设计工作完成后保存数据即可导出设计图纸信息,BIM模型组人员根据每天的数据快速搭建其设计意图的模型,通过汇总多标段设计信息,提取原始地形经纬度坐标与高程,构建项目完整地形基础数据,依据道路设计中心线建立项目完整设计中心线信息、横断面、纵断面等设计信息的完善,标准断面、通用模型、单元设置及定义信息建立起模板库,模型通过分段、分层节点搭建,链接组合整体模型的方式,解决项目模型面临数据量大,难以驱动的问题。
2 新建主干道项目实例
某滨海城市疏港路二期工程自西南往东北延伸,道路总长3 561.697 m。道路等级为城市主干路,按技术指标满足一级公路标准设计,设计速度60 km/h,标准路幅宽度为30 m,路面结构采用水泥混凝土,路面结构的设计使用年限为30年。所在工程区抗震设防烈度6度区,设计基本地震加速度值为0.05 g,设计地震分组为第一组,场地建筑抗震设防类别为Ⅱ类,特征周期为0.35 s。 本工程BIM设计最大亮点在于前期道路路线专业的应用,可总结为三点: (1)通过航拍地形图结合方案线位图,使用BIM技术生成较为真实的三维地形模型,可以很直观的区分出路桥相对位置,及重要的控制性建筑物。路段为山地、丘陵等复杂地形时,通过对三维地形判断分析,直观辨别道路平纵设计,减少了施工人员需多次往返现场收集的问题。
(2)对全线3.5 km进行空间数据点处理,生成网格化的地形模型,并导入BIM软件中,实现多专业模型整合应用。设计过程中,利用生成好的模型进行各类
地形分析,为考虑道路平纵土方平衡提供有力依据和数据支持。
(3)利用BIM模型,模拟道路红线,针对红线内需拆除建筑物及时沟通业主,避免了因二次征拆造成的工期延误和经济影响,对社会维稳有显著效果。
3 次干路提升改造为快速路项目实例
三环南路位于某滨湖城市南部,西起西湖路,东至二环路,途经七条主干路等主要交叉道路,沿线跨越三处航道,全长约9.2 km。现状为城市次干道,路面宽度18 m,为双向4车道。拟提升为城市快速路,主辅路宽度71.5 m,双向12车道;高架宽度27 m,双向6车道。本工程BIM设计最大亮点在于全线桥梁系统复杂,桥梁与道路相结合的一体化设计过程。
限于篇幅所限,本文仅对于主线高架BIM设计进行阐述。设计人员在初期便建立了大量参数化的桥梁结构族,并定制了相关的视图样板和明细表模板。根据测绘、地质、线路等基础数据,利用已建立好的族,便可根据图纸组合成三维桥梁模型。然后利用配筋工具箱对桥梁和涵洞进行建模及配筋工作,在此期间,可以根据构件尺寸及荷载进行分类,以精简工作内容。同时,利用软件相关接口,设计人员攻关出了墩台及桩基的参数化钢筋配置模块,可以快速的为不同类型的桥墩和桥台进行合理的钢筋配置,极大提高了钢筋图生成和钢筋数量统计的效率。
4 公路市政化改造结合综合管廊项目实例
某二级公路现状,全长4.8 km,设计车速为60 km/h,道路红线宽度为24 m,双向四车道,行车道宽度为16 m,两侧各有4 m绿化带,路面为水泥混凝土路面结构,路面状况良好,交通量一般。拟对其进行市政化改造,改造后变为双向八车道的主干道,两侧加设非机动车道。根据城市综合管廊规划,同时拟