以BIM技術(shù)成就高速公路市政化改造

　　深圳梅觀高速公路清湖南段是國家高速公路G94中的一段，位于深圳市中部，全長8.5公里，起于"梅林關(guān)"，終于"石清大道"，共設(shè)互通式立交8處、橋梁37座、綜合管廊總長約17.6公里，總投資95.9億元。該段高速公路是具有較強城市對外功能的城市快速路，承擔(dān)著復(fù)合交通功能，車流量非常大，現(xiàn)有的市政配套設(shè)施已經(jīng)無法跟上城市快速發(fā)展的腳步，急需市政化改造，包括將原有高速公路改擴建為城市快速路的主路，以及在兩側(cè)新建城市快速路的輔路及道路配套系統(tǒng)，以適應(yīng)深圳市綜合交通運輸網(wǎng)絡(luò)與城市發(fā)展的需要。
 

　　由于該路段處于城市成熟區(qū)域，交通繁忙，施工期間斷交影響很大，施工交通組織設(shè)計復(fù)雜，需要深度優(yōu)化交通組織方案。且該項目的設(shè)計周期只有9個月，改造內(nèi)容多、業(yè)主要求高、環(huán)境十分復(fù)雜且工程技術(shù)難度大。有鑒于此，傳統(tǒng)工作方式和工作流程無法滿足要求。

　　深圳市交通運輸委員會聘請中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司（以下簡稱"中交一公院"）充分利用BentleyBIM解決方案應(yīng)對復(fù)雜的建設(shè)環(huán)境，為深圳梅觀高速公路清湖南段市政道路進(jìn)行改擴建，提供了從方案設(shè)計、初步設(shè)計到施工圖設(shè)計的設(shè)計咨詢服務(wù)。

　　中交一公院是我國交通工程咨詢、勘察、設(shè)計、研究領(lǐng)域的大型骨干企業(yè)，是交通系統(tǒng)最早獲得"中國勘察設(shè)計綜合實力百強"的單位，建設(shè)項目遍布全國30個省、市、自治區(qū)及全球五大洲30多個國家，榮獲國際級、國家級、省部級獎項400余項。

　　中交一公院團隊通過應(yīng)用Bentley解決方案，將大場景復(fù)雜環(huán)境無人機傾斜攝影測量實景建模技術(shù)用于設(shè)計，實現(xiàn)了設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和設(shè)計方式的創(chuàng)新；自主研發(fā)定制適合我國市政道路的40多種參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)斷面和設(shè)計建模工具，大幅提升了工作效率；利用LumenRT進(jìn)行場景動畫展示，并以ProjectWise為基礎(chǔ)搭建了BIM協(xié)同設(shè)計和管理平臺，實現(xiàn)了各專業(yè)、各參與方、各階段設(shè)計數(shù)據(jù)與模型的高效協(xié)同。

　　實景建模技術(shù)開創(chuàng)道路三維設(shè)計新流程

　　中交一公院將實景建模技術(shù)應(yīng)用到項目中，利用ContextCapture、MicroStation、SubsurfaceUtilitiesDesignandAnalysis(SUDA)構(gòu)建三維設(shè)計環(huán)境，為設(shè)計提供形象真實、直觀可靠的依據(jù)。其中，項目團隊基于無人機傾斜測量技術(shù)，在沿線布設(shè)58個高精度相控點，大幅提升了實景模型的平面和高程精度；應(yīng)用ContextCapture軟件構(gòu)建項目區(qū)域地面的實景模型，該模型具備精度高（相當(dāng)于1：1000地形圖的精度）、現(xiàn)實感強、可量測的特點，直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性，為設(shè)計提供有力數(shù)據(jù)支撐，有效補充項目的外業(yè)數(shù)據(jù)，提升項目的內(nèi)業(yè)質(zhì)量。

　　將Bentley實景建模技術(shù)應(yīng)用到項目中可以說是設(shè)計基礎(chǔ)資料的變革，它充分挖掘和利用了實景模型在工程設(shè)計環(huán)節(jié)中的價值，相較于傳統(tǒng)的基于地形圖的設(shè)計方式，本項目實現(xiàn)了設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的創(chuàng)新，為設(shè)計人員提供了真實形象直觀且精準(zhǔn)的設(shè)計依據(jù)，開創(chuàng)了基于實景模型進(jìn)行道路三維設(shè)計的工作流程。其中，采用PowerCivil、OpenBridgeModeler結(jié)合實景模型和三維地質(zhì)、管線模型環(huán)境，進(jìn)行道路三維協(xié)同設(shè)計，極大提升了設(shè)計質(zhì)量和效率；基于MicroStation二次研發(fā)工具構(gòu)建三維地質(zhì)模型，采用SUDA構(gòu)建三維地下管網(wǎng)模型，然后將這些環(huán)境模型集成，形成虛擬建造的三維數(shù)字環(huán)境。
 

　　快速參數(shù)化建模技術(shù)大幅提升工作效率

　　中交一公院團隊以O(shè)penRoadsDesigner道路設(shè)計軟件為基礎(chǔ)，通過自主研發(fā)定制適合我國市政道路的40多種參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)斷面和設(shè)計建模工具，快速完成全線復(fù)雜平、縱、橫斷面及三維道路BIM模型的構(gòu)建與設(shè)計，大幅提升了工作效率。

　　首先是橋梁模型參數(shù)化建模，使用MicroStation建立參數(shù)化構(gòu)件庫，結(jié)合二次研發(fā)基于腳本的快速建模工具，使得原本需要4周才能完成一個立交的橋梁模型，縮短為1周完成，大大縮短了設(shè)計周期。

　　二是管廊模型參數(shù)化建模，基于ContextCaptrue創(chuàng)建的實景模型，結(jié)合MicroStation創(chuàng)建的三維地質(zhì)環(huán)境和SubsurfaceUtilitiesDesignandAnalysis創(chuàng)建的地下管網(wǎng)模型，為項目提供了真實而直觀的設(shè)計依據(jù)，使我們的設(shè)計方案更準(zhǔn)確、合理和經(jīng)濟。相較于傳統(tǒng)的基于地形圖的設(shè)計方式，在實景環(huán)境中開展設(shè)計，可以良好發(fā)揮設(shè)計者的專業(yè)能力，提升設(shè)計質(zhì)量，讓團隊和利益相關(guān)者更快速更準(zhǔn)確地理解設(shè)計意圖。

　　三是定制道路模板，利用PowerCivil幫助我們完成了復(fù)雜的道路交叉口、導(dǎo)流島、中央綠化帶的設(shè)計，極大地提升了復(fù)雜路段的設(shè)計質(zhì)量；使整個道路模型的建模工作節(jié)約了2個月的建模時間和對應(yīng)的項目成本。

　　LumenRT場景動畫展示讓方案優(yōu)化與匯報更輕松

　　中交一公院團隊采用Bentley方案，將集成的模型導(dǎo)入LumenRT，進(jìn)行道路方案景觀方案設(shè)計、比選和優(yōu)化，交通導(dǎo)改方案比選和優(yōu)化，整體項目方案比選和優(yōu)化以及整體方案匯報演示，無需借助第三方工具并充分利用設(shè)計模型，降低了項目成本，提升了模型價值。

　　協(xié)同平臺快速推動項目進(jìn)展

　　中交一公院梅觀高速項目團隊利用ProjectWise協(xié)同平臺在ProjectWise服務(wù)器上塔建了梅觀項目的協(xié)同環(huán)境，實現(xiàn)了項目管理、協(xié)同工作、資源共享。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

　　一方面是幫助建立了統(tǒng)一的信息發(fā)布機制，為院領(lǐng)導(dǎo)、項目負(fù)責(zé)人、設(shè)計人員、外委人員提供項目最新信息，并建立項目信息及時更新機制，實現(xiàn)項目組內(nèi)各專業(yè)之間的信息共享與交流，同時利用文件版本管理機制嚴(yán)格記錄提資過程，并將設(shè)計文件的變更和變更內(nèi)容及時告知其他專業(yè)設(shè)計人員，從而實現(xiàn)專業(yè)內(nèi)與專業(yè)間的協(xié)同工作。

　　另一方面幫助控制相應(yīng)流程和流程中的各個節(jié)點，并且賦予設(shè)計人員和管理人員在各個節(jié)點的訪問和操作權(quán)限，形成協(xié)同的設(shè)計工作環(huán)境。同時，各專業(yè)、各參與方、各階段設(shè)計數(shù)據(jù)與模型的高效協(xié)同，減少了重復(fù)建模、專業(yè)間溝通不暢等情況的發(fā)生，節(jié)省了設(shè)計檢查、設(shè)計更改、創(chuàng)建模型、模型總裝、方案展示的時間。

　　此外，將集成模型發(fā)布為iModel格式后進(jìn)行輕量化展示、設(shè)計合理性及效果直觀形象性，加快了項目交付進(jìn)程，這讓項目成果得到了業(yè)主的充分肯定，為用戶贏得了更多項目機會。各利益相關(guān)方通過Navigator或ProjectWise客戶端，無需借助專業(yè)軟件，即可在PC端、移動端瀏覽和審閱項目成果。
 

　　高質(zhì)量工程助力世界一流灣區(qū)建設(shè)

　　中交一公院梅觀高速項目團隊采用Bentley方案，在提升設(shè)計質(zhì)量和效率的同時，可以計算的收益是設(shè)計修改工作量節(jié)省了120人日，初步設(shè)計成果校審工作量節(jié)省了60人日，管線設(shè)計錯誤檢查工作量節(jié)省了150人日，縮短項目交付時間43天，節(jié)約成本220萬元。其中，通過利用Bentley技術(shù)，該項目達(dá)到了深圳市交通運輸委員會《交通建設(shè)領(lǐng)域建筑信息模型（BIM）設(shè)計階段交付指引》中對BIM交付的要求。

　　改造后的梅觀路將作為"深港脊梁"（皇崗路-梅觀路-莞深高速）的重要組成部分，南通香港，北接內(nèi)陸，中連機荷-深中一線，承擔(dān)著粵港澳灣區(qū)核心層的對外快速交通功能，對將其打造為國際一流灣區(qū)和世界級城市群、助力"一帶一路"戰(zhàn)略有積極的推進(jìn)作用。
 

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