摘要：BIM技术在公路工程中的应用滞后于建筑工程，并缺乏统一的应用标准。结合公路工程施工特点，分析了BIM施工期应用技术标准的框架，并研究了BIM跨平台模型的整合及应用技术，规范了模型坐标设置、构件及模型层级划分、命名及归档规则、数据格式等关键环节的要求。最后，提出了BIM模型的交付标准。
关键词：BIM；应用标准；层级划分；公路工程；交付要求
0引言
BIM技术可充分运用现代计算机的网络功能，构建一个涵盖几何、材料及建造工艺过程的全息建筑物3D模型，同时连接建筑全生命周期内的数据和资源，包括工程可行性研究、设计阶段、施工阶段、运营管理阶段等[1]。BIM技术于2002年引入我国，最近几年，由于政府的大力推进，在建筑领域已经得到了广泛应用。但BIM技术在公路交通设施领域的应用推广相对滞后。因此结合BIM技术的特点，从BIM标准、建模及模型应用、BIM协同管理平台的应用等方面入手，开展基于BIM的高速公路工程建设应用研究。
1BIM施工期应用技术标准研究
制定BIM施工期应用标准的目的是解决建筑信息模型施工期统一性问题，保证BIM模型数据高效化建立、传递和解读，特别是加强各专业之间的协同以及质量管理体系中的管控等过程[2]。BIM在公路工程中的应用标准应包括实施机制、实施资源等内容，见表1。
2跨平台模型整合及应用技术
高速公路工程路线长，涉及的结构类型多，BIM建模工作量大，存在全线模型由不同单位分段建立再进行组装整合的情况。但是，由于建模平台的不统一、对图纸理解程度的不同，很难形成统一完整的全线三维实体模型，影响工程的整体展示效果。因此，需要建立一套成熟的技术方案来解决高速公路工程全线模型的跨平台整合问题。
2.1模型坐标系统研究
统一模型的定位基准主要用于专业内的定位配合以及与其他专业之间的定位配合，确保最终模型分装以及总装的统一性和准确性。高速公路工程BIM模型的建模坐标应与真实工程坐标一致，或者经统一加减xy坐标后与真实坐标保持一致。部分分区模型、构件模型未采用真实工程坐标时，宜采用原点（0,0,0）作为特征点，并在模型使用周期内不得变动。模型交付时，BIM模型提供单位需准确提供模型基于项目整体坐标的偏移量。
2.2模型构件的层级划分
为满足工程施工管理及工程信息化数字化平台的需求，BIM模型构件的层级划分需与工程检验批单元分部分项拆分结构保持一致，模型精度以满足施工需求为准，关键节点模型深化精度还需满足后续BIM模型应用的要求[3]。表2及表3分别给出了高速公路工程路基及路面检验批单元分部分项结构拆分主要组成。
2.3模型层级划分、命名及归档原则
（1）项目的文件组织级别划分：①项目总体、②标段组装（各个标段）、③专业组装（路基、路面、桥梁、涵洞、隧道、交通工程）、④分项组装（下部结构、上部预制结构、上部现浇结构、附属构造、管道、预留预埋）、⑤分部组装（每座桥、每个互通、每个隧道、每段道路等）、⑥元素模型文件（桩柱式下部、箱梁、单悬臂标志等）。（2）模型装配原则：①项目总体模型（总装，将标段组装模型文件参考至项目总装）、②标段组装模型（将各专业分装文件参考至标段组装）、③专业组装模型（将各分项组装文件参考至专业组装）、④分项组装模型（将分部模型文件参考至分项组装）、⑤分部组装（将元素模型文件组装至分部组装）、⑥元素模型文件。（3）模型文件命名规则。总体项目以“项目名称”命名，如：京沪改扩建工程。标段组装以“项目名称-标段名称”命名，如：京沪改扩建工程-一标。专业组装以“项目名称-标段名称-专业名称”命，如：京沪改扩建工程-一标-路线、京沪改扩建工程-一标-桥梁。分部分项文件以“项目名称-标段名称-专业名称-分部分项名称”命名，如：京沪改扩建工程-一标-桥梁-新建-祊河大桥-30m预制小箱梁。（4）模型文件参考层级关系第一级：公路工程项目总装为最高一级文件，直接参考第二级别的各标段组装文件，嵌套参考设置为4级嵌套参考。第二级：一标组装、二标组装等为第二级文件，直接参考第三级别的专业组装文件，嵌套参考设置为3级嵌套参考。第三级：一标-桥梁组装、一标-道路组装、一标-隧道组装、一标-交安组装等为第三级文件，直接参考第四级的分项文件，嵌套参考设置为2级嵌套参考。第四级：一标-桥梁组装-上部结构、一标-桥梁组装-下部结构等为第四级文件，直接参考第五级的分部文件嵌套参考设置为1。第五级：一标-桥梁组装-上部结构为第五级设计模型文件。（5）模型文件参考控制关系根据上述设置需要专业负责人控制第四级别的文件嵌套参考层级，即限定为无嵌套参考。如设定嵌套参考，将导致第五级别的设计文件当中嵌套参考文件显示到第四级文件当中来，这样容易造成同一个文件的重复参考，会造成出图、设计检视、渲染等出现不可预见的问题。同理，第三级、第四级别的嵌套参考由专业负责人控制，控制嵌套参考层级分别为1和0级嵌套，第一、二级别的嵌套参考由项目负责人控制，控制嵌套参考层级分别为3和2级嵌套，可避免上述现象的出现。
2.4文件数据格式
模型文件的数据格式应以简单、快捷、实用为原则，文档、表格、图像和影像资料的交付格式宜采用常见的文件格式。
2.5模型信息粒度
为满足项目管理系统需要，建设期BIM深化模型至少需要包含单元分部分项编码以及相应的中文名称内容等属性信息，其粒度要求见表4。
2.6BIM模型及模型应用交付
（1）模型交付要求。提交模型源文件，且模型文件具有唯一可识别属性信息，文件格式为dgn、ifc。BIM模型交付报告，至少包括建模思路、模型内容介绍、层级划分等方面。交付的模型文件应经咨询单位审查合格。（2）模型交付检查。模型交付前，应对交付物进行正确性、协调性和一致性检查，检查应包括下列内容：①交付物经过审核、清理；②交付物的信息完整度满足本阶段模型细度要求；③交付物的内容、格式符合数据互用标准或数据互用协议。
3结语
高速公路工程大体量模型跨平台整合技术解决方案从源头保证了不同平台创建的模型、地形、实景、地物标识、道路标识及其他结构可以集成整合至同一平台，在统一规则的约束下实现坐标、层级、文件、信息等的高度统一和可整合性，为实现高速公路工程全线模型的整体展示、工程应用以及信息平台应用奠定了基础。
作者：姜荣斌 朱星 胡超 单位：泰州职业技术学院 齐鲁交通发展集团有限公司
