摘要：随着我国城镇化进程的加速推进，截至2023年底全国公路总里程已突破535万公里，其中30%以上的城市主干道面临升级改造需求。传统道路改造工程存在设计变更频繁、管线碰撞频发、施工周期不可控等痛点，直接导致约15%的工程造价浪费。BIM技术通过构建三维数字化模型，

随着我国城镇化进程的加速推进，截至2023年底全国公路总里程已突破535万公里，其中30%以上的城市主干道面临升级改造需求。传统道路改造工程存在设计变更频繁、管线碰撞频发、施工周期不可控等痛点，直接导致约15%的工程造价浪费。BIM技术通过构建三维数字化模型，为道路改造工程提供全生命周期管理解决方案。

值得关注的是，2023年住建部发布的《数字交通"十四五"发展规划》明确提出，到2025年重大交通基础设施BIM技术应用率需达到90%。政策驱动下，全国已有47个城市开展智慧道路试点，其中BIM技术作为核心支撑技术，正在重塑传统道路工程的实施模式。

BIM技术之所以能成为道路升级改造的“利器”，源于其三大核心优势：

1.三维可视化：跨越二维设计的认知局限

传统道路设计依赖二维图纸，难以直观呈现道路与周边建筑、管线、绿化的空间关系。BIM技术通过构建三维数字模型，使设计师能够“身临其境”地审视设计方案。例如，在深圳滨海大道改造项目中，BIM模型清晰展示了下沉隧道与上盖公园景观的衔接关系，避免了设计方案与实际情况的偏差，将设计误差降低至毫米级。

2.数据集成与驱动：从经验决策到精准计算

BIM模型不仅是几何形态的呈现，更是工程数据的载体。通过集成地质、水文、交通流量等多源数据，BIM可实现工程量自动统计、施工方案模拟优化。梅观高速项目利用BIM技术完成全线地质建模，精准计算土方量，使材料浪费率下降18%。同时，基于BIM的碰撞检测功能可提前发现管线冲突，减少施工阶段的返工成本。

3.协同管理：打破信息孤岛，提升协作效率

道路升级改造涉及设计、施工、监理、运营等多方参与，传统模式常因信息割裂导致效率低下。BIM技术通过统一的数据平台，实现各方实时协作。自贡富荣产城融合项目引入BIM协同管理平台后，设计变更响应时间缩短50%，多方会审效率提升60%。

BIM技术在道路升级改造中的价值，体现在从规划到运维的全周期渗透：

1.规划阶段：方案比选与多源数据融合

场景模拟：利用BIM+GIS技术，叠加卫星影像、地质数据、交通流量等信息，构建项目周边环境模型，为路线选择、立交布局提供决策依据。

成本预测：通过BIM模型快速生成多种改造方案，结合成本数据库，实现投资回报率分析。沪南公路改建项目通过BIM方案比选，优化路线设计，节省征地成本约1.2亿元。

2.设计阶段：参数化设计与冲突预控

参数化建模：桥梁、管廊等复杂结构可通过参数化工具快速生成。深圳梅观高速项目应用OpenRoads Designer软件，实现桥墩高度、桩长自动计算，设计效率提升40%。

碰撞检测：市政管线密集区是传统设计的“雷区”。BIM技术可自动检测管线、结构物之间的空间冲突。滨海大道项目通过碰撞检测，优化地下管线布局，减少施工冲突点70余处。

3.施工阶段：交通疏解与动态管理

交通模拟：利用BIM模型模拟施工期间交通流量变化，制定动态疏解方案。梅观高速项目通过交通模拟，优化导行路线，使施工期间周边道路通行效率下降幅度控制在10%以内。

4D施工模拟：将时间维度纳入BIM模型，实现施工进度可视化。自贡富荣项目通过4D模拟，提前发现关键节点工期风险，调整资源配置，确保项目按期交付。

4.运维阶段：设施管理与应急响应

数字孪生：将BIM模型与物联网传感器数据结合，构建道路设施的“数字孪生体”。深圳滨海大道项目通过BIM模型实时监测系统运行状态，故障响应时间缩短至30分钟内。

应急模拟：针对暴雨、事故等突发事件，利用BIM模型制定应急预案。沪南公路项目通过积水模拟，优化排水系统设计，降低内涝风险。

1.深圳滨海大道交通综合改造工程

作为深圳市“超级总部基地”核心通道，需将原高速公路改造为下沉隧道+上盖公园的综合体，面临复杂地质、密集管线、高强度交通疏解挑战。

1）BIM应用亮点：

— 构建全线地质模型，精准定位溶洞、软土区，优化支护方案；

— 集成300公里市政管线数据，实现“零碰撞”设计；

— 通过交通模拟，制定“分阶段导行、临时便桥搭建”方案，确保施工期间主线不断行。

2）成果：设计错误减少90%，工期缩短20%，成本节约超1.5亿元。

项目详情：「链接」

2.深圳梅观高速清湖南段市政道路工程

将原高速公路市政化改造为双向8车道主路+6车道辅路，涉及桥梁拆除新建、综合管廊布设等复杂工程。

1）BIM应用亮点：

— 参数化设计37座桥梁，自动生成钢箱梁、花瓶墩等复杂结构；

— 构建地下管线BIM模型，优化管廊线位，减少拆迁量；

— 通过施工模拟，优化土方调配方案，降低运输成本。

2）成果：设计变更率下降35%，管线迁改效率提升50%。

项目详情：「链接」

3.自贡富荣产城融合带基础设施项目

24.6公里城市主干路改造，包含桥梁、管廊、生态修复等多专业工程，需协调旧城改造与新区开发时序。

1）BIM应用亮点：

— 多专业协同设计，解决管线与桥梁基础冲突；

— 利用无人机倾斜摄影构建实景模型，辅助生态修复方案设计；

— 构建智慧工地管理平台，集成BIM、物联网数据，实现施工动态监控。

2）成果：施工质量问题减少40%，生态修复效率提升30%。

项目详情：「链接」

BIM技术不仅是设计工具的革命，更是工程管理模式的革新。通过三维可视、数据驱动和协同管理，BIM为道路升级改造提供了精准决策支持，有效化解传统模式中的效率与成本矛盾。随着技术应用的深化和新兴技术的融合，BIM将推动道路改造向智慧化、可持续化方向迈进，成为未来城市交通升级的核心驱动力。

来源：艾三维技术