试探究市政道路工程施工方案3D数字化决策技术

摘要：作为一项十分复杂的系统性工程，市政道路工程内部各个环节相互关联并形成制约，具有非常错综的关系。在市政道路工程的建设过程中，施工方案的合理与否与工程质量、进度、安全都都有着密不可分的联系，是必须给予高度重视的重要环节。本文将对目前我国市政道路施工中的现状与问题作出分析，并进一步探究市政道路工程施工中融入3D数字化方案决策技术的重要性，在此基础上提出市政道路工程施工方案中3D决策技术的具体应用。

关键词：市政道路；工程施工方案；3D数字化；决策技术

在传统的市政道路工程施工的过程当中，施工决策者大多根据以往的施工经验来对施工时遇到的各种问题进行分析与处理，这种决策方法带有一定的随意性与主观性，往往会造成决策与实际施工现状不相匹配的情况。3D虚拟技术的应用实现了施工全过程的全面、动态分析，工程的相关决策人员可以通过3D数字化决策技术来对施工中的重难点、关键环节、注意问题等做出高仿真的模拟，在全面了解施工内容的基础上对施工方案做出合理的调整与更改，从而找出最优的施工方案。

一、市政道路施工存在的现状和问题

随着我国经济的快速发展与科技水平的不断提升，目前我国的市政道路工程施工的技术、方法等也得到了一定的改善，然而在实际施工时市政道路工程施工中仍然存在着质量参差不齐的问题。一方面，在市政道路施工前，对道路施工当中的诸多要素的考虑不足导致施工的组织准备工作不到位，造成了施工前的方案确定不够合理，在施工时很容易产生调整与变动，带来了一定的经济损失。另一方面，施工管理不到位，首先，施工计划的不合理编制所导致的施工规划格式、内容不准确给施工管理的进行带来了不利的影响；其次，计划编制时出于企业短期利益的考虑存在着重进度而轻管理的错误思想；最后，受到编制方式落后、理论知识不足等因素影响而造成的编制方法不合理问题也给施工的顺利进行带来了负面影响。

二、市政道路工程施工中融入3D数字化决策技术的重要性

（一）3D数字化决策技术

3D数字化技术通过形象、真实的立体图象的展示给施工管理人员对施工对象的认识、理解带来了极大的便利，将市政道路工程施工看作一个整体来综合应用系统仿真、循环网络仿真等技术来进行施工全过程的决策优化研究，并获得各道工序的施工进展状况、资源使用程度等信息，实现施工方案在交替模仿中做出试验与改进，给方案的决策者了解施工进展、掌握施工工艺流程等提供了有效的途径。

（二）3D数字化决策技术在施工方案中的重要性

1.方便了决策者对施工方案的全面分析。传统的市政道路工程施工中针对一些繁琐、相互关系复杂的施工工序往往只能借助网络计划技术图的形式来进行展示，具有一定的片面性，很难顾及到施工过程的方方面面。虚拟可视化的3D数字化技术可以对施工工艺流程时空、逻辑上的联系做出直观、动态的展示，给决策人员对施工方案的比较、选择带来了合理的依据。

2.方便了方案的审查与评价。市政道路工程施工方案的决策主要是由相关的专家参与对各施工方案进行审查、交流、评价并确定最终方案。3D数字化技术利用虚拟可视化技术使参与决策的人员直观、形象地了解了工程情况，并对方案设计中的缺陷、不足等做出展示，有利于专家在3D技术指导下选择出最佳的方案。

3.方便了信息的交流与表达。由于施工方案的决策者相比较方案设计者而言对施工工程的信息了解得较为片面，施工方案设计人员的合理描述对决策者的最终抉择有着直接的影响，因此，决策者、设计者间信息的有效沟通尤为关键。3D数字化技术所展示的工程信息多且全面，给方案的决策提供了可靠的信息支持。

三、市政道路工程施工方案中的3D决策技术的应用

（一）3D决策技术的确定

以杨家沟特大桥的工程为例，由于其施工的条件较为复杂，3D虚拟可视化技术能够在演示工程施工重难点技术、工序的同时展示项目当中的技术优势，具有制作方便、易推广和成本低的优点。该技术主要包括建筑漫游与施工动画两个环节，前者主要是利用3D建模等方式对建筑结构、周边环境等进行展示，后者主要是用来对重点工程的工艺流程进行展现，通过二者的综合利用在快速获取施工信息的基础上得出多个施工方案供决策者比选。

（二）3D决策技术的应用

1.可视化管理系统的功能与操作。项目部管理系统的主要包括查询和分析杨家沟特大桥工程信息、对相关数据进行管理和维护、实现工程进度与质量等问题的可视化、同步上传数据等功能，分为工程总体概况、工程项目管理、系统管理、数据同步与帮助菜单，其中数据同步包括对工程完工之后的三维可视化数字沙盘的查看等。在点击进入可视化数字沙盘后页面顶部的左侧按钮用于对场景的显示进行控制、右侧按钮用来查询维护工程的相关数据并对场景与信息的显现进行控制。在沙盘最大化后点击“杨家沟特大桥”按钮便会对工程的场景进行显示，并可通键盘的上下左右按键来控制场景的移动。

2.3D虚拟可视化。杨家沟特大桥主要由桥梁承重结构、桥面系等上部结构与桥墩、承台、桥台等下部结构所构成，可在分析工程设计图纸、标准的基础上对桥梁的路线、护栏等组成部分建模并得出3D虚拟模型来进行可视化管理。而后利用对其施工过程的3D动态演示来让方案决策人员深刻、全面地对施工环境做出准确的了解，决策者可以利用虚拟仿真预测的进度信息来实时掌握施工资料并借助虚拟动态优化结果来对施工的方案做出最佳的抉择。

四、讨论

综上所述，3D数字化决策技术利用具有高度交互性、仿真性的几何模型的建立来进行模拟施工，利用对施工工程形象、具体的展示方便了决策者快速了解、分析施工过程与工序。在实际运用后证明3D数字化技术有利于决策者对施工做出整体的把握，其对图形的灵活绘制给施工研究工作打下了良好的基础，并通过各作业模式下施工方案的比选给方案的决策提供了合理的依据，促进了市政道路工程施工的顺利进行。

参考文献：

[1]刘新成.市政道路工程项目中的质量管理研究[D].昆明理工大学，2013.

[2]周敏.施工组织设计对市政道路工程施工项目成本的影响研究[D].浙江工业大学，2011.

[3]李洪伟.浅谈市政道路工程施工质量控制难点及存在的问题[J].科技致富向导，2012，27：358.

[4]唐明龙.市政道路工程施工技术和施工质量控制研究[J].四川水泥，2014，07：43+67.

作者简介：易江华（1982-），男，湖南益阳人，供职于核工业长沙工程勘察院，主要从事是高速公路桥梁的修建工作，在现场管理、桥梁道路施工流程、施工技术方面具有丰富的工作经验。

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