随着经济、科技发展和社会需求,越来越多的项目以“集群”的形态呈现,如北京奥运会场馆工程、世博会场馆工程、新城区市政工程等,其中新城区市政工程项目对于推动区域生产要素有效连接、改善人文环境、拉动经济增长、提高竞争力有非常重要的作用。然而,该类项目存在项目类型众多、项目组织、管理界面交织、管理难度大等特点,在传统的工程建设管理模式下存在着信息沟通方式落后、组织、过程管理割裂等问题,制约集群项目整体目标的实现。随着工程建设项目集成化管理趋势的不断发展,有必要引入BIM及其关键技术,探索BIM技术下的集成管理模式,助力新城区市政工程项目管理向着集成化、智能化、精益化的方向发展。(1)研究本文内容开展所需的理论基础,包括集群项目、项目管理、集成相关理论、BIM技术及特点、GIS技术、模型轻量化技术、BIM与GIS融合技术等内容,为后续研究内容提供理论支撑。(2)在研究集群的特性、分析新城区市政工程项目特点的基础上创新性地提出了新城区集群市政工程的概念,采用综合集成法、引入计算机集成建造理论模型,提出采用并创新性扩充“组织-过程-信息”三维集成模型内涵,基于此进一步设计了新城区集群市政工程BIM技术应用框架,并对其中的含义进行阐释,最终有望涌现出新的处理复杂系统问题的能力,解决新城区集群市政工程项目实施过程中面临的难题。(3)系统研究并创新提出新城区集群市政工程项目BIM技术应用涉及到的技术方法与实施路径,包括基于分区块建模法的三维地质信息模型建模技术、基于大重叠率的三维倾斜摄影模型建模技术、多层级规划混合建模技术、基于片区统一建模标准的设计施工BIM模型建模技术、BIM到GIS转换技术、基于坐标变换与地形整平的多源模型融合技术以及基于线性八叉树的多源模型动态加载技术,有效解决新城区集群市政工程项目BIM技术应用过程中面临的难题,为进一步实现新城区集群市政工程项目集成管理奠定基础。(4)结合应用需求创新打造以BIM模型为信息中枢,融合工程建设各类要素信息、采用BIM、3DGIS等技术、C/S和B/S混合模式,以Restful标准化接口的微服务为服务主线,搭建新城区基础设施建设管理平台总体架构,完成项目级和项目群级的功能设计,通过业务流程集成化、功能模块组件化,有效降低系统集成的复杂度,适应于新城区集群市政工程项目功能复杂、数据融合、业务多变的特点,实现集群项目实施过程中的信息集成。(5)以深圳前海集群市政工程项目为实例,在建设过程中引入上述研究成果,创新性开展了包含地理模型、地质模型和规划模型在内的三大基础模型创建、包含道路、综合管廊、景观等在内的各类集群市政工程模型的创建、房屋建筑类模型的整合及应用、设计施工一体化应用和基于BIM的建设管理平台搭建工作,有效解决实施过程中面临的“人理”、“物理”、“事理”挑战,实现了前海合作区集群市政工程项目基于组织集成、过程集成和信息集成的集成管理模式。