編輯推薦：2021年環球網校BIM技術應用模擬考題

溫馨提示：中國建設教育協會將會在4月24-25日組織進行BIM技能考試，考生們可以提前 免費預約短信提醒，及時獲取BIM考試時間節點信息。環球網校已開通BIM報考資格免費查詢入口，輸入學歷等信息即可快速查詢。

BIM技術具有三維可視化、數字化和信息化等特點,在我國建筑業已被廣泛應用。團結特大橋項目體量大、技術難度高，在質量、安全、成本、進度、環保等方面有很高的要求。因此，在項目施工階段使用BIM技術，使該項目在施工期間的社會效益、環境效益和經濟效益達到最大化，保證施工安全、合理、經濟，以團結特大橋BIM技術應用為例，給其他類似項目提供相關應用參考。

團結特大橋為410米大跨徑鋼管混凝土拱橋,設計為同類型橋梁寬度世界之最。團結特大橋左幅跨徑組合為(22×40m+410m+3×40m),橋梁全長1448.5米;右幅跨徑組合為(21×40m+410m+3×40m)，橋梁全長1405.7米的預應力混凝土先簡支后結構連續T形梁及上承式鋼管混凝土拱橋。

BIM模型精度按需分類

為保證BIM技術在項目施工階段順利開展，公司組建了BIM技術研究團隊。同時，針對團結特大橋的施工特點和難點，項目施工階段主要從BIM模型的建立和BIM模型技術應用兩方面，來對BIM技術開展應用研究。

團結特大橋為上承式鋼管混凝土拱橋結構，鋼結構形式復雜、工程量巨大，將目前市面上主流的建模軟件Bently、Revit、Catia、Tekla進行對比后，選用Tekla Structure軟件進行主橋三維模型的建立。根據設計院提供的施工圖、項目部編制的施工方案、鋼結構加工制作，以及安裝方案和國家現行的相關規范及標準來建立BIM模型。BIM模型應用功能不同，其模型顆粒度也有所不同，大橋BIM精度根據需求進行分類，見表1。

建模思路

團結特大橋三維模型的搭建主要包括：主拱圈、拱上立柱、橋面系、交界墩、拱座，以及引橋下部結構和上部結構。根據現場施工進度要求采用分批建模、分批確認的原則，建模批次按照時間先后順序劃分為：引橋下部結構→引橋上部結構→主橋主拱圈→拱上立柱→橋面系→護欄等附屬設施。

搭建總體流程

1)根據施工圖對主拱圈、鋼柱、鋼梁以及橋面系等附屬結構進行建模，并將建模過程中發現的圖紙問題進行記錄并及時上報給項目部;針對設計院對圖紙問題的回復進行模型修改，并對初版模型進行碰撞校核檢測。

2)對鋼結構部分的細部節點進行局部精細建模,例如對關鍵部位的鋼筋、螺栓建模,并將搭建完的模型進行內部審核 。

3)在項目開工前將完成的施工BIM模型提交給項目部。

4)將鋼結構深化設計模型提交給鋼結構加工廠，輔助生產商進行材料采購及加工制作。

5)在項目施工過程中如有設計變更需要及時對模型進行相應的調整并上報給相關單位。

BIM應用精細化工作流程

對于大跨度鋼管混凝土拱橋，設計的精細化程度直接影響到施工的質量和安全。大橋施工體量大，包含上萬個構件，其鋼結構形式復雜多樣，且重復性低，利用傳統施工工藝進行生產下料，容易出現尺寸偏差和相貫線吻合精度不高等問題。

構件碰撞檢測

團結特大橋鋼結構工程涉及構件眾多，同類型不同尺寸的構件多達千種以上，其設計、生產、施工都需要嚴格根據尺寸要求、位置進行精準生產和安裝。運用BIM技術，根據施工圖紙和相關行業標準規范，建立全橋BIM模型，將創建好的模型導入到Autodesd Navisworks Manage2018中。對模型進行碰撞檢查，可以直觀地發現圖紙中的潛在錯誤，將圖紙錯誤進行記錄并形成問題報告，及時反饋給設計單位，進行圖紙問題修正，防患于未然。

工程量復核

嚴格按照施工圖建立團結特大橋LOD300模型，利用相關軟件進行工程量復核報告。即按照施工圖紙顆粒度、現場施工組織設計、現場實際要求進行工程量的核算。

通過高精度的三維模型可以統計出準確的工程量，由于團結特大橋存在大量不同結構的鋼構件，采用傳統的統計方式，效率低。利用Tekla軟件建立精確模型，可以自動統計出各個不同構件的工程量，這些工程量可以分型號、分部位進行匯總和統計，將根據BIM技術得到的工程量與設計院所出的工程量進行對比復核，發現相差無幾。表明利用BIM技術進行工程量統計是可靠的，可以提高工程量的統計效率和準確性，降低設計工作強度，同時提升工程費用的管理能力。而且,BIM軟件能夠自動統計整體結構的表面積，通過BIM模型讀取表面積，大大提高了防腐費用預測的準確性。

鋼結構深化設計

目前，許多構件加工企業仍然使用原始低效的AutoCAD放樣方法，進行鋼結構深化設計，深化設計成果的準確性難以保證，其精度、準確性方面不及三維數字化模型。而復雜的連接節點和大量的現場焊接施工，給項目部的現場施工帶來了許多問題。本項目采用Tekla Structure軟件對鋼結構部分進行深化設計，根據施工圖結合國家規范，考慮主拱圈預拱度、焊接工藝余量等，對每一個細節(節點、焊縫、螺栓)都精確建模，確保指導鋼結構廠商實際生產。

無人機傾斜攝影

傾斜攝影技術是在飛行平臺上搭建多個傳感器，分別從垂直方向以及傾斜方向同時對地物進行多角度拍攝，以獲取全面豐富的地物信息。隨著無人機技術的發展以及三維建模軟件的成熟，為合理布置規劃臨建設施，采用無人機傾斜攝影技術，對大橋周邊實際地形進行全息掃描。通過掃描得出實景模型，建立電子沙盤;利用Civil3D軟件進行現場便道設計，為現場臨建設施的規劃提供幫助。

團結特大橋WBS編碼

目前公路行業還沒有形成國家或行業層面的相關標準及指南，對信息模型的分解、命名及編碼規則還沒有形成統一的參考標準。本文以山區特大跨徑鋼結構拱橋為例，對項目分解結構(WBS)做初步探究。

WBS編碼作為BIM模型構件的“身份證”，按照“項目標段-單位工程-分部工程-子分部工程-分項工程-子分項工程”的原則進行編寫，結合施工方法、現場報檢單元的顆粒度進行劃分。在進入BIM平臺后，保證編碼與構建“一物一碼”關系，可將橋梁的各類基本信息(圖紙、設計信息等)與模型相關聯。同時施工過程的質量、進度、安全信息一一對應進行輸入，使數據具備“真實感”。同時表達也更加準確，以直觀的形式展示出來。

BIM模型的信息化應用

模型創建完成后，以三維模型為載體,利用互聯網、大數據、云計算以及多終端技術，研發了山區特大跨徑BIM協同管理平臺,將上述編碼信息附加到模型上，并將模型屬性與模型編碼數據進行一一關聯。模型屬性包含模型的相關信息,例如模型的二維圖紙、工程、質量及工序報檢信息、安全問題整改信息以及班前教育情況。將屬性與編碼進行關聯后,點擊模型對象即可彈出屬性信息,方便用戶查閱。在編碼與構件一一對應的情況下,開發了鋼結構智能制造可視化管理、質量安全管控、施工監控可視化數據查詢等功能模塊。

通過BIM技術應用，可以有效防止、解決項目施工階段出現的問題，實現項目的可預測性和可控制性。利用BIM技術對大橋結構進行三維精細化建模，通過模型三維可視化特點，實現構件碰撞檢查，將發現的問題快速反饋給設計單位，讓設計單位快速進行修正，防患于未然。

通過Tekla軟件對大橋鋼結構部分進行深化設計,項目管理人員在基于BIM技術的深化設計的過程中，可以提前預測施工過程中可能出現的問題，加強對項目的管理，助力實現“提質增效、降本溯源”。形成了一套針對鋼管混凝土拱橋利用Tekla軟件進行建模的思路和技術路徑，有一定參考意義。

盡管本項目采用無人機傾斜攝影技術得到了實景三維模型，但傾斜攝影采集的數據量龐大，數據處理時間長，在數據處理方面仍有待提高。并且模型輕量化進入平臺以后顯示精度有所下降，沒能展示出最好的原始地形、地貌和地物。仍需進一步挖掘三維精細化模型的應用點，充分發揮BIM技術的價值所在。

BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業效率與信息化管理水平，優化管理流程，高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內容就是“BIM技術案例分享：團結特大橋BIM技術促使施工效益最大化”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”，也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。