[摘要] 近年來，BIM技術受到大眾的青睞。BIM技術的使用可以支持和改進建筑設計和施工過程中的許多業務實踐，解決施工過程中較高復雜度的問題。有不可替代的好處。環球網校為您帶來《BIM技術案例分享：BIM技術在廣西白靖高速八更大橋工程中的應用》。

1 項目概述

1.1 廣西白靖高速公路建設響應國家西部大開發戰略，大力發展西南山區基礎設施建設。是廣西“四縱六橫三支線”高速公路網的重要組成部分。改善革命老區交通條件，加強區域經濟合作，具有重要戰略意義。

1.2巴根大橋是整個白靖高速公路上唯一一座跨越現有鐵路線的橋梁。橋址位于沿線多維峰洼的碎屑巖區。地質條件復雜，綜合建設難度極大。大橋主跨跨德天鐵路線，鐵路通過干擾懸臂段施工。施工場地狹窄，橋梁預制場地布置困難。T型梁預制和架設設施無法按照常規方法實施。

1.3 橋梁的主要技術標準如下：

（1) 計算行駛速度：100Km/h。

（2) 負載：I 級公路。

（3)橋寬：積分12.75m。

整體式0.5m(護欄)+11.75m(凈橋面)+0.5m(護欄)=12.75m。

橋洞布置為：6×30+5×30+5×30+(35+60+35)+30m，全橋共分5節，橫軌段采用（35+60+35)m 單箱單室截面預應力混凝土連續箱梁鋼結構體系，吊籃懸臂澆筑施工；其余采用30m預應力混凝土連續T梁，結構簡單首先支持，然后構建為一個連續的系統。

整個巴根大橋的混凝土砌體總量約為2.20,000平方米；鋼筋約3500噸，土石方開挖約6200平方米。在橋梁施工過程中，結構體系轉換多，橋梁施工步驟多，質量控制因素多，控制難度大。

2 BIM技術介紹及軟件配置

2.1 在八更大橋的施工管理過程中引入BIM技術，實施以BIM技術為核心的綜合項目管理方法。依托ProjectWise協同管理平臺，系統管理員根據各專業分工建立庫文件。BIM人員在施工前完成了巴根大橋信息模型的構建，在施工過程中不斷錄入施工過程的追溯信息。業主、監理、設計院、施工單位可以在PW平臺權限內隨時查看和處理項目進度、施工情況、信息反饋等允許查看的內容。

2.2 公司采用 Bentley 的 BIM 解決方案 MicroStation 作為基礎設計平臺，使用 AECOsim Building Designer、BridgeMaster、GEOPAK 等專業模塊構建 3D 模型，并使用 ProjectWise 作為數據管理平臺托管項目工作環境，實現數據協同共享；Navigator軟件用于模型發布和碰撞驗證，以及大型項目模型的輕量化處理。通過各個軟件的功能實現本項目的BIM建模和工程應用。

2.3 建模前期統一建模標準，建立項目級工作空間，使用AECOsim Building Designer的Family+DataGroup數據結構定義橋梁構件對象，為模型自定義必要的屬性信息以滿足建設的需要。

2.4 使用AECOsim Building Designer 工具設置一系列建筑工具Parametric Cell Studio (PCS) 工具來建立參數化橋梁構件，實現橋梁下部結構的參數化建模。

2.5使用ProjectWise協作平臺（PW平臺）固化統一建模標準，并作為協作平臺整合和發布數據信息。PW平臺建立工程管理信息數據庫，隨著施工進程的推進建立施工過程管理檔案，實現施工過程的動態管理。

3 BIM團隊建設

八更大橋建設過程中，對傳統項目部的人員組織結構和工作流程進行了較大程度的變革。除了設立項目管理項目經理負責項目施工管理的實施外，還設立了BIM技術應用經理負責。BIM技術在本項目施工管理過程中的開發應用，增設BIM團隊作為“四部一室”的紐帶。以傳統的“四部一室”為執行層，提出施工管理和BIM技術應用的要求。BIM團隊為“

4 BIM技術應用

4.1 建立3D地面模型和施工現場布置

施工現場使用GPS測量施工線的地形坐標信息。根據現場勘測結果，使用GEOPAK軟件提取測繪數據信息，如DWG和DGN格式的高程、等高線、坐標等數據。該模型涵蓋了建筑難以控制的地理特征，例如坐標、高程、洼地和地面起伏。GEOPAK提供便捷的數據讀取功能，通過生成的數字地面模型（DTM），可以設計和計算土方開挖量。工程地處峰叢洼地，高邊坡開挖高填施工段多。在 GEOPAK 軟件中，地基模型由開挖前后的測量數據生成，可以準確地與地基模型進行比對。計算開挖量、回填量和平衡量。極大地方便了路基開挖和回填施工的施工規劃和計算。

由于巴根大橋的地理特點，施工現場各種設施的布置難度很大。本項目采用三維數字地面模型進行施工總體布置，設計多套布置方案，確定預制梁場設于1#橋墩～7#橋墩左側， 10#～14#橋墩右側設置項目部辦公區、鋼筋加工廠、木工棚。這種布局是最方便、最經濟的。減少耕地占用面積。

4.2深化設計

4.2.1T梁模板設計

本工程主橋采用預應力鋼筋混凝土T型梁。由于生產要求精度高，截面形式多樣，坡度調整綜合考慮，采用可調支撐螺釘實現法蘭盤的坡度。本項目考慮到T型梁制造工藝的關鍵性吊車公司，為保證施工質量，采用Bentley的MicroStation軟件對T型梁異型鋼模板進行深化設計。坡度調節支撐螺桿、膜片等建立模型，結構準確合理。模板制作準確，符合模板平整度標準要求，減少制造誤差。

4.2.2T梁升降臺結構設計

山區T型梁的運輸是本項目建設的難點之一。由于地形復雜，常規運輸車輛無法運輸梁，項目采用AECOsim Building Designer軟件進行方案設計。施工時采用吊運梁的工位法。成功解決了預制梁場場地狹窄、周邊地形復雜的T型梁運輸難題。升降臺架體采用鋼結構拼裝。通過AECOsim軟件的結構設計模塊，可以方便快捷地檢索工字鋼、槽鋼、角鋼等鋼結構材料構件。此外，您可以自定義和添加特殊的 Node 成員。

根據現場實際情況，通過BIM程序模擬，發現在設計階段吊架寬度大于梁板吊孔寬度。為解決這一施工難題，BIM工作人員使用AECOsim軟件設計并添加了T梁兩端用于垂直升降的承載桿。通過精細建模和動畫模擬，鋼絲繩穿過吊孔，牢固覆蓋T梁兩端，將鋼絲繩兩端與鋼桿連接，固定螺栓的施工過程，保證了T梁的順利吊裝，解決了車站吊裝梁的技術難題。

4.2.3 安全防護設計

本項目跨軌施工段采用懸臂澆筑施工法。懸臂澆筑段0#塊施工時，由于施工高度離地面30多米，安全施工是保證工程順利進行的前提。本項目采用BIM技術控制0#地塊采用三維建模方法，合理設計施工平臺、防護欄桿、臨時施工樓梯的空間布局，并經計算符合安全要求。跨越鐵路線的橋梁施工段是為了避免對列車的干擾，避免鐵路接觸網高壓（2.7500萬伏）對吊籃施工的影響，以確保交通和施工安全。本項目利用BIM技術在跨線區沿線設計安全防護棚，實現對鐵路線路的封閉防護。防護棚采用混凝土基礎，鋼管支撐柱，屋頂采用保溫材料，充分保證了施工和行車安全。

4.3 施工過程模擬

施工模擬主要體現在工藝和過程兩個方面。為保證項目質量，本項目依托BIM技術，采用工藝流程模擬施工進行三維技術澄清，并利用MicroStation軟件的三維可視化功能進行三維動畫模擬。由于T梁制造工藝復雜，T梁質量直接影響橋梁結構的穩定性、安全性和美觀性，T梁制造質量控制有待細化；橋架梁的施工是本項目的質量控制 本項目的重點是提高T型梁架設精度和架橋機行走和移動的安全控制。

動畫模擬是通過模型元素實現的。該模型是使用 AECOsim 軟件建立的。首先通過三維精確定位確定模型的相對位置，然后是預制梁場、門式起重機、起重機、T梁、模板、橋臺、墩柱、架橋機等三維模型。T型梁鋼筋模型使用ProStructures軟件完成鋼筋的布置。當每個材質文件的創建完成后，編輯動畫。MicroStation 提供了完整的動畫編輯器，可以通過簡單的操作實現動畫制作效果。本項目根據施工工藝和程序定義材質角色，并使用關鍵幀來編輯角色動畫的時長。動畫編輯好后梁板吊裝方案，

通過三維施工模擬，顛覆了施工現場傳統的紙質演示，演示的內容更加豐富直觀，在不同的操作層次上可以明確質量控制點和流程安排。從項目管理的角度，施工過程模擬可以提前預知施工方案的可行性，利用三維模型指導施工工作，檢查分析現場質量偏差，合理控制施工進度，并提出改進措施。

4.4 工程量統計

本項目的橋梁使用 BridgeMaster 軟件構建模型。通過信息模型，八更大橋的建設實現了材料數量的精確控制、材料預提取、過程控制、沉降等方面，均基于BIM信息模型。模型建好后，即可實現項目輸出。

在施工管理過程中，通過模型信息處理對鋼筋進行編號，鋼筋報表控制進場材料量，減少浪費和材料超載堆放，鋼筋下料生產實現精準施工根據數據庫。混凝土材料數量統計準確、高效。施工前輸出即將澆筑部分的混凝土量，合理規劃每次澆筑量，避免不必要的材料損失。

在業務計算方面，實現了工程量清單的快速提取和輸出，包括工程量、供應商、施工方、到貨日期、施工日期、型號等。項目，形成一個系統的數據庫，在項目風險管理、外包采購管理、溝通協調管理等多方面都有幫助。

4.5 基于BIM模型的施工過程質量驗收管理

在巴根大橋的施工過程中，我司利用BIM技術，全程采用信息化管理模式。以BIM模型為數據信息載體二手吊車，3D模型對施工管理所需的信息進行整合整合，最終發布在ProjectWise服務器上。項目參與者可以實時調用信息模型，并根據各自的權限提取信息。通過PW平臺，保證“一個模式，各方通用”，從而保證施工信息傳輸的一致性，實現高效協同作業。

各部分施工前，BIM團隊根據施工圖使用BIM建模軟件建立BIM模型。在建模過程中，將施工圖數據信息整合到3D模型中，也可以根據施工需要作為橋梁使用。施工現場定制增加了各種施工信息。施工人員可以使用模型生成構件信息表，甚至可以使用手機、iPad等便攜設備等移動設備在現場調用模型，無需閱讀繁瑣的施工圖即可查看施工信息，從而提高工作效率，避免錯誤檢查和遺漏。等等。

構件施工完成后，利用模型超鏈接功能，輸入施工過程中鋼筋、混凝土批次、施工時間、工藝驗收信息的追溯信息，并標注各個施工現場，建立構件施工流程。檔案管理實現了施工過程的動態管理，每一個施工環節都可追溯。當施工中出現質量問題時，極大地方便了分析和查找問題原因，有效提高施工質量。

5 BIM應用效果及經濟效益分析

該項目通過BIM技術的應用，優化了構件的設計。項目實施的全過程通過模型屬性信息進行管理梁板吊裝方案，改變了傳統的管理模式，從而提高了項目建設的效率，節約了大量的建設成本。元件采用單元單元庫管理方式形成系統數據庫文件，便于模型檢索。

BIM技術可以為項目提出最佳優化設計方案，通過模擬施工和準確計算量，為項目決策層提供可靠的技術依據。本項目只涉及八更大橋T型梁的垂直吊裝，省錢。效益15萬元，工期縮短56天。

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