[摘要] 近年来，BIM技术受到大众的青睐。BIM技术的使用可以支持和改进建筑设计和施工过程中的许多业务实践，解决施工过程中较高复杂度的问题。有不可替代的好处。环球网校为您带来《BIM技术案例分享：BIM技术在广西白靖高速八更大桥工程中的应用》。
1 项目概述
1.1 广西白靖高速公路建设响应国家西部大开发战略，大力发展西南山区基础设施建设。是广西“四纵六横三支线”高速公路网的重要组成部分。改善革命老区交通条件，加强区域经济合作，具有重要战略意义。
1.2巴根大桥是整个白靖高速公路上唯一一座跨越现有铁路线的桥梁。桥址位于沿线多维峰洼的碎屑岩区。地质条件复杂，综合建设难度极大。大桥主跨跨德天铁路线，铁路通过干扰悬臂段施工。施工场地狭窄，桥梁预制场地布置困难。T型梁预制和架设设施无法按照常规方法实施。
1.3 桥梁的主要技术标准如下：
（1) 计算行驶速度：100Km/h。
（2) 负载：I 级公路。
（3)桥宽：积分12.75m。
整体式0.5m(护栏)+11.75m(净桥面)+0.5m(护栏)=12.75m。
桥洞布置为：6×30+5×30+5×30+(35+60+35)+30m，全桥共分5节，横轨段采用（35+60+35)m 单箱单室截面预应力混凝土连续箱梁钢结构体系，吊篮悬臂浇筑施工；其余采用30m预应力混凝土连续T梁，结构简单首先支持，然后构建为一个连续的系统。
整个巴根大桥的混凝土砌体总量约为2.20,000平方米；钢筋约3500吨，土石方开挖约6200平方米。在桥梁施工过程中，结构体系转换多，桥梁施工步骤多，质量控制因素多，控制难度大。
2 BIM技术介绍及软件配置
2.1 在八更大桥的施工管理过程中引入BIM技术，实施以BIM技术为核心的综合项目管理方法。依托ProjectWise协同管理平台，系统管理员根据各专业分工建立库文件。BIM人员在施工前完成了巴根大桥信息模型的构建，在施工过程中不断录入施工过程的追溯信息。业主、监理、设计院、施工单位可以在PW平台权限内随时查看和处理项目进度、施工情况、信息反馈等允许查看的内容。
2.2 公司采用 Bentley 的 BIM 解决方案 MicroStation 作为基础设计平台，使用 AECOsim Building Designer、BridgeMaster、GEOPAK 等专业模块构建 3D 模型，并使用 ProjectWise 作为数据管理平台托管项目工作环境，实现数据协同共享；Navigator软件用于模型发布和碰撞验证，以及大型项目模型的轻量化处理。通过各个软件的功能实现本项目的BIM建模和工程应用。
2.3 建模前期统一建模标准，建立项目级工作空间，使用AECOsim Building Designer的Family+DataGroup数据结构定义桥梁构件对象，为模型自定义必要的属性信息以满足建设的需要。
2.4 使用AECOsim Building Designer 工具设置一系列建筑工具Parametric Cell Studio (PCS) 工具来建立参数化桥梁构件，实现桥梁下部结构的参数化建模。
2.5使用ProjectWise协作平台（PW平台）固化统一建模标准，并作为协作平台整合和发布数据信息。PW平台建立工程管理信息数据库，随着施工进程的推进建立施工过程管理档案，实现施工过程的动态管理。
3 BIM团队建设
八更大桥建设过程中，对传统项目部的人员组织结构和工作流程进行了较大程度的变革。除了设立项目管理项目经理负责项目施工管理的实施外，还设立了BIM技术应用经理负责。BIM技术在本项目施工管理过程中的开发应用，增设BIM团队作为“四部一室”的纽带。以传统的“四部一室”为执行层，提出施工管理和BIM技术应用的要求。BIM团队为“
4 BIM技术应用
4.1 建立3D地面模型和施工现场布置
施工现场使用GPS测量施工线的地形坐标信息。根据现场勘测结果，使用GEOPAK软件提取测绘数据信息，如DWG和DGN格式的高程、等高线、坐标等数据。该模型涵盖了建筑难以控制的地理特征，例如坐标、高程、洼地和地面起伏。GEOPAK提供便捷的数据读取功能，通过生成的数字地面模型（DTM），可以设计和计算土方开挖量。工程地处峰丛洼地，高边坡开挖高填施工段多。在 GEOPAK 软件中，地基模型由开挖前后的测量数据生成，可以准确地与地基模型进行比对。计算开挖量、回填量和平衡量。极大地方便了路基开挖和回填施工的施工规划和计算。
由于巴根大桥的地理特点，施工现场各种设施的布置难度很大。本项目采用三维数字地面模型进行施工总体布置，设计多套布置方案，确定预制梁场设于1#桥墩～7#桥墩左侧， 10#～14#桥墩右侧设置项目部办公区、钢筋加工厂、木工棚。这种布局是最方便、最经济的。减少耕地占用面积。
4.2深化设计
4.2.1T梁模板设计
本工程主桥采用预应力钢筋混凝土T型梁。由于生产要求精度高，截面形式多样，坡度调整综合考虑，采用可调支撑螺钉实现法兰盘的坡度。本项目考虑到T型梁制造工艺的关键性吊车公司，为保证施工质量，采用Bentley的MicroStation软件对T型梁异型钢模板进行深化设计。坡度调节支撑螺杆、膜片等建立模型，结构准确合理。模板制作准确，符合模板平整度标准要求，减少制造误差。
4.2.2T梁升降台结构设计
山区T型梁的运输是本项目建设的难点之一。由于地形复杂，常规运输车辆无法运输梁，项目采用AECOsim Building Designer软件进行方案设计。施工时采用吊运梁的工位法。成功解决了预制梁场场地狭窄、周边地形复杂的T型梁运输难题。升降台架体采用钢结构拼装。通过AECOsim软件的结构设计模块，可以方便快捷地检索工字钢、槽钢、角钢等钢结构材料构件。此外，您可以自定义和添加特殊的 Node 成员。
根据现场实际情况，通过BIM程序模拟，发现在设计阶段吊架宽度大于梁板吊孔宽度。为解决这一施工难题，BIM工作人员使用AECOsim软件设计并添加了T梁两端用于垂直升降的承载杆。通过精细建模和动画模拟，钢丝绳穿过吊孔，牢固覆盖T梁两端，将钢丝绳两端与钢杆连接，固定螺栓的施工过程，保证了T梁的顺利吊装，解决了车站吊装梁的技术难题。
4.2.3 安全防护设计
本项目跨轨施工段采用悬臂浇筑施工法。悬臂浇筑段0#块施工时，由于施工高度离地面30多米，安全施工是保证工程顺利进行的前提。本项目采用BIM技术控制0#地块采用三维建模方法，合理设计施工平台、防护栏杆、临时施工楼梯的空间布局，并经计算符合安全要求。跨越铁路线的桥梁施工段是为了避免对列车的干扰，避免铁路接触网高压（2.7500万伏）对吊篮施工的影响，以确保交通和施工安全。本项目利用BIM技术在跨线区沿线设计安全防护棚，实现对铁路线路的封闭防护。防护棚采用混凝土基础，钢管支撑柱，屋顶采用保温材料，充分保证了施工和行车安全。
4.3 施工过程模拟
施工模拟主要体现在工艺和过程两个方面。为保证项目质量，本项目依托BIM技术，采用工艺流程模拟施工进行三维技术澄清，并利用MicroStation软件的三维可视化功能进行三维动画模拟。由于T梁制造工艺复杂，T梁质量直接影响桥梁结构的稳定性、安全性和美观性，T梁制造质量控制有待细化；桥架梁的施工是本项目的质量控制 本项目的重点是提高T型梁架设精度和架桥机行走和移动的安全控制。
动画模拟是通过模型元素实现的。该模型是使用 AECOsim 软件建立的。首先通过三维精确定位确定模型的相对位置，然后是预制梁场、门式起重机、起重机、T梁、模板、桥台、墩柱、架桥机等三维模型。T型梁钢筋模型使用ProStructures软件完成钢筋的布置。当每个材质文件的创建完成后，编辑动画。MicroStation 提供了完整的动画编辑器，可以通过简单的操作实现动画制作效果。本项目根据施工工艺和程序定义材质角色，并使用关键帧来编辑角色动画的时长。动画编辑好后梁板吊装方案，
通过三维施工模拟，颠覆了施工现场传统的纸质演示，演示的内容更加丰富直观，在不同的操作层次上可以明确质量控制点和流程安排。从项目管理的角度，施工过程模拟可以提前预知施工方案的可行性，利用三维模型指导施工工作，检查分析现场质量偏差，合理控制施工进度，并提出改进措施。
4.4 工程量统计
本项目的桥梁使用 BridgeMaster 软件构建模型。通过信息模型，八更大桥的建设实现了材料数量的精确控制、材料预提取、过程控制、沉降等方面，均基于BIM信息模型。模型建好后，即可实现项目输出。
在施工管理过程中，通过模型信息处理对钢筋进行编号，钢筋报表控制进场材料量，减少浪费和材料超载堆放，钢筋下料生产实现精准施工根据数据库。混凝土材料数量统计准确、高效。施工前输出即将浇筑部分的混凝土量，合理规划每次浇筑量，避免不必要的材料损失。
在业务计算方面，实现了工程量清单的快速提取和输出，包括工程量、供应商、施工方、到货日期、施工日期、型号等。项目，形成一个系统的数据库，在项目风险管理、外包采购管理、沟通协调管理等多方面都有帮助。
4.5 基于BIM模型的施工过程质量验收管理
在巴根大桥的施工过程中，我司利用BIM技术，全程采用信息化管理模式。以BIM模型为数据信息载体二手吊车，3D模型对施工管理所需的信息进行整合整合，最终发布在ProjectWise服务器上。项目参与者可以实时调用信息模型，并根据各自的权限提取信息。通过PW平台，保证“一个模式，各方通用”，从而保证施工信息传输的一致性，实现高效协同作业。
各部分施工前，BIM团队根据施工图使用BIM建模软件建立BIM模型。在建模过程中，将施工图数据信息整合到3D模型中，也可以根据施工需要作为桥梁使用。施工现场定制增加了各种施工信息。施工人员可以使用模型生成构件信息表，甚至可以使用手机、iPad等便携设备等移动设备在现场调用模型，无需阅读繁琐的施工图即可查看施工信息，从而提高工作效率，避免错误检查和遗漏。等等。
构件施工完成后，利用模型超链接功能，输入施工过程中钢筋、混凝土批次、施工时间、工艺验收信息的追溯信息，并标注各个施工现场，建立构件施工流程。档案管理实现了施工过程的动态管理，每一个施工环节都可追溯。当施工中出现质量问题时，极大地方便了分析和查找问题原因，有效提高施工质量。
5 BIM应用效果及经济效益分析
该项目通过BIM技术的应用，优化了构件的设计。项目实施的全过程通过模型属性信息进行管理梁板吊装方案，改变了传统的管理模式，从而提高了项目建设的效率，节约了大量的建设成本。元件采用单元单元库管理方式形成系统数据库文件，便于模型检索。
BIM技术可以为项目提出最佳优化设计方案，通过模拟施工和准确计算量，为项目决策层提供可靠的技术依据。本项目只涉及八更大桥T型梁的垂直吊装，省钱。效益15万元，工期缩短56天。
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