BIM在桥梁设计中如何应用?

IM技术在当前建筑行业的发展中发挥出了较强的积极作用和价值，所谓的BIM技术，其实也就是建筑信息模型的有效应用，其作为一种新型的建筑工程项目实施管理理念和方式，确实在很多建筑工程项目类型中表现出了较强的应用价值，并且在建筑工程项目的具体实施阶段中同样能够发挥出较强的积极价值，这一点对于桥梁工程项目的施工建设而言也不例外，因此，基于桥梁施工中BIM技术的应用进行研究也就显得极为必要。

数字建造驱动智能建造发展

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1. 桥梁工程中应用BIM技术的优势

1.1提高生产效率、节约成本

BIM 技术所提供的协同设计、参数化设计功能，有助于优化桥梁结构设计，可以避免施工环节多次返工，既节省时间和成本，又能保证施工效率。新型生产方式的兴起，如构件的模块化、预制化程度大大提高，BIM 数据信息模型代替传统图纸移交给施工单位等。

1.2使方案评审更加直观，提高工程造价的准确性

基于BIM 的桥梁工程，可以让业主在方案选择评审阶段更加直观地看到工程完工后的效果及相关数据分析。基于BIM 模型的工料计算相比基于2D 图纸的预算更加准确、而且更多的工作由计算机完成，且节省了大量时间。

1.3有助于桥梁工程的创新性与先进性

作为当今建筑业最具前瞻性的技术之一，BIM 技术用可视的数字模型串联起设计、建造和运营全过程。BIM 所提供的信息共享交互平台能使早期参与方案设计的各个协作方进行互相经验探讨、信息协调，实现项目创新性与先进性。

1.4方便工程及相关设备管理与维护

BIM 竣工模型传递到工程运营管理单位，能为其日常的常规运营管理、安全管理、养护维修等工作带来便利。先进的工程进度管理与质量控制，业主可利用BIM 技术所输出的可视化效果、监视工程进度，校验工程完成的质量。

2. BIM技术在桥梁施工阶段的实际应用

2.1数字信息化施工

钢构桥梁所用的部分构件可以异地加工，然后运至施工现场进行拼装。运用数字信息化手段可以预制桥梁结构，然后通过工厂化的生产制造手段防控施工中的各种不利因素，以确保构件质量达标，同时进一步桥体施工周期，提高效益。

2.2施工模拟

基于BIM 技术的4D 桥梁施工模拟技术可以在项目建造过程中编制科学的施工组织计划，同时严格把控施工进度，合理布置场地并优化资源配置，从而以点带面，全面把控整座桥体的施工进度和工程质量，以期在提高工程质量的前提下节约施工总成本，提高经济效益。

2.3进度管理

传统的进度控制方法是基于二维

CAD，存在着设计项目形象性差、网络计划抽象、施工进度计划编制不合理、参与者沟通和衔接不畅等问题，往往导致工程项目施工进度在实际管理过程中与进度计划出现很大偏差。BIM

3D 虚拟可视化技术对建设项目的施工过程进行仿真建模，建立4D

信息模型的施工冲突分析与管理系统，实时管控施工人员、材料、机械等各项资源的进场时间，避免出现返工、拖延进度现象。通过建筑模型，直观展现建设项目的进度计划并与实际完成情况对比分析，了解实际施工与进度计划的偏差，合理纠偏并调整进度计划。BIM

4D模型使管理者对变更方案带来的工程量及进度影响一目了然，是进度调整的有力工具。

2.4安全数据信息管理

基于BIM

技术的桥梁安全数据信息管理平台可以搭载管理施工中的关键数据，并利用集成平台实现数据共享，使各单位全面掌握桥梁施工的安全信息，以便制定科学有效的施工组织方案，防止因安全信息数据管理滞后而埋下安全隐患，甚至引发施工安全事故。应用BIM

技术对施工现场布局和安全规划进行可视化模拟，可以有效地规避运动中的机具设备与人员的工作空间冲突。应用 BIM

技术还可以对施工过程自动安全检查，评估各施工区域坠落的风险，在开工前就可以制定安全施工计划，何时、何地、采取何种方式来防止建筑安全事故，还可以对建筑物的消防安全疏散进行模拟。当建筑发生火灾等紧急情况时，将BIM

与RFID、无限局域网络、UWB RTLS（超宽带实时定位系统）等技术结合构建室内紧急导航系统，为救援人员提供复杂建筑中最迅速的救援路线。

2.4 物料设备管理

在BIM

技术问世之前，施工单位往往借鉴物流行业比较成熟的管理经验及技术方案，例如使用无线射频识别电子标签技术；可以将桥梁构件、工程设备以及相关物料贴上标签，以此跟踪管理施工进度。但RFID

技术只能识别一部分信息，无法掌握桥梁施工全过程的数据流，这点缺陷可以通过基于BIM 技术的桥梁信息模型来弥补。

2.5 协同作业

协同作业是设计之外的各种设计文件与办公文档管理、人员权限管理、设计校审流程、计划任务、项目状态查询统计等与设计相关的管理功能，以及设计方与业主、施工方、监理方、材料供应商、运营商等与项目相关各方，进行文件交互、沟通交流等的协同管理系统。在桥梁工程施工过程中，利用BIM

技术实现协同作业，能保证施工科学合理化。主要利用软件服务和云计算技术，构建基于云计算的BIM 模型，不仅可以提供可视化的BIM 3D

模型，也可通过WEB

直接操控模型。使模型不受时间和空间的限制，有效解决不同站点、不同参与方之间通信障碍，以及信息的及时更新和发布等问题，这对于提高设计、运营领域的效率、节约成本也将起到积极的推动作用。

中铁一局：蒙华铁路龙门黄河大桥BIM应用阶段性成果

2016/09/14

中铁一局：蒙华铁路龙门黄河大桥BIM应用阶段性成果

委托方：中铁一局集团桥梁工程有限公司

成果说明（5个月）：

项目前期调研

黄河龙门大桥PBPS项目调研工作在驻场开始前就已经开始，目的在于，对PBPS项目可能涉及到的人员进行充分沟通和了解，提前发掘岗位需求，减少实施过程中的阻力，避免返工或暂定等情况。通过调研确定了以下几点：

1)BE查看模型需要将钢结构和混凝土部分能够分开查看。

2)构件颗粒度确定。

3)需要有简易的地形模型。

4)预制桥面板纵横现浇缝扣减关系。

5)构件如何分段，例如框架墩分几次浇筑，每一段浇筑高度是多少。

6)路基、铁轨、防水层及保护层放在后期简易处理。

项目BIM培训会

项目BIM培训会

3.项目BIM启动会

2016年3月16日， 50多人参加BIM启动会。项目经理马欣对项目的BIM实施表示会大力支持。

项目BIM启动会

BIM系统的部署

通过建立企业级的BIM系统应用，可以轻松完成工程数据的共享和重复利用，做到真正意义上的施工现场——项目部——分公司——集团总部，从基层到高层的数据信息共享。

项目BIM系统账号

BIM模型的创建

BIM模型创建工作在驻场人员进场前开始，前期建模分为三部分：混凝土、钢筋和钢结构。其中混凝土和钢筋部分用Revit建模，钢结构部分用Tekla建模，在工程顾问进场之前就已经完成这部分建模，并且把模型上传到了BIM系统中,主体模型（图4），钢筋模型（图5、图6）。工程顾问进场之后收到缆索吊图纸，然后进行缆索吊模型的创建（图7），目前为止已经完成初稿模型，以适用于缆索吊评审会。可通过BIM模型实时查询项目进展，同时方便、快捷的对基础数据进行统计。

龙门黄河大桥模型

桥台钢筋

框架墩钢筋

缆索吊系统

主桥工程量统计分析

为了准确对项目的工程量进行计量，配合项目做好工程量管控和预结算，工程顾问通过图纸建立BIM模型进行工程量计算，发现部分量差，现形成书面报告(略)。

缆索吊工程量统计分析

为了准确对缆索吊主塔的工程量进行计量，配合项目做好工程量管控和预结算，我方工程顾问通过图纸建立精细BIM模型进行工程量计算，扣塔部分总重为244.426吨，绞座和吊塔总重为223.008吨。详见附件《龙门黄河大桥缆索吊建模报告》（略）。

主桥图纸问题

在创建BIM模型的过程当中，发现图纸上有一些疑问现形成书面报告。

总共发现31项图纸问题，其中土建钢筋问题30项，钢结构1项。详见附件《蒙华浩三段施桥图纸问题报告》。（图略）

缆索吊图纸问题

在创建缆索吊BIM模型的过程当中发现了相关的图纸问题，共4处，并详细记录问题（图11）。详见附件《龙门黄河大桥缆索吊建模报告》。

缆索吊图纸问题

建模培训

桥台

拱座

拱肋

箱梁

项目BIM系统培训

项目BIM系统培训

缆索吊方案模拟动画

应项目需求根据缆索吊图纸和施工方案做了一个缆索吊方案模拟动画，1分钟的动画完整的演示了项目从开始到结束的整个过程，期间包括了拱肋和箱梁的吊装、拼装模拟。该动画将为缆索吊评审会提供视频交底，更加直观的模拟缆索吊方案。

缆索吊动画

详见：《黄河大桥缆索吊模拟动画》视频（略）

缆索吊碰撞检测

本次碰撞检测模型包括：吊塔、扣塔、缆绳、滑轮组等。根据图纸1：1比例建完成。共3处碰撞（图21）。详见附件《龙门黄河大桥缆索吊建模报告》。

缆索吊碰撞检测

测量数据复核

桥梁施工时测量是非常重要的一项工作，测量数据正确与否可以说是整座桥的命脉，在传统方法里我们只能通过手算得出测量数据，而且对这个数据的准确性还不好把控。现在BIM技术完全可以解决这个问题，通过BIM模型提取上异性缘的测量数据对已有的数据进行复核。若是部分模型数据都能和手算数据对上，那剩下的数据完全可以通过模型提取，解放手算，更加方便快捷！我们对拱肋各节点的模型坐标进行统计和项目测量人员算出的坐标进行复核，详见附表《拱肋节点坐标》、《拱肋中心节点坐标》。

拱肋节段重心

本项目有钢结构的拱肋，所以在施工时会涉及到钢结构吊装的工艺，而在钢结构吊装时，一个节段的重心所在位置是至关重要的信息，但是钢结构出厂是并没有将重心位置标注。现在利用BIM模型可以找出每个节段的重心位置，将节段的重心位置找出并截图，然后将该图片上传到BE系统中。当技术员在现场吊装时需要知道某个节段的重心位置时，可以利用BV查找该节段的资料，即可知道重心位置，非常便捷。

拱肋节段重心

预埋件坐标

本项目是提篮式钢结构拱桥，在拱脚部分有预埋法兰底板，由于设计图纸没有给出该预埋件的坐标，所以测量人员不能很好的定位该预埋件的位置，但是利用BIM模型可以提取该构件的坐标，指导现场施工。

分节段出工程量

本项目的混凝土部分由于体量大，一个构件需要分节段浇筑，但是设计图纸并没有给出每一个节段的工程量，只是给出了一个总量，但是这样不利于项目的成本管理。现在利用BIM模型可以根据现场的施工工艺来划分节段给出工程量，并将每一节段的工程量数据录入BE系统中，在现场浇筑时可以利用BV便捷的查看设计量，并把现场的实际用量实时的录入BE系统中，起到多算对比的作用。

节段工程量

从创建BIM团队到项目的BIM实施，我们发现BIM技术与项目管理、项目利润、企业发展是相辅相成的互相促进的关系。除了字面上可总结的效益，无形的价值也不容忽视。

工程进度：BIM技术利于减少返工，缩短工程进度（主要减少施工过程中发现设计问题的沟通时间）；

工程质量：通过BV对施工现场实时监测，助力与提升工程质量；

协同效率：基于网络的BIM平台至少提高了20%协同效率；

BIM团队：通过项目试点让公司的BIM团队得以发展、壮大；

大数据库：多项目的BIM应用势必在今后形成公司的大数据库。

图片被吃，建议去鲁班官网看下

我给你发个案例。。。从鲁班的网站上找的

中铁一局：蒙华铁路龙门黄河大桥BIM应用阶段性成果

2016/09/14

中铁一局：蒙华铁路龙门黄河大桥BIM应用阶段性成果

委托方：中铁一局集团桥梁工程有限公司

成果说明（5个月）：

项目前期调研

黄河龙门大桥PBPS项目调研工作在驻场开始前就已经开始，目的在于，对PBPS项目可能涉及到的人员进行充分沟通和了解，提前发掘岗位需求，减少实施过程中的阻力，避免返工或暂定等情况。通过调研确定了以下几点：

1)BE查看模型需要将钢结构和混凝土部分能够分开查看。

2)构件颗粒度确定。

3)需要有简易的地形模型。

4)预制桥面板纵横现浇缝扣减关系。

5)构件如何分段，例如框架墩分几次浇筑，每一段浇筑高度是多少。

6)路基、铁轨、防水层及保护层放在后期简易处理。

(图片都掉了请自行度娘搜鲁班）

项目BIM培训会

项目BIM培训会

3.项目BIM启动会

2016年3月16日， 50多人参加BIM启动会。项目经理马欣对项目的BIM实施表示会大力支持。

项目BIM启动会

BIM系统的部署

通过建立企业级的BIM系统应用，可以轻松完成工程数据的共享和重复利用，做到真正意义上的施工现场——项目部——分公司——集团总部，从基层到高层的数据信息共享。

项目BIM系统账号

BIM模型的创建

BIM模型创建工作在驻场人员进场前开始，前期建模分为三部分：混凝土、钢筋和钢结构。其中混凝土和钢筋部分用Revit建模，钢结构部分用Tekla建模，在工程顾问进场之前就已经完成这部分建模，并且把模型上传到了BIM系统中,主体模型（图4），钢筋模型（图5、图6）。工程顾问进场之后收到缆索吊图纸，然后进行缆索吊模型的创建（图7），目前为止已经完成初稿模型，以适用于缆索吊评审会。可通过BIM模型实时查询项目进展，同时方便、快捷的对基础数据进行统计。

龙门黄河大桥模型

桥台钢筋

框架墩钢筋

缆索吊系统

主桥工程量统计分析

为了准确对项目的工程量进行计量，配合项目做好工程量管控和预结算，工程顾问通过图纸建立BIM模型进行工程量计算，发现部分量差，现形成书面报告(略)。

缆索吊工程量统计分析

为了准确对缆索吊主塔的工程量进行计量，配合项目做好工程量管控和预结算，我方工程顾问通过图纸建立精细BIM模型进行工程量计算，扣塔部分总重为244.426吨，绞座和吊塔总重为223.008吨。详见附件《龙门黄河大桥缆索吊建模报告》（略）。

主桥图纸问题

在创建BIM模型的过程当中，发现图纸上有一些疑问现形成书面报告。

总共发现31项图纸问题，其中土建钢筋问题30项，钢结构1项。详见附件《蒙华浩三段施桥图纸问题报告》。（图略）

缆索吊图纸问题

在创建缆索吊BIM模型的过程当中发现了相关的图纸问题，共4处，并详细记录问题（图11）。详见附件《龙门黄河大桥缆索吊建模报告》。

缆索吊图纸问题

建模培训

桥台

拱座

拱肋

箱梁

项目BIM系统培训

项目BIM系统培训

缆索吊方案模拟动画

应项目需求根据缆索吊图纸和施工方案做了一个缆索吊方案模拟动画，1分钟的动画完整的演示了项目从开始到结束的整个过程，期间包括了拱肋和箱梁的吊装、拼装模拟。该动画将为缆索吊评审会提供视频交底，更加直观的模拟缆索吊方案。

缆索吊动画

详见：《黄河大桥缆索吊模拟动画》视频（略）

缆索吊碰撞检测

本次碰撞检测模型包括：吊塔、扣塔、缆绳、滑轮组等。根据图纸1：1比例建完成。共3处碰撞（图21）。详见附件《龙门黄河大桥缆索吊建模报告》。

缆索吊碰撞检测

测量数据复核

桥梁施工时测量是非常重要的一项工作，测量数据正确与否可以说是整座桥的命脉，在传统方法里我们只能通过手算得出测量数据，而且对这个数据的准确性还不好把控。现在BIM技术完全可以解决这个问题，通过BIM模型提取上异性缘的测量数据对已有的数据进行复核。若是部分模型数据都能和手算数据对上，那剩下的数据完全可以通过模型提取，解放手算，更加方便快捷！我们对拱肋各节点的模型坐标进行统计和项目测量人员算出的坐标进行复核，详见附表《拱肋节点坐标》、《拱肋中心节点坐标》。

拱肋节段重心

本项目有钢结构的拱肋，所以在施工时会涉及到钢结构吊装的工艺，而在钢结构吊装时，一个节段的重心所在位置是至关重要的信息，但是钢结构出厂是并没有将重心位置标注。现在利用BIM模型可以找出每个节段的重心位置，将节段的重心位置找出并截图，然后将该图片上传到BE系统中。当技术员在现场吊装时需要知道某个节段的重心位置时，可以利用BV查找该节段的资料，即可知道重心位置，非常便捷。

拱肋节段重心

预埋件坐标

本项目是提篮式钢结构拱桥，在拱脚部分有预埋法兰底板，由于设计图纸没有给出该预埋件的坐标，所以测量人员不能很好的定位该预埋件的位置，但是利用BIM模型可以提取该构件的坐标，指导现场施工。

分节段出工程量

本项目的混凝土部分由于体量大，一个构件需要分节段浇筑，但是设计图纸并没有给出每一个节段的工程量，只是给出了一个总量，但是这样不利于项目的成本管理。现在利用BIM模型可以根据现场的施工工艺来划分节段给出工程量，并将每一节段的工程量数据录入BE系统中，在现场浇筑时可以利用BV便捷的查看设计量，并把现场的实际用量实时的录入BE系统中，起到多算对比的作用。

节段工程量

从创建BIM团队到项目的BIM实施，我们发现BIM技术与项目管理、项目利润、企业发展是相辅相成的互相促进的关系。除了字面上可总结的效益，无形的价值也不容忽视。

工程进度：BIM技术利于减少返工，缩短工程进度（主要减少施工过程中发现设计问题的沟通时间）；

工程质量：通过BV对施工现场实时监测，助力与提升工程质量；

协同效率：基于网络的BIM平台至少提高了20%协同效率；

BIM团队：通过项目试点让公司的BIM团队得以发展、壮大；

大数据库：多项目的BIM应用势必在今后形成公司的大数据库。