李奕男 劉紅波

（大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116011）

BIM技術(shù)在市政橋隧工程中的創(chuàng)新應(yīng)用
——以大連市疏港路拓寬改造工程為例

李奕男 劉紅波

（大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116011）

BIM技術(shù)是近年來土木工程領(lǐng)域新興的設(shè)計(jì)概念，被越來越多的應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中來。但是BIM技術(shù)在市政橋隧項(xiàng)目中的應(yīng)用幾乎是一片空白，可供借鑒的工程實(shí)例少之又少，有鑒于此，本文以大連市疏港路拓寬改造工程為例，介紹一種自適應(yīng)路線平、縱曲線線型及橫坡等多種限制條件下的市政橋梁建模手段，希望能夠提供BIM技術(shù)在橋隧項(xiàng)目上應(yīng)用的借鑒。

BIM 橋隧工程 部件編輯器

1. 橋隧工程應(yīng)用BIM技術(shù)的意義

BIM技術(shù)是近年來土木工程領(lǐng)域新興的設(shè)計(jì)概念，被越來越多的應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中來。但是BIM技術(shù)在市政橋隧項(xiàng)目中的應(yīng)用幾乎是一片空白，可供借鑒的工程實(shí)例少之又少，有鑒于日益增長的橋隧BIM項(xiàng)目的應(yīng)用需求，BIM技術(shù)在橋隧項(xiàng)目領(lǐng)域進(jìn)行深入探索具有巨大戰(zhàn)略意義。

2. 橋隧工程應(yīng)用BIM技術(shù)的特點(diǎn)

采用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)復(fù)雜橋梁有著直觀清楚，方便溝通，提高設(shè)計(jì)效率，形成智能化項(xiàng)目成果的優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)價(jià)值在施工和運(yùn)維全生命周期都得以延續(xù)，存在巨大的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)價(jià)值。

3. 大連市疏港路拓寬改造工程應(yīng)用BIM技術(shù)介紹

3.1 項(xiàng)目介紹

大連市疏港路西起綠波橋，東至大連港，總長7.5km，是大連市中心城區(qū)東西向快速路。疏港路拓寬改造工程擬利用現(xiàn)有鐵路改造后騰出的場(chǎng)地，將疏港路全線由雙向4車道改造為雙向8車道，項(xiàng)目道路長度5.3公里，橋梁長度2.2公里，還涉及一座大型樞紐型立交—香爐礁立交和疏西橋、菜市橋兩座互通立交的改造，項(xiàng)目規(guī)模大，涉及因素多，推薦采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 BIM應(yīng)用目標(biāo)

1）制定院BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，建立院BIM族庫，編纂族文件入庫標(biāo)準(zhǔn)等企業(yè)級(jí)BIM標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范；

2）對(duì)市政橋梁、隧道等難于BIM化設(shè)計(jì)的項(xiàng)目進(jìn)行深入探索、攻堅(jiān)；

3）創(chuàng)新應(yīng)用Autodesk Subassembly Composer部件編輯器進(jìn)行箱梁建模；

4）基于BIM進(jìn)行橋型比選，凈空檢測(cè)，管線碰撞檢測(cè)等；

5）在行業(yè)尚未建立三維出圖正式標(biāo)準(zhǔn)的前提下，探索三維規(guī)范化出圖，同時(shí)兼顧二維出圖，使得三維模型與二維圖紙保持聯(lián)動(dòng)；

6）利用BIM進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)，協(xié)助造價(jià)部門進(jìn)行項(xiàng)目成本管理，降低成本風(fēng)險(xiǎn)。3.3 BIM創(chuàng)新應(yīng)用

由于Autodesk BIM套件的核心目標(biāo)受眾為機(jī)械制造業(yè)與工民建行業(yè)，對(duì)市政行業(yè)橋隧項(xiàng)目并沒有進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，導(dǎo)致采用Revit族定制的方法無法引入道路平、縱曲線信息，難以完成變高、變寬異形段箱梁建模，僅能進(jìn)行橋梁標(biāo)準(zhǔn)直線段參數(shù)化建模。

真實(shí)的橋梁模型需要沿著道路平、縱曲線建模，同時(shí)還需要進(jìn)行變高，變寬。本項(xiàng)目BIM設(shè)計(jì)師創(chuàng)新應(yīng)用部件編輯器，開發(fā)部件進(jìn)行箱梁建模，利用道路部件的功能，可完成曲線異形變梁高箱梁結(jié)構(gòu)建模，結(jié)構(gòu)邊線可以與道路邊線鎖定，隨之自由變化，還可考慮道路縱斷及橫坡信息。具體通過如下步驟實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。

1）異形箱梁部件定制，可定義沿道路延伸的結(jié)構(gòu)，參數(shù)化定義箱梁內(nèi)、外輪廓尺寸，見圖1。

圖1 部件編輯器定制箱梁部件

2）利用Civil 3D，沿路線裝配箱梁，當(dāng)?shù)缆穼挾茸兓瘯r(shí)，可拾取道路邊線，調(diào)整裝配與道路邊線一致，然后提取箱梁實(shí)體，見圖2。

圖2 Civil 3D裝配箱梁并提取箱梁實(shí)體

3）導(dǎo)入Revit進(jìn)行后續(xù)詳細(xì)設(shè)計(jì)，見圖3。

圖3 導(dǎo)入Revit進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)

對(duì)變梁高，變梁寬異型橋梁，部件編輯器也能完美實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模任務(wù)，見圖4。

圖4 變梁高變梁寬箱梁建模

部件編輯器能夠克服Revit無法識(shí)別平、縱曲線線型信息的缺陷，補(bǔ)足了橋梁BIM設(shè)計(jì)短板，為后續(xù)市政橋梁BIM全周期設(shè)計(jì)提供了極大助力。

3.5 施工圖設(shè)計(jì)

在行業(yè)尚未建立三維出圖正式標(biāo)準(zhǔn)的前提下，二維圖紙仍然是主要的出圖手段，傳統(tǒng)CAD二維出圖方式占用設(shè)計(jì)人員大量時(shí)間，且一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)修改，改圖工程量往往非常巨大。Revit具有一定的二維出圖能力，在充分定制標(biāo)注族庫的前提下，Revit橋梁出圖能力得到有效提高，見圖6。

圖6 應(yīng)用Revit出二維施工圖

由于Revit對(duì)異形結(jié)構(gòu)鋼筋自適應(yīng)能力低下，故對(duì)全橋進(jìn)行全真配筋計(jì)算工程量是不合適的，比較好的方法是將BIM模型導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)等工程計(jì)量計(jì)價(jià)軟件中進(jìn)行算量，計(jì)算精度能有效保證工程要求。

4. BIM應(yīng)用展望

目前BIM技術(shù)尚在普及初期，未來會(huì)有越來越多的橋隧項(xiàng)目會(huì)使用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與運(yùn)營維護(hù)。本文著重闡述了應(yīng)用部件編輯器模擬復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的新方法，旨在給BIM橋隧項(xiàng)目應(yīng)用提供一種新的思路。

[1] Erick Wing. Autodesk Revit Architecture 2015: No Experience Required: Autodesk Official Press[M].US:Sybex,2014.

[2]Cyndy Davenport&Ishka Voiculescu.Mastering AutoCAD Civil 3D 2015: Autodesk Official Press[M].US:Sybex,2014.

[3] Eric Chappell.AutoCAD Civil 3D 2015 Essentials: Autodesk Official Press[M].US:Sybex,2014.

U45

B

1007-6344（2015）11-0296-01

李奕男（1989—），男，助理工程師，本科，主要從事市政橋隧BIM研發(fā)及地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究工作