齊成龍

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司,天津 300308)

引言

為了驗(yàn)證BIM在鐵路工程應(yīng)用的技術(shù)路徑，探索BIM在勘察設(shè)計(jì)、建設(shè)管理和運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的全生命周期應(yīng)用價(jià)值[1-4]，國(guó)鐵集團(tuán)工程管理中心于2014年底指定了包括京沈高鐵在內(nèi)的17個(gè)BIM試點(diǎn)項(xiàng)目[5-6]。這些試點(diǎn)項(xiàng)目的成功開展，對(duì)鐵路行業(yè)的影響不只是技術(shù)層面，同時(shí)為參建單位培育了大批BIM研發(fā)和管理技術(shù)人才，并對(duì)更大范圍的BIM應(yīng)用提供了技術(shù)、管理和人才支撐。

在此背景下，2017年，國(guó)鐵集團(tuán)工程管理中心在牡佳鐵路布置了全線全專業(yè)BIM技術(shù)和信息化應(yīng)用相關(guān)工作。該項(xiàng)目借鑒了已有BIM項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，在規(guī)范編制、程序開發(fā)、項(xiàng)目管理、施工應(yīng)用等方面都取得了豐碩的成果。

1 項(xiàng)目概況

牡佳鐵路全長(zhǎng)374.744 km，全線包含多處拱橋、大跨度連續(xù)梁、T構(gòu)、道岔梁等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，按照國(guó)鐵集團(tuán)推進(jìn)鐵路建設(shè)信息化管理、全面提升鐵路“設(shè)計(jì)-施工-運(yùn)維”管理水平的總體要求，在牡佳鐵路BIM項(xiàng)目中全面遵守鐵路BIM聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建了全線、全專業(yè)精細(xì)化BIM設(shè)計(jì)模型，實(shí)現(xiàn)了基于精細(xì)化模型的多參與方數(shù)據(jù)共享與協(xié)同工作，同時(shí)，通過(guò)BIM設(shè)計(jì)模型向施工階段的交付，在施工階段實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)在深化設(shè)計(jì)、施工模擬、作業(yè)指導(dǎo)、預(yù)制加工等方面的應(yīng)用。

本項(xiàng)目采用達(dá)索軟件作為主平臺(tái)并輔助一定的二次開發(fā)，達(dá)索軟件的Catia模塊用于三維BIM建模，Enovia模塊用于項(xiàng)目協(xié)同管理。同時(shí)，使用TEKLA軟件作為在鋼筋BIM詳細(xì)設(shè)計(jì)工具[7-8]。

2 BIM標(biāo)準(zhǔn)編制與驗(yàn)證

在牡佳鐵路BIM項(xiàng)目開展過(guò)程中，同步進(jìn)行了鐵路工程BIM標(biāo)準(zhǔn)的編制及驗(yàn)證工作，作為本項(xiàng)目BIM應(yīng)用主平臺(tái)，達(dá)索軟件使用如圖1所示的信息結(jié)構(gòu)和術(shù)語(yǔ)來(lái)描述數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[9]。

圖1 達(dá)索3D體驗(yàn)平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)

該數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)由如下一些關(guān)鍵概念組成：

標(biāo)準(zhǔn)包(Package)，是由一套對(duì)象類型和屬性定義組成的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)IFC即可視作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包，一個(gè)BIM項(xiàng)目可同時(shí)應(yīng)用多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包。

對(duì)象類型(Type)：表示一個(gè)具體的產(chǎn)品類別，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包中通常包括多個(gè)對(duì)象類型，不同的對(duì)象類型之間還存在著兩種不同的相互關(guān)系：繼承關(guān)系，由父類型派生出子類型，例如從“橋”派生出“斜拉橋”和“連續(xù)梁橋”，這種關(guān)系中，父類型的屬性通常都會(huì)被子類型自動(dòng)繼承。聚合關(guān)系，一種類型的對(duì)象是由其他類型裝配而成，例如“橋”是由“橋梁”、“橋墩”和“橋臺(tái)”裝配而成，這種關(guān)系中，裝配體和構(gòu)件之間的屬性就未必相同。

屬性(Attribute)：對(duì)象的一種量值，例如長(zhǎng)度、材質(zhì)、質(zhì)量等。

屬性擴(kuò)展集(Extension)：為了便于應(yīng)用，可以把一組相關(guān)屬性打包進(jìn)行管理。例如，把設(shè)計(jì)階段用到的屬性打包成“設(shè)計(jì)信息”擴(kuò)展集，而施工階段用到的屬性打包成“施工信息”擴(kuò)展集，這樣就可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景快速在對(duì)象類型上加載所需要的屬性[10]。用戶還可以根據(jù)如下具體情況自定義擴(kuò)展集的行為特征，例如：某個(gè)對(duì)象類型允許加載哪些擴(kuò)展集？在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)缺省加載哪個(gè)擴(kuò)展集？創(chuàng)建之后可以加載/去除哪些擴(kuò)展集？根據(jù)不同的條件自動(dòng)加載/去除擴(kuò)展集。

如圖2所示，通過(guò)上述機(jī)制，預(yù)先在達(dá)索軟件通過(guò)自定義的方式部署了中國(guó)鐵路BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)包，即CR-IFC標(biāo)準(zhǔn)，以及鐵路工程BIM分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)及CR-IFD標(biāo)準(zhǔn)。一旦用戶創(chuàng)建了某個(gè)類型的對(duì)象，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)按標(biāo)準(zhǔn)為之配置屬性。同時(shí)，如圖3所示，使用達(dá)索EKL腳本語(yǔ)言，將模型中的設(shè)計(jì)參數(shù)與構(gòu)件屬性關(guān)聯(lián)，從而在BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中，構(gòu)件屬性值自動(dòng)根據(jù)參數(shù)計(jì)算出來(lái)。最終在牡佳鐵路BIM項(xiàng)目中成功實(shí)現(xiàn)了鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)的編制和驗(yàn)證。

圖3 通過(guò)EKL腳本語(yǔ)言定義從參數(shù)到屬性的映射關(guān)系

3 牡佳鐵路全生命周期BIM協(xié)同應(yīng)用

3.1 軟硬件環(huán)境部署

牡佳鐵路BIM項(xiàng)目，是一個(gè)全線、全專業(yè)、全員參與的系統(tǒng)性BIM應(yīng)用工程，采用“建設(shè)單位主導(dǎo)，各參與方協(xié)同工作”的實(shí)施組織方式，各參與方都組建了自己的BIM實(shí)施團(tuán)隊(duì)。在這樣一種組織背景下，本著“施工模型宜在設(shè)計(jì)模型基礎(chǔ)上創(chuàng)建”的原則[11]，同時(shí)為了滿足牡佳鐵路BIM應(yīng)用各參與方精細(xì)化模型數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作的需要，本項(xiàng)目采用“基于互聯(lián)網(wǎng)信息共享技術(shù)架構(gòu)、分布式部署服務(wù)器”的方案，搭建了牡佳鐵路精細(xì)化模型應(yīng)用管理平臺(tái)[12]。如圖4所示。

圖4 牡佳鐵路BIM應(yīng)用管理平臺(tái)部署架構(gòu)

本應(yīng)用管理平臺(tái)架構(gòu)如圖4所示，在建設(shè)單位哈牡公司部署主服務(wù)器，三維管理平臺(tái)、軟件數(shù)據(jù)庫(kù)等部署在主服務(wù)器上，各參建標(biāo)段各自部署1臺(tái)文件服務(wù)器，用于存儲(chǔ)圖形文件[13]。各標(biāo)段客戶機(jī)在從事BIM建模、應(yīng)用等工作時(shí)訪問(wèn)各自的文件服務(wù)器；各標(biāo)段文件服務(wù)器每天定時(shí)向公司主服務(wù)器同步相關(guān)BIM模型數(shù)據(jù)；各標(biāo)段在三維管理平臺(tái)上從事相關(guān)工作時(shí)直接訪問(wèn)主服務(wù)器。

3.2 基于Enovia平臺(tái)的項(xiàng)目管理

Enovia作為達(dá)索平臺(tái)下的分支模塊，在牡佳鐵路BIM項(xiàng)目中，與作為虛擬設(shè)計(jì)核心引擎的CATIA模塊一起實(shí)現(xiàn)了鐵路工程全生命周期解決方案。

由于本項(xiàng)目涉及到站前、站后多個(gè)專業(yè)，專業(yè)間存在上下序工作流程銜接、專業(yè)內(nèi)存在工作任務(wù)分配的問(wèn)題，同時(shí)，人員權(quán)限也需要合理配置，以規(guī)范對(duì)中間成果的管理，除此之外，尚需一種嚴(yán)密的審核與交付機(jī)制以確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量，而所有這些潛在風(fēng)險(xiǎn)都可以通過(guò)Enovia規(guī)避[14]。Enovia采用樹形逐級(jí)分解的任務(wù)管理模式，各節(jié)點(diǎn)的負(fù)責(zé)人都有創(chuàng)建子任務(wù)和分配子任務(wù)的權(quán)利。根據(jù)WBS標(biāo)準(zhǔn)分解本BIM項(xiàng)目的工作任務(wù)，以專業(yè)、標(biāo)段作為頂層分解原則，下層具體任務(wù)節(jié)點(diǎn)包括骨架、模板、建模、專業(yè)間發(fā)布、審核等，并為每項(xiàng)工作任務(wù)分配了具體的責(zé)任人?；贓novia的工作任務(wù)分解界面如圖5所示。

圖5 Enovia平臺(tái)各專業(yè)工作任務(wù)分解

Enovia平臺(tái)使得牡佳鐵路BIM項(xiàng)目的總體進(jìn)度得到了有效控制，完整記錄了項(xiàng)目開展全過(guò)程的工作、交付、版本和審批流程，各參與人員能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并整改項(xiàng)目開展過(guò)程中的問(wèn)題，避免了常規(guī)管理方式中經(jīng)常出現(xiàn)的工作反復(fù)現(xiàn)象。

3.3 基于骨架驅(qū)動(dòng)與模型引用的專業(yè)間BIM協(xié)同設(shè)計(jì)

牡佳鐵路BIM項(xiàng)目通過(guò)三個(gè)主要步驟實(shí)現(xiàn)了專業(yè)間協(xié)同設(shè)計(jì)：基于“骨架-模板”方法的專業(yè)間骨架引用；規(guī)范化的模型組織結(jié)構(gòu)；在Enovia平臺(tái)進(jìn)行上下序工作流程管理[14]。

3.3.1 基于“骨架-模板”方法的專業(yè)間骨架引用

“骨架-模板”是在達(dá)索平臺(tái)開展BIM設(shè)計(jì)時(shí)常用的方法。這種方法將BIM模型的某些關(guān)鍵元素作為建模基準(zhǔn)，這些關(guān)鍵元素就被稱為骨架，此方法既省去了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中的裝配操作，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)單元的定位，又通過(guò)基于骨架的結(jié)構(gòu)單元實(shí)例化，在指定關(guān)鍵元素的同時(shí)確定單元邊界，提高了鐵路工程結(jié)構(gòu)BIM建模的效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了BIM模型對(duì)骨架自適應(yīng)。

鑒于“骨架-模板”的優(yōu)勢(shì)，以往的鐵路工程BIM項(xiàng)目專業(yè)內(nèi)建模實(shí)踐中廣泛采用了這種方法，牡佳鐵路BIM項(xiàng)目將此方法擴(kuò)展應(yīng)用到了專業(yè)間協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域。通過(guò)上序?qū)I(yè)發(fā)布骨架元素、下序?qū)I(yè)參考引用的方式，結(jié)合達(dá)索軟件內(nèi)含的自動(dòng)響應(yīng)機(jī)制，當(dāng)上序發(fā)布的骨架發(fā)生調(diào)整后，下序?qū)I(yè)自動(dòng)更新，從而實(shí)現(xiàn)了專業(yè)間BIM協(xié)同設(shè)計(jì)。

3.3.2 規(guī)范化的模型組織結(jié)構(gòu)

由于鐵路工程具有點(diǎn)多線長(zhǎng)，數(shù)據(jù)量龐大的特點(diǎn)，如果對(duì)如此龐大的模型缺乏有效的組織管理，在通過(guò)骨架驅(qū)動(dòng)和模型引用實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程中容易造成引用關(guān)系上的死循環(huán)，除此之外，規(guī)范化的模型組織結(jié)構(gòu)也是提高BIM設(shè)計(jì)效率和保障模型順暢交付的基礎(chǔ)，因此，有必要對(duì)海量鐵路工程BIM數(shù)據(jù)在平臺(tái)中進(jìn)行層次分明的組織，從而實(shí)現(xiàn)BIM價(jià)值的最大化。出于上述需求，牡佳鐵路BIM項(xiàng)目在IFC、IDM和IFD這三種標(biāo)準(zhǔn)研究成果的基礎(chǔ)上，開展了鐵路BIM工程結(jié)構(gòu)分解標(biāo)準(zhǔn)的編制和驗(yàn)證工作。如圖6所示。

圖6 橋梁BIM工程結(jié)構(gòu)分解標(biāo)準(zhǔn)

鐵路站前站后工程的BIM模型組織原則不同，站前工程模型按設(shè)計(jì)單元組織，其中橋梁專業(yè)BIM工程結(jié)構(gòu)分解標(biāo)準(zhǔn)如圖6所示，站后工程模型按照系統(tǒng)進(jìn)行組織，在滿足系統(tǒng)完整性前提下設(shè)計(jì)工點(diǎn)盡可能細(xì)分。站前工程設(shè)計(jì)單元以線下單體工程分，即以路、橋、隧、站進(jìn)行劃分，軌道工程最小結(jié)構(gòu)單元(板單元)可以跨越單元邊界。站后工程以最小系統(tǒng)單元進(jìn)行劃分，如某站室外給水、污水分別為一設(shè)計(jì)單元。按此原則，標(biāo)段1的總裝結(jié)構(gòu)樹如圖7所示。

3.3.3 在Enovia平臺(tái)進(jìn)行上下序工作流程管理

通過(guò)梳理傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)上、下序資料，本項(xiàng)目對(duì)BIM環(huán)境下的專業(yè)間上下序工作流程、資料內(nèi)容和接口形式進(jìn)行了研究。各專業(yè)通過(guò)Enovia協(xié)同設(shè)計(jì)管理平臺(tái)，向上序?qū)I(yè)提出要求，根據(jù)這些要求，各專業(yè)在進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)時(shí)，以點(diǎn)、線、面、實(shí)體、坐標(biāo)系等形式，按照BIM工程結(jié)構(gòu)分解標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)定的節(jié)點(diǎn)位置為下序?qū)I(yè)預(yù)留相應(yīng)骨架。下序?qū)I(yè)同樣根據(jù)BIM工程結(jié)構(gòu)分解標(biāo)準(zhǔn)，到上序?qū)I(yè)模型結(jié)構(gòu)中按需索引骨架元素，開展本專業(yè)BIM設(shè)計(jì)。如橋梁專業(yè)按照接觸網(wǎng)專業(yè)要求為其預(yù)留坐標(biāo)系，作為接觸網(wǎng)立柱的定位骨架，如圖8所示。

圖8 橋梁專業(yè)為接觸網(wǎng)專業(yè)預(yù)留的立柱定位骨架

4 橋梁工程BIM設(shè)計(jì)

4.1 構(gòu)件批量建模工具

作為牡佳鐵路BIM項(xiàng)目的主平臺(tái)，達(dá)索軟件最初是機(jī)械、航空領(lǐng)域的專業(yè)設(shè)計(jì)工具，與它們相比，鐵路工程具有構(gòu)件數(shù)量更多、幾何造型更簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。以往的其他鐵路BIM項(xiàng)目在開展工作時(shí)大多借鑒機(jī)械、航空行業(yè)的手段，使用“骨架-模板”方法，通過(guò)達(dá)索action功能批量實(shí)例化橋梁構(gòu)件，這種方法在某種程度上雖然實(shí)現(xiàn)了批量建模，但是存在建模效率低、內(nèi)存負(fù)荷嚴(yán)重的缺陷。

針對(duì)上述問(wèn)題，在牡佳鐵路BIM項(xiàng)目中開發(fā)了一系列的橋涵工程建模工具，覆蓋了連續(xù)梁、框架涵、橋墩、基礎(chǔ)等多種常用構(gòu)件，這些工具嵌入到達(dá)索軟件內(nèi)部，使用達(dá)索/組件應(yīng)用架構(gòu)(component appljcation architecture，CAA)二次開發(fā)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，用戶交互界面友好、建模效率高、內(nèi)存消耗低，確保了牡佳鐵路BIM項(xiàng)目的成功實(shí)施。

從開發(fā)方法來(lái)看，這些建模工具分為特征封裝方法、模型參考實(shí)例化方法兩種。

4.1.1 特征封裝方法

特征(feature)是達(dá)索軟件向用戶開放的基本可操作元素，通過(guò)輸入坐標(biāo)值生成的點(diǎn)和通過(guò)輸入首尾端點(diǎn)生成的直線都是特征。本方法就是將構(gòu)件封裝為特征，封裝后，這些構(gòu)件以設(shè)計(jì)過(guò)程中的參數(shù)和骨架為輸入，建模過(guò)程對(duì)使用者不可見，從而在滿足骨架驅(qū)動(dòng)和幾何構(gòu)造的前提下大幅度降低了內(nèi)存占用，連續(xù)梁、框架涵、基礎(chǔ)這三種構(gòu)件建模工具的開發(fā)即采用此種方法[15]，如圖9所示。

圖9 連續(xù)梁BIM建模工具操作界面

4.1.2 模型參考實(shí)例化方法

模型參考和模型實(shí)例是達(dá)索軟件的兩個(gè)重要概念，在達(dá)索系統(tǒng)中，模型按照樹形結(jié)構(gòu)組織，結(jié)構(gòu)樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)模型實(shí)例(Instance)，模型參考(Reference)是模型實(shí)例的來(lái)源。一個(gè)模型參考對(duì)應(yīng)多個(gè)模型實(shí)例，各模型實(shí)例可在不影響模型參考的前提下修改其幾何空間位置。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，只有模型參考占用內(nèi)存空間，真正占用建模時(shí)間的也是模型參考的生成過(guò)程。

本方法就是利用實(shí)例和參考的上述特點(diǎn)，首先使用達(dá)索軟件自帶的Component Family模塊在服務(wù)器中創(chuàng)建模型參考。再使用CAA開發(fā)出批量建模程序，本程序的運(yùn)行是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，在每一個(gè)循環(huán)體當(dāng)中，從服務(wù)器索引出所需的模型參考并生成模型實(shí)例、修改實(shí)例的幾何空間位置至與定位骨架重合，從而快速完成全橋構(gòu)件實(shí)例化。

橋墩建模工具的開發(fā)即采用此種方法[16]，批量創(chuàng)建的橋墩BIM模型如圖10所示。由于橋梁設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)修改優(yōu)化的過(guò)程，同一種型號(hào)橋墩被重復(fù)利用的情況非常普遍，采用本建模工具，使用者在準(zhǔn)備階段為每一種型號(hào)的橋墩生成一個(gè)模型參考，在設(shè)計(jì)開展過(guò)程中僅生成模型實(shí)例，多次循環(huán)不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存垃圾，有利于數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)和建模效率的提高。

圖10 使用批量建模程序創(chuàng)建的橋墩模型結(jié)果

4.2 鋼筋混凝土構(gòu)件建模工具

與混凝土主體結(jié)構(gòu)相比，鋼筋模型的內(nèi)存占用巨大，而目前的硬件環(huán)境還不支持創(chuàng)建與全線混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)模相匹配的鋼筋模型，因此，牡佳鐵路BIM項(xiàng)目?jī)H針對(duì)施工及運(yùn)維階段的重點(diǎn)應(yīng)用需求，開展部分關(guān)鍵橋梁構(gòu)件的鋼筋BIM設(shè)計(jì)。

經(jīng)過(guò)研究，本項(xiàng)目選擇TEKLA作為鋼筋建模程序，同時(shí)，為了提高BIM建模效率，在牡佳鐵路BIM項(xiàng)目中，使用C#語(yǔ)言，調(diào)用TEKLA鋼筋建模API，分別針對(duì)簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、橋墩、框構(gòu)等橋梁構(gòu)件開發(fā)了專用建模工具[17]，這些工具讀入?yún)?shù)文件后，可以批量生成符合鐵路工程標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋混凝土構(gòu)件BIM模型。其中，使用簡(jiǎn)支梁建模工具生成的鋼筋混凝土BIM模型如圖11所示。

圖11 簡(jiǎn)支梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)BIM模型

5 施工階段BIM應(yīng)用

施工建造是一個(gè)處于復(fù)雜環(huán)境的動(dòng)態(tài)過(guò)程。傳統(tǒng)模式下，對(duì)施工過(guò)程可能產(chǎn)生的碰撞與干涉，往往需要依靠工程師豐富的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行判斷。借助BIM技術(shù)可構(gòu)建虛擬場(chǎng)景并進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)地形地貌、施工安全風(fēng)險(xiǎn)信息查詢以及施工過(guò)程中的工序工藝虛擬仿真，與傳統(tǒng)方法相比，能更加及時(shí)地發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，提高溝通效率，顯著提高施工組織和安全管理質(zhì)量[18]。

在牡佳鐵路施工中，利用BIM技術(shù)的可視化與可模擬性等特點(diǎn)，針對(duì)復(fù)雜的重、難點(diǎn)工程，提前預(yù)測(cè)施工中可能會(huì)遇到的干涉與碰撞問(wèn)題，輔助決策[19]。

牡丹江特大橋T構(gòu)梁位于牡丹江火車站咽喉區(qū)。其門式墩上跨既有鐵路線，兩側(cè)一側(cè)為河堤，一側(cè)為既有火車行車線。在如此復(fù)雜的施工環(huán)境下，機(jī)械設(shè)備的選型、進(jìn)場(chǎng)路線和站位規(guī)劃[20]，以及施工過(guò)程中設(shè)備與周圍構(gòu)筑物的干涉都會(huì)關(guān)系到方案能否順利實(shí)施。因此，對(duì)本工點(diǎn)開展了基于BIM技術(shù)的虛擬仿真。

先通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影采集了T構(gòu)梁附近的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，使用實(shí)景建模技術(shù)創(chuàng)建環(huán)境模型，并將設(shè)計(jì)交付的BIM模型和環(huán)境模型同時(shí)載入到Autodesk Navisworks軟件疊加。施工工程師在Navisworks模型上測(cè)量與施工相關(guān)既有構(gòu)筑物的間距，擬定合理的施工方案(一個(gè)或多個(gè))。最后依照施工工程師擬定的施工方案，在Navisworks軟件中進(jìn)行施工過(guò)程仿真[21]，如圖12所示，驗(yàn)證方案是否存在干涉與碰撞，確定最優(yōu)解決方案。

圖12 復(fù)雜環(huán)境下基于BIM技術(shù)的門式墩施工仿真分析

6 結(jié)論

牡佳鐵路BIM項(xiàng)目在標(biāo)準(zhǔn)編制、協(xié)同應(yīng)用、建模工具開發(fā)、施工應(yīng)用等方面開展了全生命周期BIM相關(guān)工作，取得如下成果。

(1)利用達(dá)索軟件自身具備的“標(biāo)準(zhǔn)包-類型-擴(kuò)展屬性集-屬性”多層次數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，成功開展了鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)的編制和驗(yàn)證工作。

(2)采用分布式部署服務(wù)器方案，搭建了能適應(yīng)多參與方的精細(xì)化模型應(yīng)用管理平臺(tái)。使用Enovia軟件，借助WBS分解，開展項(xiàng)目全生命周期管理。通過(guò)專業(yè)間骨架引用、規(guī)范化的模型組織結(jié)構(gòu)、基于Enovia平臺(tái)的上下序流程管理，使得牡佳鐵路BIM項(xiàng)目最終實(shí)現(xiàn)了專業(yè)間協(xié)同設(shè)計(jì)。

(3)使用達(dá)索CAA架構(gòu)，開發(fā)了覆蓋連續(xù)梁、框架涵、橋墩、基礎(chǔ)等多種常用構(gòu)件的橋涵工程系列建模工具。基于TEKLA軟件使用C#語(yǔ)言開發(fā)了鋼筋混凝土構(gòu)件BIM建模工具。

(4)借助BIM技術(shù)構(gòu)建虛擬場(chǎng)景并進(jìn)行施工過(guò)程仿真，顯著提高了控制性工點(diǎn)的施工組織和安全管理質(zhì)量。