智慧建造，要求工程在施工过程中必须兼顾对环境的保护，实现“绿色施工"，即在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学的管理手段和技术的进步，最大限度地节约资源、减少对环境有负面影响的施工活动，实现节能、节地、节水、节材和环境保护。

建设项目在“智慧建造”的理念下将至少节约20%以上的资源消耗，减少碳的排放，其中施工现场的精细化建造带来的节约可达5~10%。作为21世纪的实现施工现场的精细化建造的主要技术之一的BIM技术，具有施工过程可视化、参数化、仿真性和信息化等优点。本案例将结合桥梁施工特点对BIM技术在某大桥智慧建造中的应用做出研究及探讨。

项目背景：

该项目全长10.3公里，全线采用一级公路标准建设，其中大桥长1.3公里，桥面宽度31.5m，两岸连接线长9公里，总共21跨，包括主桥、西引桥、东引桥和滩地引桥四个部分，桥梁上部结构采用波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁。

BIM应用内容

将BIM技术应用于施工过程中，充分发挥其参数化、可视化和仿真性的特征，在工程施工之前按照真实环境对其进行场地仿真模拟，在本工程的场地布置、施工工艺动态展示、施工方案模拟以及施工管理中的应用是必要的。能够从根本上提高施工效率，减少施工安全问题和质量问题的发生，减少对周边环境的影响。

并且，将设计和施工阶段中的构件尺寸、材料、用料量等信息关联相应模型，基于模型的参数化技术实现模型动态更新，通过人性化的输入界面，将全桥施工实测数据的上传至数据库，通过模型数据与数据库的联动技术，实现利用数据改变模型的高度参数化工作方式，最终减少了由于设计变更带来的工程变更等问题。

1.BIM模型建立

（1）场地模型

在Revit软件中根据勘察阶段提供的地质资料，选取关键点，确定其相应标高，从而建立与真实地形相似度较高的地形BIM模型。在此地形模型的基础上，对周边环境进行建模，如林区、田区、水流和周边建筑等。

该工程地形模型如图4.7-3所示，周边环境模型如图4.7-4所示。

（2）主体模型

基于BIM技术，根据设计图纸及施工要求建立相应参数化桥梁模型，包括大桥主体BIM模型，如图4.7-5所示，波形钢腹板BIM模型，如图4.7-6所示，预应力BIM参数化模型，如图4.7-7所示，以及主桥挂篮BIM模型，如图4.7-8所示。

2.施工方案模拟

在场地模型的基础上，根据施工要求及经验对现场进行布置，合理安排塔吊、库房、加工场地和生活区等的位置，解决现场施工场地平面布置和划分问题，减少不必要的场地浪费，降低对周边环境和居民的影响，实现智慧施工。同时通过与业主的可视化沟通协调，对施工场地进行优化，选择最优施工路线，避免后期方案更改及返工。该工程场地布置模拟如图4.7-9所示。

3.基于BIM的可视化施工进度模拟

基于BIM技术对本工程的施工方案进行预演，避免传统施工方案编制过程中出现的平立面图标书不确定性的问题。施工方案模拟有“静态”和“动态”两种方式，以吊装方案为例，可以依据吊装方案，逐步检查吊车机位与吊装，静态调整，找出最合理的吊装机位，初步排除吊装高度、工作半径不合理的地方，如图4.7-10所示。

接着在静态模拟的基础上对施工方案进行动态的模拟，找出施工过程中可能会发生的安全隐患，提前处理，如图4.7-11所示。

4.BIM专项施工工艺动态展示

本工程存在大量复杂节点，施工工艺复杂，比如波形钢腹板施工、挂篮悬臂施工和黄河桥主桥预应力施工。单纯的通过图纸和人工指导施工的工作方式存在以下缺陷：其一，会由于交流和理解不当，导致错误施工和返工；其二，很多施工工艺是精细复杂的，二维图纸不能直观的表达清楚，且图纸修改困难。

本工程通过BIM技术对项目的重点或难点部分进行可见性模拟，以提高计划的可行性。基于BIM技术分解具体施工工艺，在Revit平台上建立相关族和整体模型，将模型导入Navisworks、Lumion，效果处理后进行方案模拟，由于所有的模型和仿真动画文件可以云储存并共享，使得图纸与模型、模型与实际相关联，动态展示施工工艺，直观地了解整个施工安装环节的时间节点和安装工序，并清晰把握在安装过程中的难点和要点，施工方也可以进一步对原有安装方案进行优化和改善，以提高施工效率和减少工程变更的浪费。

该工程基于BIM的主桥悬臂挂篮施工工艺动态展示如图4.7-12所示。

5.基于BIM的工程进度控制

进度作为工程项目三大管理之一，受施工方案、资源（人工、材料、机械等）、环境、地质、天气、管理水平等多种因素影响，其相应的管理技术也在不断发展，从横道图到网络图，实现了工序的优化，但这种二维图纸和网络计划式的进度管理是静态的，不能预测、模拟、动态调整整个施工过程，在施工过程中可能会存在不必要的时间浪费。

为了解决以上施工进度问题，该大桥项目运用了5D-BIM技术，将时间和成本维度加载到三维模型上，实现了施工进度的实时控制和动态跟踪优化。

首先将project格式的进度计划和BIM模型通过数据接口导入5D平台，在平台上根据进度计划进行流水段的划分，同时将进度与BIM模型相关联，便可实现进度计划可视化模拟，然后在进度模拟的基础上进行进度管理。

具体操作步骤如下：

第一，project提供的是计划进度，根据施工实际将实际进度录入平台中，从而进行计划完成时间和实际完成时间的对比，判断提前完工还是延期；第二，进度与模型相关联后，便可以实时动态、直观的了解施工进程，对进度的概念不再停留在已完工程量、阶段性成果上；第三，基于BIM的施工模拟，可以统计当前或本阶段的资源、资金消耗情况，这种快速精确的统计可以为进度调整提供依据，有效减少工程重新计量浪费的时间。

BIM技术是未来的趋势，学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋，欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭（http://www.wanbim.com），一起共同探讨学习BIM技术，了解BIM应用！