红岩村嘉陵江大桥坐落于山城重庆，是一座高低塔双层斜拉桥，线路全长732m，主跨375m；上层为双向六车道城市快速路，下层中间为轨道交通，两侧为城市支路。

    BIM实施概述

    在重庆红岩村嘉陵江大桥项目中，BIM实施流程包括几个阶段：规划及前置处理阶段、模型设计阶段、BIM+智慧工地、技术质量管理、安全文明管理、进度管理、成本及物资管理、应用阶段、后期成果输出。

    项目实施硬件主要包含云服务器、工作站、无人机、三维扫描等；软件部分主要以Revit体系为主，辅以相关软件相配合。

    在BIM实施标准方面，是以国家和地区标准为依据，编制红岩村大桥BIM实施方案,用以指导全流程的BIM实施工作。

    BIM模型搭建

    1.BIM模型标准化

    为了确保建模质量，在模型搭建前，以实施方案为基础，进行一系列标准化搭建工作，包括文件架构、建模方式、构件命名、成果交付等。在模型设计过程中，使用标准文件架构、标准化族库命名、标准化构件分类与命名。

    2.BIM模型组织与拆分

    整体模型设计则是采用以Revit和Tekla为核心的BIM建模软件，以此能做到建模过程可视化、参数化与程序化，模型设计成果采用WEBGL与BIMVR双引擎系统平台。

    3.红岩村大桥模型——参数化设计

    为了做到快速建模的目的，红岩村大桥模型采用参数化设计。同时，在可视化程序设计中，应用dynamo+python等语言编程工具，完成构件参数化定位与参数化约束。

    4.红岩村大桥模型-标准模型拆解

    大桥整体模型设计分为桥墩类、桥塔类、桥台类、大桥支座类、钢桁梁节点类、索结构类、桥面系类与附属设施，共计七大类别。其中，一级构件200余类，二级组合构件150余类。钢结构模型采用TEKLA软件，对模型细部节点构件进行深化设计，指导钢构件的加工制作。

    BIM+IOT+智慧工地

    在该项目中，定制研发的红岩村大桥BIM智慧管理系统，将BIM技术通过BIM平台与现场质量、安全、进度管理相融合。

    1.塔吊/塔机监控中心

    该平台集成了施工塔吊监控数据模块。建设人员通过该模块，能对塔吊的工作习惯及隐患进行统计分析和预警。同时，也在BIM智慧管理平台上集成现场视频监控模块，实现智能监控对施工安全隐患的捕捉。

    2.危大专项监测

    在工程现场，针对本项目深基坑开挖、钢梁位移变形、斜拉索应力等危大专项工程，进行监测数据管理集成，实现监测数据对接、分析、预警、报警等功能，对重点危险源进行实时可视化监控。

    3.智能预警

    在模块之外建立了智能预警中心，对接项目中所有模块数据，建立智能预警中心。对数据进行相应分析，预测数据发展，对超过一定范围的数据进行预报预警，实现超前控制、实时控制。

    4.BIM智慧工地+大屏看板系统

    大屏看板系统通过平台移动端进行监测的情况。现场也布置了LED大屏看板，集成了大型设备监控、现场视频监控、环境监测及危大专项监测等，实时反馈现场情况，提升管控深度及广度。

    大屏看板系统

    5.移动端BIM应用

    除了平台移动端和LED大屏，研发人员还将BIM智慧管理平台集成到项目微信企业号中，通过手机管理掌控项目情况，提升现场管理手段及管理深度，实现大后台+小前端+移动端一体化集成管理。

    BIM实施应用情况

    1.施工BIM技术应用及管理

    ①在技术应用及管理方面的应用，首先是三维可视化。将BIM技术应用到现场技术管理中，从之前以图纸为沟通资料的模式，转换为以BIM模型为中心辅助技术交底的模式，并通过移动端辅助现场施工管理。例如，通过BIM-VR的体验能够查看到大桥构建的属性。

    ②在碰撞整合协调分析方面，按照2D设计图纸，在BIM模型搭建过程中，可以直观地检查到图纸相互矛盾、无数据信息、数据错误等方面的图纸问题，及时反馈给设计单位。避免后期施工，因图纸问题导致停工及返工，减少后期项目管理成本。

    ③钢结构专项应用方面，采用Revit建模与Tekla复核进行图纸的深化设计。

    ④在无人机应用方面，采用无人机搭设360度全景的相机，定期拍摄现场的全景照片，上传到BIM平台上进行归档。

    同时应用的倾斜摄影技术，建立高精度的三维GIS模型，进行虚景和实景的应用。

    ⑤二维码应用，包括二维码安全帽，二维码信息档案等。

    ⑥在施工工艺模拟方面，针对本项目复杂施工节点，采用BIM技术进行工艺模拟，辅助施工指导及交底，包含桥台、桥塔施工工序模拟。

    2.施工质量应用及管理

    ①质量管理协调

    在项目BIM协同管理平台设置质量管理模块，实现基于平台完成质量体系文件查看、质量检查整改跟踪等功能，提升质量管理效率。

    ②三维扫描技术应用

    采用三维激光扫描技术，对项目进行完整的空间点云数据采集，快速构建三维点云模型。通过与BIM模型对比，在模型中显示实体偏差，输出实测实量数据，保证数据的真实客观，提高质量检测效率。

    三维扫描模型

    ③钢锚箱关键节点应用

    采用Tekla软件搭建钢锚箱三维模型，整合协调后根据设计坐标在Revit环境中建立统一的整体坐标系，对钢锚箱进行模拟拼装。检查拼接偏差，与设计控制坐标对比无误后，输出钢锚箱各控制点的三维空间坐标，指导现场测量复核。

    通过三维扫描技术进行复核检查，对于制作精度偏差超限的构件，在工厂加工成型时能及时发现并进行整改，消除设计与制作之间的误差。

    3.施工进度应用及管理

    ①在进度应用及管理方面，首先根据施工进度计划及BIM模型，进行施工进度模拟，辅助施工进度管理。

    ②基于BIM平台进度协调管理，通过无人机/全景相机，采集现场施工全景实景数据，与施工建造模拟数据对比分析，更形象直观分析进度情况。

    ③基于BIM平台施工日志管理，将原有的纸质施工日志模式，调整为基于BIM平台的施工日志管理。

    4.施工安全应用及管理

    ①基于BIM平台安全管理，部署项目BIM协同管理平台安全管理模块，基于平台实现安全问题追踪落实管理、危险源监控等功能，提升安全管理效率。

    ②基于BIM平台安全数据监测集成，可以对钢梁位移变形、斜拉索应力的数据采集结果，在BIM平台上进行可视化展示及数据集成分析，包含自动监测和手动监测的相关数据集成，实现智能监控。

    ③在现场搭设VR安全体验馆，通过VR的安全体验让工人更直观进行高空坠落、体重伤害等体验，提升安全教育效果。

    5.施工成本及物资管理

    ①工程量统计

    由于本工程的异形结构及复杂性，采用传统手段不便于工程量准确统计及资源计划编制。通过BIM模型统计相关工程量，为现场施工提供了工程量依据，经对比分析，误差最多不超过3%，避免了资源浪费。

    拆解模型及工程用量统计

    ②物料追踪

    将施工当中的物资管理数据集成至平台中，通过与上传模型工程量的对比分析，就能够很直观地查看到现场物资的使用情况。

    ③土方分析

    运用无人机三维扫描+BIM逆向建模的方法，采集并模拟A5桥台土石方的开挖情况，使土石方量计算更加精确，对项目成本管控发挥了重要作用。

    BIM实施总结

    BIM技术的实施总结有四个关键词和四个数据。

    四个关键词——

    1.全流程。项目采用BIM+项目管理模式，从施工策划阶段开始至项目竣工交付施工全流程应用BIM技术。

    2.系统集成。BIM智慧项目管理平台实现了项目管理/智慧工地等模块的系统化集成。

    3.高新技术。全景技术/三维扫描/倾斜摄影/BIMVR/智慧工地物联网等一批新技术在本项目中的实施应用。

    4.大数据。利用智慧管理平台收集项目施工数据，并智能统计分析，为项目管理提供可靠的数据支持。

    四个数据——

    1.1+1=1。传统与BIM模式两条管理路线并行，在项目运转过程中相融合，形成具有中建特色的BIM管理流程。

    2.70%。加强项目人员应用新技术理念，目前项目管理人员参与率已超过90%,施工信息化管理覆盖率超过70%。

    3.0%。现场没有发生由于技术问题所导致的工期耽搁，返工率为0%。

    4.124。截至目前，项目安全质量隐患排查信息124起，问题整改率达到100%。对现场安全、质量起到了有效的监督及管理。

    本文刊载/《桥梁·BIM视界》杂志

    2019年第1期总第8期

    作者/曾远

    作者单位/中国建筑第六工程局有限公司

    重庆红岩村大桥项目技术部

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