路桥施工企业不应忽视BIM碎片化应用

今天，BIM技术作为建筑业最新的革命性技术已经在全球范围内的复杂大体量建筑中得到了广泛的应用，当前，对于我们中铁、中交、中铁建等从事综合工程施工的路桥施工企业来说，选择地铁车站和房屋建筑工程等符合“平法”规则设计图纸的项目作为切入点，依托鲁班，广联达等主流BIM集成化的应用解决方案，BIM应用实现了a G 6 ?面向建造阶段项目全过程管理的深度应用，在进度演示与纠偏，技术交底; ~ a o，方案演示，工程数量精算，设计图优化，分F W i B包结算，业主计量，施组筹划，预S P Z / x ( , i埋件和预留孔洞二维码管理、b ~ | o t 7 v现场安全质量管理等工作中发挥了重要作用。

但是，相对于地铁$ U 2 f S * & u车站和房建工程，路~ = C X R u - \桥企业还面临业态结构中占比较大的诸W L g q D如高速铁路，高速公路v v ~ u y ? o t，市政道路6 O J { ` * H J等路桥项目，因为设计图纸大部分不r A L ! ~ M e I v符合平法规则，结[ k x $ j H 4 T构分散，多呈线状布局，设计标准化程度较低，分数不同行业主管部门管理，构件规律性不强，钢筋建模与批处理难度较大，市场上尚没有成熟的^ u F , a面向建造过程的集成化BIM应用平台等现实困难，导致BIM技术相对P B 0于房建和地铁车站工程在# $ ! O = P 5应用广度和深度方面一直乏力，笔者认为，探索更进一步推进路桥项目在建造阶段面向项目管理全过程的BIM应用，我们应该注意如下四点：

一、倡议y r s i o - j主流BIM解决方案提供商的介入

我们倡议鲁班和广联达等主流BIM解决方案提供商积极进军铁路、公路和市政等路桥施工领域的集K s X F成化应用平台研发。

&nb. O i \sp;当前，以鲁班和广联达` q + L ^ R $ u为代表的聚焦房建u , W 2BIMN H J r集成化应用平台开发的主流BIM解决方案提h ! ; v 3 ^ Y x 5供商推出了类似广联达BIM5D、鲁班管理驾驶舱、鲁s 8 R & Z班浏览器、鲁班进度计划等集成化的应用平台，整合实现了诸多面向房建施工项目管理的核心应用点，为提高管理效率和降低项目管理工作量，方便进行经济活动分析等方面发挥了积极作用，我们也呼吁鲁班，广联达以及斯维尔等企业，能够认真思考如何分享和切割路桥BIM这块市场大蛋糕，以及如何引领路桥BIM新进展，构建基于路桥BIM应用的新竞争优势U R { d (和市场竞争新格局。

二、做减法

笔者认为，路桥O F + # 3 u 0 GBI5 , r FM与房E w ~ i 1建BIM应用的重要区别之一就是施工图纸在“平法&s H x vrdquo;规则方面的差异，房建BIM基于平法规则实现了钢筋建模与处理的高效率和相对较低的工作量，而路桥结构和钢筋建模则不能利F H K [ ~ + ] 4用诸如鲁班土建这样基于Autocad的建模平台来建立6 o o N曲边曲面型的结构，而利用Revit在处o . c Y ( g理大批量钢筋建模处理时也存在建模工作量相对较大，钢筋量较s ) ? a V , D n大时对计算机配置迎检要求较高，模型较难实现轻量化的问题，那能不能探索可能折中处理的一些做法呢？

我们知道，在大部分路桥设计院目前还做不到向( U j施工单位交付三维BIM模型的情况下，或者说在当前路桥设计院即便存在向施工单位直接交付BIM设计模型的意愿，但是迫于设计院也无法回避施工单位建立钢筋模型时面对的钢筋建模体S e s ` \ J A h {量大处理困难这一敏感问题，充分考虑一般路! A ^ - ^ !桥工程的钻` i * #孔桩、承台、墩身、预制梁、现浇梁等结构在路桥设计院交付此类图纸时，均已经清晰绘制出了二维书面钢筋图纸，并精确计算了钢筋工程量，这相对于房建大体量钢筋来说难度较低，从应用的角度，相当于路桥设计院已经解决了这个l m + 4 s N 3 W问题，我们所要考虑的聚焦点可以从钢筋模型轻量化处理这个难题中解脱出来，把钢筋问题作为减法减掉，这样做减法以后，非常有利于规划开m o q p ? O a发施工BIM集成化应用平台。

具体操作来讲，对于个具体的线状结构物中的一个（比如某一个墩位或者{ f / H g u P某联现浇梁）或者一个当中的一部分（比如某个墩位的a u / L [ . { S某根桩或者承台、墩身，或者某联现浇梁的某号节段等），只需考虑采用H s o G R t B 1 uRevit建模，然后在对象属性中增加除结构混凝土属性信息之外的钢筋相关工程量管理字段，一并对应录入，然后开发集成化的应Y C T % [ ; 7用平台对模型及模型字段} J S J D u / V进行调用管理，完成工程进度跟踪与演示、施工计划、分区段的混凝土工程量计算、钢筋工程量提取、汇5 % T & C总，以及月度材料计划下达，月度分包商T 2 Z ?结算，辅助向甲方验工计价等工作，达到了类似广联达BIM5D等当前主流集成e u Y ~ 8 q [化平台的应用功能。

三、高度重视路桥项目中的BIM碎片化应用

笔者曾经也有& C $忽视BIM碎片化应用的误解，把房建B] V } F A 5 $ @IM集成化应用作为BIM应用的唯一道路来理解，但是经过认真研究我们发现，如果不重视BIM的碎片化应用，BIM技术的普及应用和助推企业实现管理提质升级就无从谈起，我们提倡BIM碎片化应用主要有如下几个考量：

1、通过BF / 3 k = UIM碎3 H ? v O 9 ;片化应用能够快速普及BIM建模平台，营造BIM建模的学习气氛，为企业实现更大范围、更深层次实现BIM推广应用提供可能。

当前业E O ? o \ S界广泛采I u : M取的Revit建模平台，对建模计算机配置较高，还有类似鲁班土建等基于AutoCAD的建模平台对建模平台要求较低，一般电脑即可，且免费提供，但后者处理少量曲边不规则结构的建模相对吃力，类似这些建模平台特点各异，均能够完成对不同类型的结构建模，当务之急是将其导入实际施工项目，为广大90后群体的新生力量逐步掌握，并逐步使用在具体工程实践中，如果建模技能仅仅6 d = T局限在少数人掌握的专业技能层面，那么BIM应用就只会严重受限，发挥的作用也就会非常有限，这当然不是我们努力推广BIM研究的方向。

2. 3 8 Z、通过BIM碎片化应用，% f l p c 7 : h m能够解决诸多工程实际问题

广大路桥施工企业从事很多复杂结构，迫切需要应用BIM技术助力，把复杂问题简单化，以保障施工安全，消除质量隐患，消除长期以来的很多工程师面对复杂结构时的畏难情绪。笔者倡议可以考虑在路桥施工中从以下几个应用点切入：

（{ C ; C ) i1）进行特殊复杂结构的方案演示

如果技术人员建立高精度模型有困难，或者也没有必要，通过尝试快速低成本投入建立相对低精E W \ d N ` j @度的模型，完成部分特殊结构的施工步骤演示，对于项目实施团队深刻理解施工顺序、施工方案和施工工艺，甚至分解编排施工计划非常- R b z . i %有b % e | 3 x J好处。我们常说K , W V 4 m b的BIM“模型秀”就是指此类BIM的碎片化应用。

笔者所在的单位在深圳东宝河新安大桥建设中，采用此种思路较好地模拟了一种新型施工挂篮在波形钢腹板PC组合箱梁桥施工的应用工况，特别是针对波形钢腹板的吊装难题，通过BIM技术助力，最终设计出了合理适用的挂篮。

（2）碰撞检查

对部分诸如场地狭窄的互通式立交匝道桥钢箱梁吊装、大型C R } l h O .跨线龙门吊拆除等场合，考虑到场地局限性大，动线冲突概率h k )大A e R，为保障安全，通过在建立bim待安装构z P $ % z k R ;件和吊装设备等模型，进行诸如场地待安装构件堆放位置H u l规划，起吊行走路径等工作，可以较为简单地实现施工前的方案预演，采用模型进行表达，为防范人脑不易察觉的动线冲突等安全隐患提供了很好的参考。

（3）进行复杂结构的测量放样

对于路桥施工中经常遇到的1 E D V H部分结构怪异的曲边异型结构，采用在Revit中进行高精度建模，根据施工需要捕捉关键控制点的坐标，一方面可以校核手工计算坐标的准确性，也可以通过BIM建模师背靠背的建模捕: 1 K . (捉坐标的方式o . N ^相互之间校核，避免复杂的数理公式计算，降低测量出错的风险。中铁七局集团郑州工程有限公司BIM研究院下属的航空港BIM工作站针对复杂装饰拱的制造与安装，采用Revit建立模型，根据结构分段，与加工厂家约定控制点，在BIM模型中捕捉关键控制点的坐标，完成了拱肋的高Z ; 2 e精度制造、分段和安装，确保了结构线形。笔者曾经在郑州黄河公铁两用桥拱肋安装中采用了这一方法，取得了较1 / } l 7好的效果。

（4）进行复杂结构的模板: I b 2 -设计

对于部分特殊结构的模板设计一直以来{ y ^ u d s [是令工程技术人员头疼的事情，比如市政上常见的花瓶式桥墩，底模M [ ? 5 O d流线型现浇梁，斜拉桥的曲边不规则塔身，甚至是一般现浇梁的端部内模等，采取BIM技术，将相关结构直接建模，分段后提取分段内的异型曲面，据此编制技术交底供加工厂家下料，就能比较简单地实现完全符合设计的异型结构模板制造。笔者曾经在南京长江第三大桥建设中采用AutoCAD三位建模，实现了现浇梁端部异型复杂内模的设计Y w { r，把复杂问题简单化，取得了较好的效果。

（5）复杂结构或者钢筋的技术交底

我们中铁七局集团郑州工程有限公司BIM研究院上海地铁BIM工作站，技术人员设计了一种非常简便易用的格构柱安装定位支架，并申请了实用新型专利，为了让现场操作工人熟练掌握该种支架的使用方法，对该支架BIM模型采用三维渲u C ? l S ` u u染后进行技术交底，直观浅显准确的表达让工人实现了&ldquom 5 0;秒懂”。同时，该工作站还采用BIM辅助设计了一种综合灯柱，该灯柱与地铁车站施工围挡有机结合，集成了监控摄像头，探照灯，警示灯，广告宣传标语和抑制扬尘的雾化水喷头等功能，赢得了业主的好评。类似场合均可以考虑采用BIM技术进行交底或者辅助设计N Y c r 6。

（6）场地布置

在公路铁路市V Z l u | j : g政工程中，经常牵扯到对施工场地的合理布置问题，尤其是对地铁等市政工程，地处闹市区，施工可能占用的土地非常有限，有的地方是寸土寸金，必须精a & m d $打细算才能顺利展开施工，这一点在近年的很多业主招标时也被作为加分项。对公路铁路项目，也存在合理布置项目驻地，合理利用场地规划K \ E / D 8 k预制梁场，拌合站等，类似场地布置H & } c o +的场合，均可以借助BIM技术，幸运的是目前广联达和鲁班两家主流BIM解决e - M方案供应商均已经开发出了非常强大的场布软件，只需要2个小时的培训，一般建模师就可以快速利用此类场布软件布置除非常漂亮的驻地等，此类软件内置了诸如车库、活动板房、旗杆、场地围挡、钢筋加工棚等场布常见的丰富族库和模块，可以很方便的调用，采用搭积V X g M q木的方式~ ; $ N V b进行: q . d快速建模，并进行场地规划方案对比。

稍微有点遗M P l %憾的是，目前的场布软件均不支持施工场地围挡外的便道自定义功能，5 # j主要侧重对围挡内的场地进行布置，当前路桥施工企业在进行地铁车站等施工过程中，从施工主体，到施工出入口风亭等附属设施，均需要对场地进行多期围挡，有时占用道路不见得能够实现对地方交通的“占一还一”，可能是“占三还二”，在与地方交管对接的过程中，他们最关注围挡外的交通疏解方案，如果能够开发出兼( 3 ? ~ n U顾围挡内场布和围挡外交通导改方案的场q Z Y ,布系统，将会大大提高这一方面的工作效率。

（7）施工进度和计划演示

在路桥施工项目实施中，项目部经常要进行{ v \ s e月度生产工作总结，按照下一个月的施工生产计划t 2 { 5 & h，为了提高会议头脑m h ! Z Q * V风暴的效率，及时发现相关问题，如果能够采用BIM模型的方式进行进度演示和b V $ _ R P [ B l计划安排演示，则一面了然，这在体量较大的地铁车站等相对更加重要，通过对结构进行分组或者分段，采用不同透明度和颜色进行已完工程、未完工程、计划完成工程等进行区6 $ ~ n 2 S分演示，就能够提高团队协同效率。

（8）工程量精算

部分结构造型复杂，计算工程量仅靠脑力难以胜任，让工程师痛苦不堪，如果能够事先建立BIM模型，然后直接提取工程量，则这项工作变得容易。即便不是复杂的6 N K K T b特5 + 1 K殊结构，工程量精算也能够伴生于其他BIM碎片化应用点而存在。或者如果BIM建模技术0 x ~ Z 0 B r Q 7娴熟，通过建模方式计算工程量也会越来越具有可行性，比如桥台、涵洞八字墙、圆锥形\ ? \ o R护坡，模板重量估算等。

以上是8个方面的碎片化应用简单导引，类似的应用点还有很多，在此不一一列举。

诚然，我们认为BIM的碎片化应用主要是基于对当前BIM应用覆盖面要更加拓展、更加广泛的基本共识。同时，BIM的广域碎片化应用有赖于企业一把手对BIM应用工作的高度重视，需要适时的加大投入，加强培训，完善管理机构设置，合理设定发展规划，出台建模师考证激励奖励机制等一系列措施跟进。

3、BIM碎片化应用有助于为% s v 4 x开发集成化的应用平台积累基础需求

开发集成化的BIM应用平台需要软件开发商梳理和整合m p r % G f G 8 ,应用需求，如果需求辨识不明，开发集成化的应用平台就成了无源之水无本之木，通过碎片化的BIM应用，积累海量的基础应用需求，再经主流BIM解决方案提供商的辨识、凝练、整合和再造，打通部m I K B 5 V G分应用点的内在关联，就可能诞生针对性、适用性和接地气的集3 U ] ? W t N p \成化应用平台，我们期待这r O U x q 8 m r x一天早日到来。

四、更加深入推进路桥设计标准化建设

当前公路及市政工程领域设计标准化程度相对较低，铁路系统几大设计院曾经或者正在采用的“标准图”或者“通用图&rd9 I g 9 q ` (quo;等，具有房建行业的标准化特征s 9 h 0，标准化程度相对公路领域较高，但是随3 [ C k G B } n `着我国近0 m . H . O年高铁建设的5 @ 1 d = ! { t大规8 y K i K s 7 #模发展，标准化的图集也不少，涉铁各大设计院之@ w M \ ;间很多图集也不通用，设计风格迥异。笔者设想，如果能够: \ \ F在国家行业部位层面大力推进“路桥设计标准化工程&r1 N S zdquo;，则为将标准化图集转化为族库（比如预制梁、现浇连续梁等），并在各个企业建模时被广泛引@ / / n 0 ) 0 x 8用提供了可能，这就能为快速建立信息更加富集的BIM模c % & M p a `型和应用奠定坚实的基础。

同时，在路桥领域推广基于钻孔桩、承台、墩身、桥台、涵洞等通用结构的“路桥平法”的钢筋处理规则，则可以充x X / i分发挥房建集成化应用平台开发经验对开0 S c @ } 0 R P F发路桥施工企业建造阶段BIM集成化平台开发的反哺，大大加快BIM技术在路桥施工领域的应用，我们更加期待这一天的早日到来。