BIM技术案例分享：BIM技术如何打造郑州市四环路

郑州市四环路是中国乃至世界最大的一条市政工程，全长93公里，高架65公里，地面加高架150公里。采用节段预制梁桥设计和施工工艺，设计期限一年，施工期限一年，工期非常紧。本工程的BIM应用主要集中在可视化工程环境、参数化精确建模、三维配筋、节段预制梁精细化设计、景观方案仿真设计5个方面。无人机航拍与三维实景模型创建可视化工程环境。无人机航拍分两个阶段，第一个阶段是现场踏勘阶段，利用无人机对全线进行了航拍，大大缩短了设计人员踏勘的时间;第二阶段，创建实景模型，给工程设计提供一个真实的现场环境。在四环路工程中，对道路中线两侧各500米范围内进行全线的摄影，共采集照片34万张，实景建模范围达到120平方公里。采集回的影像信息可以清晰地看到需要征地的范围，拆迁的楼宇及工程周边的环境。采用参数化精确建模技术。主要包括：参数化路线设计、参数化桥梁上部结构设计和参数化桥梁下部结构设计。利用参数化路线设计工具完成平曲线、竖曲线设计任务;路线成果支持参数驱动，通过改变关键变量数值驱动模型改变;当路线变化时其他专业设计成果均随路线成果实时更新。通过创建箱梁横断面模板，约束关键点变化关系实现参数化桥梁上部结构设计，实现参数化模板断面，并利用条件约束工具，指定变化位置与变化规则，实现参数化变截面箱梁设计;后期可根据需要，直接更改关键变量数值实现设计成果更新。直接使用软件下部设计工具完成定截面规则变化墩柱。通过创建参数化单元的方法实现变截面复杂变化墩柱的设计，根据设计需求，从截面、实体构建、几何体空间关系等维度进行参数化控制。利用桥梁结构设计模型进行结构分析与钢筋配置;直观显示复杂的结构和钢筋在三维空间布置情况，降低读图难度，有效指导现场工人加工生产;准确详尽的钢筋数据信息，通过与钢筋加工机械的配合，有效地提高了钢筋下料生产效率。四环路工程中，采用的是节段预制桥梁的工艺，西四环节点预制梁就有2.13万块。从预制梁的加工、生产、运输、安装到构建跟踪，对工程质量来说都非常重要。以BIM技术为切入点，建立参数化标准预制梁，与梁厂生产工艺相结合，打通设计施工环节间的信息壁垒，精确指导构件生产。另一个BIM在桥梁工程中的案例，是BIM技术在波形钢腹板组合桥梁中的应用。依托公司设计的3座各具特点的波形钢腹板组合梁特大桥，率先在国内开展了波形钢腹板组合桥梁的BIM技术应用与研究工作，主要包括参数化设计、可视化施工交底、施工工艺模拟、施工进度模拟、施工过程信息管理。波形钢腹板组合桥梁施工在国内的经验不多，为此开展了复杂节点施工模拟应用，针对复杂关键节点做了动态施工模拟，开展施工交底工作。利用虚拟现实VR漫游与驾驶模拟等操作，使施工人员更加直观、清晰地掌握项目的施工工艺流程，也使其具备更有利于指导施工的技术条件。通过可视化交底，提高了施工质量，缩短了施工工期。通过施工进度的模拟，直观展现施工的界面、顺序与进度情况;准确预演施工过程;清晰展示施工工序;完善施工进度计划;优化施工流程;有助于多方的沟通与协调。通过软件的二次开发，对项目开展施工过程的信息管理。将施工过程中的现场照片、图纸、文件等资料，与模型的相应部件及节点进行关联链接，可在BIM模型中随时查阅各类施工信息，有助于提高施工企业对项目的管理效率，收到施工方好评。

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