摘要：BIM技术分别应用在节段箱梁预应、拼装过程中，也可以在模板工程，钢筋工程等方面精细确定用量来进行材料管控以节约成本，进行可视化的技术交底确保安全质量，进行碰撞检查以优化各种材料的搭接。
关键词：BIM技术；CAD二维；技术分析
1 CAD二维与BIM三维建模关联应用
使用Revit软件建模，在施工设计图基础建立节段箱梁三维可视化、参数化模型，代替传统CAD三维视图，在施工方案技术交底、施工进度管控、工程量精细计算方面有着很大优势，但是，在进行建模过程中利用CAD二维图纸导入进行三维建模，精细化程度更高，准确性更强，建模过程更简单；所以掌控好CAD与BIM建模的关联应用，是进行整个BIM技术应用的重要步骤。
2 施工设计图的导入及轮廓创建参数化
直接利用CAD图纸导入进行建模，一方面可检查图纸的准确性，因为由CAD图纸进行的建模，如果后续参数化过程与之不一样，相当于对图纸进行一次审核，另一方面可使建模过程简单化，直接拾取CAD轮廓，再直接对其进行参数化，过程简易，建模更可靠。
图1 CAD图纸导入过程示意图
3 模型的创建、参数化控制
参数化建模是基于特证的实体建模方法，参数化有下主要优点：
1）基于特征：零件模型由具有一定几何形状的特证组成，通过不同特征在一定位置约束下的不同组合得到模型；
2）全尺寸约束：用尺寸参数来约束特征及其他几何对象的形状，通过尺寸约束来控制和修改几何形状；
3）尺寸驱动：当需要修改几何对象的形状时，只需编辑与该形状相关的尺寸参数即可；
4）全数据相关：模型的形状与其约束各几何对象的尺寸完全相关，几何实体之间也是相关的。所以通过参数化建立一套标准族，在后续建模过程中只需修改参数定义即可。
4 BIM技术在节段箱梁短线法施工预制应用
BIM模型是一种参数化的模型，因此构建模型的过程就赋予了尺寸，材料，型号等约束参数，是一种可视化的环境反复验证和修改后的成果，由此得到并导出的数据具有很高的可信度，如材料的统计、模板支架搭设汇总表等功能，可快速统计出各种模板，扣件，支撑等的用量，精确材料用量计算，为项目管理人员去降低成本提供新的技术手段，提高成本管控能力，从而进行材料的采购，进场，保证工期进度。
图2 三维可视化钢模板效果图
图3 安全通道三维效果图
钢模板构建的创建，为项目节段箱梁的钢模板定制奠定了基础，以往的钢模板都是根据二维设计施工图来进行模板生产，在现场拼装试用，有可能造成模板匹配拼装问题，导致模板重新返厂加工，通过钢模板的三维信息创建模型，在虚拟的三维空间试装，更好解决在拼装前模板拼装问题，三维模拟拼装更有效的提高钢模板的质量和安全问题。
5 节段箱梁标准段钢筋建模
节段箱梁的钢筋种类复杂，搭接位置多，人工计算复杂且容易漏项，利用BIM技术导入所计算出来的钢筋量比人工计算的钢筋量更加精确，减少不必要的浪费。建立的配筋图因为3D可视化的呈现，不但可以清楚了解整个建筑配筋有无重复或是造成施工困难与冲突的影响因素外，也可以通过3D图让施工人员明白工程施作时需要注意的重点不致遗漏（图4）。
图4 绑扎装置与钢筋、预应力管道模型
使用Revit软件明细表精确计算钢筋下料长度、数量等，为施工阶段计算工程量能有效的、更精确的计算。对于原材料作为施工基础，能更快速的统计工程量，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。
通过Navisworks Manage 软件检测工具Clash detective进行钢筋碰撞检测。并指定检测规则，进行结构钢筋与结构钢筋之间、结构钢筋与预应力钢绞管线之间的硬碰撞检测，碰撞结果自动计算输出检测报告，检查结果是否有碰撞的地方，如果发生碰撞则返回Revit项目模型进行调整。调整合理后，再次用进行硬碰撞检测。碰撞检测能很好的体现BIM技术应用，减少钢筋施工工程中的返工，更有效的进行钢筋排布，更准确的定位预应力管件的埋设位置。
6 节段箱梁预制施工模拟
6.1通过三维模型及施工进度表，建立BIM 4D施工流程模拟，找出施工中的冲突点进行讨论。通过模拟制定相应的解决方案，尤其是工序、工法以及施工下料等关乎成本的系数，都可以通过模式过程进行一一确定，最终制定最佳施工方案。
6.2藉由BIM 4D施工流程模拟，将模拟结果制作成施工动画，并将动画成果以相同视角与工地现场进行比对实证，通过直观且易懂的动画特性，让各分包商在施工前可以先行讨论，针对施工当中的冲突先行检讨进行修正。这样既可以大大提高施工各方相互沟通的效率，还可以大幅改善施工返工以及误工等问题，并且降低了非专业人员对于施工作业的理解难度。
6.3将BIM 4D施工流程模拟可模拟部分进行量化分析，例如物料的应用、人力资源的分配等等，大大提高了施工管理的效率，改善施工环境，有效控制成本。
7 三维动画节段箱梁拼装模拟施工
通过动画演示，做到从“真实”模拟真实箱梁拼接的阶段，实现了整个拼装架设过程的流程，从而更好体现整个施工组织设计和施工方案的展示，也对整个项目的后期宣传提供素材，能在以后项目投标过程中起到关键性的作用。总之通过BIM技术的应用取得多项新型专利成果，三维可视化的施工工期能准确有效管理施工进度，明显提高工程建设管理的信息化水平和效率。
论文作者:周制华,胡进源
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/28
标签：建模论文; 钢筋论文; 参数论文; 模型论文; 技术论文; 图纸论文; 过程论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;