預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁BIM精細(xì)化建模實(shí)例

曾紹武,張學(xué)鋼,張　林,李季暉,王安東

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院道橋工程系,陜西渭南　714099；2.中鐵一局集團(tuán)有限公司,西安　710054)

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預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁BIM精細(xì)化建模實(shí)例

曾紹武1,張學(xué)鋼1,張林2,李季暉2,王安東1

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院道橋工程系,陜西渭南714099；2.中鐵一局集團(tuán)有限公司,西安710054)

摘要：橋梁BIM模型構(gòu)建技術(shù)是運(yùn)用BIM建模軟件建立參數(shù)化3D、4D乃至nD橋梁BIM模型,運(yùn)用信息模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為橋梁全生命周期服務(wù),為參與橋梁建設(shè)各方提供信息化交流平臺,為實(shí)現(xiàn)建設(shè)對象可視化、施工進(jìn)度控制動態(tài)化、信息數(shù)據(jù)采集智能化提供技術(shù)支持。以湖潤1號大橋的3D、4D模型構(gòu)建為例,闡述采用Revit構(gòu)建大橋模型全過程,提出一種橋梁BIM模型精細(xì)化構(gòu)建的方法與思路。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋；BIM；模型構(gòu)建；精細(xì)化；方法

中國中鐵、中國鐵建、中交集團(tuán)等正全面宣傳和貫徹落實(shí)精細(xì)化管理，BIM三維模型與管理平臺的應(yīng)用成為各集團(tuán)公司推行精細(xì)化管理的一項(xiàng)重要舉措[1-3]。筆者作為湖潤1號大橋BIM建模與駐場技術(shù)服務(wù)負(fù)責(zé)人，結(jié)合湖潤1號大橋的工程特點(diǎn)，運(yùn)用Revit進(jìn)行精細(xì)化模型構(gòu)建研究探索與實(shí)踐。橋梁BIM模型構(gòu)建技術(shù)是運(yùn)用BIM建模軟件建立參數(shù)化3D、4D乃至nD橋梁BIM模型，運(yùn)用信息模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為橋梁全生命周期服務(wù)，為參與橋梁建設(shè)各方提供信息化交流平臺，為實(shí)現(xiàn)建設(shè)對象可視化、施工進(jìn)度控制動態(tài)化、信息數(shù)據(jù)采集智能化提供技術(shù)支持[4-5]。以湖潤1號大橋的3D、4D模型構(gòu)建為例，闡述采用Revit構(gòu)建大橋模型全過程，提出一種橋梁BIM模型精細(xì)化構(gòu)建的方法與思路，以供同行參考與借鑒。

1概述

1.1　湖潤1號大橋概況

廣西崇左至靖西高速公路六-2標(biāo)位于百色市靖西縣湖潤鎮(zhèn)境內(nèi)，起訖樁號YCK110+600-K114+850，主線全長4.25 km。湖潤1號大橋是該標(biāo)段控制性工程之一，位于湖潤鎮(zhèn)坡州村，全長496 m，跨徑為3×40 m+(78+140+78) m+2×40 m。主橋設(shè)計(jì)為3跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)，引橋?yàn)?0 m標(biāo)準(zhǔn)T梁，主墩設(shè)計(jì)為變截面空心薄壁雙肢墩，大部分橋墩高度都超過50 m，最高5號墩達(dá)97 m，主跨140 m，屬高墩大跨結(jié)構(gòu)，圖1為建設(shè)中的湖潤1號大橋[6]。

圖1　建設(shè)中的湖潤1號大橋

1.2　運(yùn)用BIM技術(shù)的必要性

湖潤1號大橋?yàn)樵摌?biāo)段控制性工程，具有以下特性：

(1)周邊地形地貌復(fù)雜，山嶺陡峭，便道崎嶇；

(2)高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋，主墩、主梁均為變截面空心形式，結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜；

(3)三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力線形分布范圍廣，鋼筋眾多，普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道縱橫交錯；

(4)控制性工程，合同工期緊，施工進(jìn)度壓力大。

鑒于此，施工中將帶來鋼筋、混凝土等材料的進(jìn)場、周轉(zhuǎn)困難，水平、垂直運(yùn)輸量大，圖紙復(fù)雜識讀困難，向工人技術(shù)交底有挑戰(zhàn)，管道精準(zhǔn)預(yù)留定位繁瑣，鋼筋與管道沖突頻現(xiàn)，鋼筋加工綁扎任務(wù)重，施工進(jìn)度難以控制等問題。

針對以上問題，研究湖潤1號大橋BIM模型的建立，尋求BIM技術(shù)解決方案，確保大橋施工質(zhì)量、安全和進(jìn)度很有必要[6]。

2Revit系列軟件構(gòu)建橋梁模型的優(yōu)勢

2.1　Revit軟件操作界面簡介

Revit構(gòu)建橋梁模型主要運(yùn)用到新建項(xiàng)目創(chuàng)建一個(gè)Revit項(xiàng)目文件以及新建族創(chuàng)建一組在項(xiàng)目中使用的自定義構(gòu)件。新建Revit項(xiàng)目文件操作界面如圖2所示，軟件菜單的一級目錄功能菜單主要包括：建筑、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、插入、注釋、分析、體量和場地、協(xié)作、視圖、管理、附加模塊、修改。橋梁建模過程中主要使用的結(jié)構(gòu)模塊功能有柱命令生成樁基承臺，鋼筋命令繪制鋼筋，構(gòu)件命令放置橋墩、梁。插入模塊功能有導(dǎo)入CAD命令、載入族命令，分別可以實(shí)現(xiàn)平面CAD圖紙導(dǎo)入與外部新建族文件的載入。視圖模塊可以實(shí)現(xiàn)三維視圖切換功能，用戶界面可以調(diào)出屬性和項(xiàng)目瀏覽器等欄目，以便查看屬性和在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)平面、立面中東北西南之間快捷轉(zhuǎn)換。修改模塊可以實(shí)現(xiàn)對齊、鏡像、平移、旋轉(zhuǎn)、修剪、陣列等基本操作。

圖2　Revit全橋項(xiàng)目操作界面

新建族文件操作界面如圖3所示，軟件菜單的一級目錄功能菜單主要包括：創(chuàng)建、插入、注釋、視圖、管理、附加模塊、修改。建立橋梁構(gòu)件族時(shí)主要使用創(chuàng)建模塊功能中的拉伸、融合、旋轉(zhuǎn)、放樣、放樣融合以及空心拉伸、空心融合、空心旋轉(zhuǎn)、空心放樣、空心放樣融合十大命令生成復(fù)雜的橋梁構(gòu)件族，另外，還用到屬性命令定義族類別，其他功能模塊使用的命令與項(xiàng)目文件介紹的基本一致。

圖3　Revit 0號塊族操作界面

2.2　Revit構(gòu)建橋梁模型的優(yōu)勢分析

采用Revit軟件建立橋梁三維BIM模型，構(gòu)建完整的鋼筋、混凝土數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，運(yùn)用BIM施工管理平臺進(jìn)行信息化集成[7-9]，3D狀態(tài)下推演施工方案，4D狀態(tài)下進(jìn)行施工進(jìn)度、計(jì)劃管理，獲取各施工節(jié)段的材料工程數(shù)量、幾何尺寸信息、相對參考坐標(biāo)，成為施工管理人員準(zhǔn)確把握施工現(xiàn)場的得力助手，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)強(qiáng)大的建族功能確保建模精、確、快

采用Revit系列軟件，以建族方式精確生成截面變化復(fù)雜的空心橋墩、梁體以及預(yù)應(yīng)力管道等，按實(shí)際施工順序和橋梁構(gòu)件變化規(guī)律，建立參數(shù)化的橋墩節(jié)段、連續(xù)梁節(jié)段族，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確生成各個(gè)構(gòu)件，建模效率高。

(2)操作界面友好，易于上手

Autodesk Revit是在Autodesk CAD基礎(chǔ)上開發(fā)的三維建模軟件，軟件的操作與CAD有部分相通相似，容易理解軟件的菜單命令，便于施工企業(yè)初學(xué)者操作上手，有利于技術(shù)成果的應(yīng)用與推廣[10]。

(3)良好的三維顯示效果

Autodesk Revit對電腦配置要求高，三維動態(tài)畫面效果好，鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道清晰可見，可以實(shí)時(shí)動態(tài)高精度加載顯示模型，三維技術(shù)交底模型實(shí)體逼真，交底效率高。

(4)優(yōu)良的數(shù)據(jù)互通性

Autodesk Revit與Autodesk CAD均為基礎(chǔ)性開發(fā)平臺，可以和同類或者下游軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，除了能夠?qū)?Navisworks Freedom、Navisworks Manage進(jìn)行碰撞檢查、三維漫游動畫制作、施工進(jìn)度動態(tài)管理外，還能導(dǎo)入并應(yīng)用達(dá)索、魯班等軟件的后方平臺，甚至導(dǎo)入Robat中進(jìn)行力學(xué)分析與計(jì)算[11-12]。

(5)全生命周期管理

湖潤1號大橋Revit三維模型應(yīng)用可以貫穿整個(gè)工程生命周期，從可行性研究到設(shè)計(jì)階段，從施工企業(yè)招投標(biāo)策劃到竣工驗(yàn)收結(jié)算階段，甚至延伸到運(yùn)用維護(hù)管理階段。BIM模型的動態(tài)數(shù)據(jù)管理屬性便于橋梁工程全生命周期的業(yè)務(wù)應(yīng)用[13-14]。

(6)自帶工程量計(jì)算功能，方便易用

橋梁模型的建立、屬性信息的輸入、工程數(shù)量的查詢提取均符合工程技術(shù)人員操作習(xí)慣并方便易用。自帶混凝土方量點(diǎn)擊查詢功能，以及鋼筋明細(xì)表提取功能，快捷簡單。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度模擬優(yōu)化、碰撞檢查、三維漫游動畫制作、工程量分計(jì)和統(tǒng)計(jì)。

鑒于以上優(yōu)勢，采用Revit建立橋梁模型解決湖潤1號大橋施工中的問題是可行的。

2.3　Revit構(gòu)建橋梁模型主要步驟簡介

Revit構(gòu)建橋梁模型的主要步驟如圖4、圖5所示。

圖4　全橋三維模型構(gòu)建流程

圖5　T梁三維模型構(gòu)建流程

圖4所構(gòu)建的全橋三維模型僅包含混凝土信息，不包含鋼筋、預(yù)應(yīng)力信息，圖5所示的T梁三維模型包含混凝土、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道三者的信息。

3精細(xì)化構(gòu)建橋梁三維模型的實(shí)施

湖潤1號大橋鋼筋數(shù)量多，鋼筋信息量大，Revit軟件輕量化顯示功能有限，無法實(shí)現(xiàn)橋梁所有構(gòu)件的鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道信息集成，因此模型構(gòu)建工作分4部分組成：素混凝土整體橋梁模型構(gòu)建；樁基、承臺、橋墩、蓋梁鋼筋混凝土模型構(gòu)建；連續(xù)梁各施工塊段鋼筋預(yù)應(yīng)力管道模型構(gòu)建；T梁鋼筋預(yù)應(yīng)力管道模型構(gòu)建。實(shí)際混凝土澆筑過程也是分塊進(jìn)行的，因此分塊構(gòu)建模型對后期BIM模型數(shù)據(jù)信息的采集與應(yīng)用影響不大[15-16]。

3.1　湖潤1號大橋混凝土整體模型構(gòu)建

大橋整體模型構(gòu)建思路：嚴(yán)格按照施工圖1∶1建模，按照樁基中心位置定平面位置，按照各承臺頂高程定參照高程，建族實(shí)現(xiàn)各變截面空心橋墩(包括蓋梁、支座墊石等)、變截面連續(xù)箱梁以及各T梁的精準(zhǔn)建模，將族文件導(dǎo)入并安放在正確的位置，實(shí)現(xiàn)整個(gè)橋梁的模型的組裝構(gòu)建。

(1)樁基承臺混凝土模型構(gòu)建

在Revit項(xiàng)目中，首先根據(jù)施工圖承臺頂面高程在南立面創(chuàng)建各高程面，并對應(yīng)命名為某橋墩或橋臺承臺頂，作為各自墩臺模型構(gòu)建參照高程面，如圖6所示水平線即為南立面顯示的各承臺頂高程面。

圖6　承臺頂面高程

根據(jù)圖紙?zhí)峁┑臉痘行淖鴺?biāo)，用CAD畫出具體樁位布置平面圖，并提前將墩臺底部、承臺位置與樁基固定，導(dǎo)入到Revit不同的高程面上，實(shí)現(xiàn)精確定位高程、平面位置。以各自承臺頂面作為參考高程，按各根樁的直徑、位置和高程控制，采用結(jié)構(gòu)柱命令生成各基樁，共52根。根據(jù)導(dǎo)入的樁基承臺平面布置圖，按照施工圖提供的承臺墊層具體尺寸位置高程及厚度，按方形柱的形式生成所有承臺墊層，同理生成承臺。

(2)橋墩橋臺混凝土模型構(gòu)建

根據(jù)圖紙幾何尺寸結(jié)構(gòu)分別建立0～8號橋墩或橋臺的族文件，隨后分別導(dǎo)入第二步建立的結(jié)構(gòu)構(gòu)造項(xiàng)目里，安放在正確的位置和高程處?？招幕蛘弋愋谓Y(jié)構(gòu)需要按照施工圖變化規(guī)律分塊段建族，類似構(gòu)件的可以通過參數(shù)化建族生成。如圖7(a)、圖7(d)所示為部分墩臺模型。

圖7　Revit創(chuàng)建的橋墩、橋臺、0號塊模型

(3)T梁混凝土模型構(gòu)建

橋墩橋臺混凝土模型一般沿豎向逐節(jié)構(gòu)建，而T梁混凝土模型則是沿水平分段構(gòu)建。根據(jù)施工圖40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁分中跨中梁、中跨左邊梁、中跨右邊梁、邊跨中梁、邊跨左邊梁、邊跨右邊梁6種基本參數(shù)族，每片T梁的細(xì)微變化處通過調(diào)整參數(shù)實(shí)現(xiàn)快速建模。如圖8所示為中跨中梁模型。

圖8　中跨中梁模型

(4)連續(xù)箱梁混凝土模型構(gòu)建

連續(xù)箱梁根據(jù)其特點(diǎn)分為0號塊族、1～19號塊族以及合龍段族，其中0號塊最為復(fù)雜，單獨(dú)建成非參數(shù)化族。1～19號塊類似，以1號塊為例建立參數(shù)化族，其他塊段通過需該參數(shù)生成，同理構(gòu)件各合龍段族。如圖7(b)、圖7(c)所示為0號塊模型。

0號塊是箱梁塊段中最復(fù)雜的，內(nèi)部倒角、過人孔等挖空多且變化復(fù)雜，嚴(yán)格按照0號塊變化規(guī)律分19塊進(jìn)行精細(xì)化建模，建模后將其三維投影三視圖與施工圖一一核對，確保計(jì)算的混凝土方量的精準(zhǔn)，突破0號塊的建模難題就突破了連續(xù)箱梁建模問題，也就突破了整個(gè)橋梁混凝土模型的建立，最后將各構(gòu)件族導(dǎo)入項(xiàng)目內(nèi)組裝成橋，如圖9所示。

圖9　全橋組裝效果模型

3.2　樁基、承臺、橋墩、蓋梁鋼筋模型構(gòu)建

梁體中錯綜復(fù)雜的鋼筋如何繪制，如何確保其空間位置的準(zhǔn)確性是建模過程中的一大難題。主要分兩種不同的情形，對應(yīng)采取不同的措施予以保證。第一種針對結(jié)構(gòu)尺寸規(guī)則的承臺，首先，繪制鋼筋時(shí)提前算好最外緣鋼筋的保護(hù)層厚度，做剖面后按施工圖尺寸手動繪制外緣第一層鋼筋大樣圖，并確保其保護(hù)層厚度。然后，考慮最外緣的鋼筋所占體積，將緊貼第一層鋼筋的第二層鋼筋繪制在其尺寸輪廓以內(nèi)，這樣鋼筋保護(hù)層厚度足夠，并消除鋼筋之間位置的沖突，鋼筋就不會亂跑。第二種情形是針對鋼筋在變截面區(qū)出現(xiàn)鋼筋外保護(hù)層厚度不夠其長度形狀有自適應(yīng)變化現(xiàn)象，此時(shí)需要將繪制的鋼筋拉出混凝土結(jié)構(gòu)，重新雙擊鋼筋按圖紙正確尺寸修改，采用建組命令將鋼筋形狀固定，最后將鋼筋組移動到混凝土結(jié)構(gòu)正確的位置。其中變截面T梁與箱梁鋼筋繪制時(shí)就會存在第二種情形。

在建族時(shí)必須選擇族的屬性為結(jié)構(gòu)框架，并將族模型導(dǎo)入項(xiàng)目中，才能在混凝土結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)鋼筋繪制。

繪制時(shí)嚴(yán)格按照鋼筋形狀、直徑、長度、間距、位置與型號等信息執(zhí)行，相同形狀鋼筋可以通過陣列或者復(fù)制生成，不同形狀的需要根據(jù)鋼筋大樣圖的尺寸手繪，繪制鋼筋操作一般在剖面上進(jìn)行。如圖10～圖12所示為樁基、承臺、橋墩蓋梁鋼筋模型。

圖10　蓋梁橋墩鋼筋模型

圖11　鋼筋模型

圖12　承臺鋼筋模型

3.3　連續(xù)箱梁各塊段鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道模型構(gòu)建

箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，其預(yù)應(yīng)力管道分為縱向、橫向、豎向，其中縱向預(yù)應(yīng)力管道包括頂板、腹板與底板內(nèi)的預(yù)應(yīng)力管道。箱梁建模時(shí)先在族文件中精確生成帶預(yù)應(yīng)力孔道混凝土模型，再將箱梁族文件導(dǎo)入Revit項(xiàng)目中，同時(shí)以逐根編號新建各三向預(yù)應(yīng)力管道族，將各管道族導(dǎo)入Revit項(xiàng)目中并對應(yīng)插入孔道，確保管道線形與孔道線形完全重合，最后繪制鋼筋。其他塊模型同理構(gòu)件。圖13是嚴(yán)格按照預(yù)應(yīng)力束的線形、位置、束數(shù)、管徑、分布規(guī)律建立三向預(yù)應(yīng)力管道模型。建模后將預(yù)應(yīng)力束模型三視投影圖與施工圖核對，確保管道在混凝土整體箱梁內(nèi)的位置完全準(zhǔn)確。圖14、圖15是按照箱梁普通鋼筋構(gòu)造圖紙構(gòu)建的模型，鋼筋的形狀、型號、直徑、間距、尺寸、布置規(guī)律與施工圖鋼筋信息完全一致。最后，形成混凝土構(gòu)造信息、普通鋼筋信息、預(yù)應(yīng)力孔道信息以及預(yù)應(yīng)力管道信息集成的三維信息模型，如圖16所示。

圖13　預(yù)應(yīng)力管道模型

圖14　箱梁鋼筋模型

圖15　鋸齒塊鋼筋模型

圖16　鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道集成的箱梁模型

3.4　40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道模型構(gòu)建

40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁模型構(gòu)建方法與連續(xù)箱梁類似，在此不再贅述。以中跨中梁為例，構(gòu)件40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道模型構(gòu)建步驟如下。

在準(zhǔn)確理解40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁施工圖的基礎(chǔ)上，其建模的整體思路如下：第一步，以建族形式生成40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁混凝土實(shí)體，主要運(yùn)用到建族功能中的實(shí)心拉伸、放樣、融合、放樣融合等基本的命令；第二步，在第一步建立三維實(shí)體模型族的基礎(chǔ)上生成40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁中的預(yù)應(yīng)力空心孔道，主要運(yùn)用到建族功能中的空心拉伸、放樣、融合、放樣融合等基本命令，其中包括梁肋預(yù)應(yīng)力孔道、頂板負(fù)彎矩孔道、張拉槽口等；第三步，在第二步新建帶預(yù)應(yīng)力孔道40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁族的基礎(chǔ)上將其導(dǎo)入項(xiàng)目中繪制普通鋼筋；第四步，按照預(yù)應(yīng)力孔道的尺寸、線形建立預(yù)應(yīng)力管道族，并將預(yù)應(yīng)力管道族導(dǎo)入第三步建立的鋼筋混凝土40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁項(xiàng)目中，管道族一一對應(yīng)安放到位，確保預(yù)應(yīng)力孔道和預(yù)應(yīng)力管道完全重合，這樣就生成帶預(yù)應(yīng)力管道、孔道、鋼筋的40 m標(biāo)準(zhǔn)T梁三維信息模型，如圖17、圖18所示。

圖17　鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道T梁模型

圖18　鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道集成的T梁模型

4四維模型構(gòu)建探索

在完成三維模型精細(xì)化構(gòu)建的基礎(chǔ)上，探索進(jìn)行四維模型的構(gòu)建。

4.1　四維動態(tài)施工進(jìn)度模擬創(chuàng)建工作流程

結(jié)合湖潤1號大橋的施工進(jìn)展，調(diào)查分析客觀條件，綜合考慮工人施工水平、機(jī)械設(shè)備資源配置、地形地貌特征，將四維模型創(chuàng)建過程與湖潤1號大橋施工組織流程緊密關(guān)聯(lián)[17-18]。

首先，進(jìn)行混凝土方量的精算。橋梁施工管理者控制施工進(jìn)度過程中往往是以已澆筑的混凝土方量與未澆筑混凝土方量對比值進(jìn)行總體衡量和控制工程進(jìn)展的，雖然沒有明確指出但是卻暗含著鋼筋、預(yù)應(yīng)力束、模板等的工程量，混凝土澆筑方量計(jì)劃與資源配置息息相關(guān)。其次，根據(jù)混凝土澆筑方量的分施工節(jié)段精算結(jié)果，進(jìn)行資源分配，并根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和客觀施工水平進(jìn)行工作效率的計(jì)算，求出橋梁某單項(xiàng)任務(wù)所需工作時(shí)間。再次，綜合考慮邏輯關(guān)系和傳統(tǒng)施工網(wǎng)絡(luò)雙代號圖或者施工進(jìn)度控制橫道圖獲取整個(gè)橋梁工程施工項(xiàng)目的總體進(jìn)度計(jì)劃安排。最后，將施工總體進(jìn)度計(jì)劃安排跟橋梁BIM模型一一關(guān)聯(lián)，利用Navisworks的timeline功能模塊進(jìn)行橋梁四維動態(tài)施工進(jìn)度模擬。圖19為4D動畫模擬截圖集。

圖19　湖潤1號大橋4D動畫模擬截圖集

4.2　計(jì)算機(jī)構(gòu)建四維動態(tài)模型的實(shí)施步驟

如4.1所述在充分考慮到四維模型構(gòu)建與湖潤1號大橋的施工進(jìn)度管理客觀情況之間內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)之上，按以下步驟進(jìn)行實(shí)施：

(1)用Revit2014版軟打開橋梁模型，將其存為NWC格式文件；

(2)用Navisworks Manage2014版打開上一步另存的NWC文件；

(3)在Navisworks Manage2014中點(diǎn)擊timeline模塊輸入湖潤1號大橋總體施工進(jìn)度計(jì)劃(圖20)，明確各橋梁施工節(jié)段的計(jì)劃開始、計(jì)劃結(jié)束、實(shí)際開始、實(shí)際結(jié)束時(shí)間；

(4)在Navisworks中明確各塊段的施工任務(wù)的性質(zhì)，包括建設(shè)、拆除或者臨時(shí)性任務(wù)；

(5)將橋梁模型各施工節(jié)段實(shí)體構(gòu)件與步驟3輸入的進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)；

(6)構(gòu)建出橋梁四維動態(tài)進(jìn)度模擬動畫，并根據(jù)工程進(jìn)展后實(shí)際開始時(shí)間與實(shí)際結(jié)束時(shí)間不停進(jìn)行模型的修改和更新[8-10]。

圖20　施工進(jìn)度計(jì)劃輸入

5結(jié)語

通過湖潤1號大橋三維模型的構(gòu)建，證實(shí)采用Revit建族功能實(shí)現(xiàn)精確構(gòu)建高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋整體三維信息模型方法可行，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)精確構(gòu)建T梁，箱梁的鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道三維信息模型，Revit三維顯示效果良好。缺陷是鋼筋BIM模型所占內(nèi)存空間過大，湖潤1號大橋BIM項(xiàng)目無法將鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道等所有信息集成到統(tǒng)一的模型中，信息的輕量化以及云工作平臺研究是將來建模工作者以及軟件開發(fā)工作者努力的方向[19-20]。

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Prestressed Continuous Rigid Frame Bridge BIM Fine ModelingZENG Shao-wu1, ZHANG Xue-gang1, ZHANG Lin2, LI Ji-hui2, Wang An-dong1

(1.Department of Road and Bridge Engineering Shaanxi Railway Institute, Weinan 714099, China;

2.China Railway First Group Ltd., Xi’an 710054, China)

Abstract：The modeling technology of bridge uses BIM software to establish the parameterized bridge BIM model of3D, 4D and even nD, employs basic data information model to serve for the life cycle of the bridge, offers information exchange platform to the parties involved in the bridge construction, and provides technical support to realize visualization of construction objects, dynamic control of construction schedule and intelligent data acquisition. With reference to 3D and 4D modeling of Hu Run No. 1 Bridge, this paper describes the whole process of modeling a bridge with Revit, and puts forward methods and ideas of bridge BIM fine modeling.

Key words：Prestressed continuous rigid frame bridge; BIM; Modeling; Fine; Method

中圖分類號：U442.5； TP391.72

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.02.015

文章編號：1004-2954(2016)02-0071-06

作者簡介：曾紹武(1982—)，男，講師，E-mail：zyyxgjd2002@163.com。

基金項(xiàng)目：陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院2015年首批科研基金項(xiàng)目計(jì)劃(2015-16)；2015年度陜西高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(15Z31)

收稿日期：2015-05-12； 修回日期：2015-05-17