[摘要]：北京新機場軌道3標為“路軌共構”高架橋梁結構，針對該項目獨特的結構形式和施工難點，在建設單位的統一部署下，應用了BIM技術，通過緊密結合施工工藝、施工場地、進度計劃和資源配置等各方面因素，實現了項目的精細化管控。首先，通過BIM與GIS的結合，精確分析了項目與周邊環境的位置關系，為障礙物拆改移提供決策依據；利用BIM技術深化結構內部鋼筋與鋼絞線模型，優化結構鋼筋布置和安裝順序；通過對共構結構和預制箱梁的施工過程進行方案模擬和比選，分析各項技術與經濟指標，提出了低矮架橋機的創新方法，并利用BIM技術模擬了有限空間箱梁架設的可行性；為達到在對項目整體精細化管控的目的，充分運用BIM5D和預制梁生產加工信息管理平臺實現了預制箱梁的生產安排與工程進度的有機結合。

　　[關鍵詞]：BIM技術；共構結構；預制箱梁；架橋機；有限空間

　　BIM（BuildingInformationModeling）技術是一種應用于工程設計、建造、運維管理的數據化工具。核心是通過建立虛擬的工程項目三維模型，利用數字化技術，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的信息數據。借助這個包含工程信息數據的三維模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，從而為工程項目的參建各方提供了一個信息交換和共享的平臺[1,2]。

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　　1項目背景

　　北京市軌道交通新機場線定位為快速、直達、高品質的軌道交通專線，設計時速高達160km/h，南起新機場北航站樓，北至草橋，全長41.36公里，是北京市軌道交通路網和新機場配套設施的重要組成部分。

　　新機場軌道3標位于北航站樓站—磁各莊站高架區間，里程樁號為K16+216~K25+513.40，線路全長9.3km，其中路軌共構段7.9km，非共構段1.4km，工程總投資為16.57億元。

　　本項目所指的“路軌共構”是新機場高速公路線位于高架橋的頂層，機場軌道線位于高架橋下層，高架共構結構整體形式為“開”字型，如圖1所示。兩側各有一條輔路，下部為高速配套的綜合管廊。

　　2共構高架結構模型建立與模擬優化

　　2.1參數化模型建立

　　本項目結構相對簡單，但受外部環境影響因素較大，工程施工過程中經常出現設計變更，為減少變更對BIM模型帶來的影響，采用參數化設計方法實現模型建立，具體如下：

　　（1）按分部分項工程對結構進行劃分，分別在Revit中建立族，并對族幾何截面與位置坐標進行參數化，如圖2所示。

　　（2）根據圖紙信息，在Excel中列出所有結構參數信息。

　　（3）利用Dynamo編制參數化程序，如圖3所示。調用Excel參數，修改族參數，實現快速工程組裝和參數修改。

　　當出現工程變更時，即可通過Dynamo參數化程序調用更新后的Excel數據，一鍵式完成模型的更新。

　　2.2精準輔助拆改

　　本項目在魏永路南北兩側有電力方溝、燃氣管線、歌華有線等障礙物，影響G202、G203軸下部結構施工，且此部分管線需協同京雄高鐵橋墩施工，共同制定改移方案。按實測數據建立障礙物等環境模型，準確反映工程與障礙物空間位置關系；對施工過程中不同階段工況的模擬，得到構件施工全周期的占地情況數據；與現存管線進行碰撞檢查對比，得到需要改移段落的精確數據，為拆改決策提供科學依據，如圖4所示。

　　3精細化施工進度管控

　　3.1預制箱梁精細化生產進度管理

　　針對本項目478預制箱梁，開發基于BIM的數字化預制梁生產加工信息管理平臺，包含梁場概況、建設方案、進度管理、文檔管理、工藝動畫、形象進度展示六個模塊，其平臺框架如圖10所示。

　　平臺上可根據梁場的生產能力和工程進度計劃對預制箱梁進行生產任務安排。針對每片箱梁構建唯一與之對應的二維碼，動態反應箱梁的加工、質量檢測、驗收等過程中的數據信息。生產人員通過手機APP可掃描二維碼，查詢數據信息，包含編號、樁號位置、混凝土標號、混凝土方量、生產日期、安裝日期等構件信息；也可修改其狀態信息，包含模板安裝、鋼筋綁扎、張拉、壓降、養護等，從而做到信息的可追溯性，生產安裝信息時刻校驗，保證了施工質量。實現了全部478片箱梁的生產狀態、庫存位置、生產全過程信息的集成和精細化的動態管控。

　　3.2項目現場精細化協同進度管理

　　線性工程工作面多，進度計劃起點多，且受外部環境特別是拆遷影響大，進度計劃在實施過程中需要不斷糾偏調整。針對進度管理的難點，基于BIM技術，通過網絡計劃編制、虛擬建造、任務分解等手段，并結合Web、手機APP、3D打印技術等工具，建立了精細化進度管理的工作流程，如圖13所示。

　　4竣工交付

　　針對本項目BIM技術在施工過程中的應用，在項目竣工時，將設計與施工過程信息，包含深化設計信息、各專業竣工圖、材料規格、施工質量檢驗、驗收等信息與模型進行分類關聯掛接，形成了竣工交付模型，輔助建設單位后期運營管理[11]，如圖19、20所示。

　　5總結

　　BIM技術在基礎設施領域內的應用尚不完善，本項目BIM技術應用是對基礎設施領域的一次有益嘗試，探索了參數化建模技術，模擬、比選、優化驗證了重難點施工技術，實現了預制構件和現場施工全流程的精細化進度管控，保證了工程質量，提升了管理效率，為項目的建造過程提供了有力支撐，交付的竣工BIM模型，為后期運營管理提供了基礎，也進一步梳理并拓寬了BIM技術在橋梁工程中的作用與價值。通過總結應用過程，形成創新點和應用經驗如下：

　　（1）對共構高架橋梁的下部結構，應用Dynamo參數化編程的方式，可精準建立對應模型，通過調用和修改構件族幾何截面與位置坐標信息的參數，可實現一鍵式快速組裝與變更；將BIM模型與GIS地形數據相結合，可以精準測量、分析其空間位置關系，有利于拆改移決策，保障工程順利進展；在共構結構蓋梁施工、箱梁架設等重難點施工環節，通過利用BIM技術建立多種施工模型，能夠很好地對比分析各方案的技術和經濟指標；利用施工模擬、碰撞分析對其施工過程進行仿真和驗證，能夠確定實施方案的可行性，從而為技術方案的制定提供有力依據。

　　（2）自主開發的預制梁生產加工信息管理平臺實現了預制箱梁的生產全過程的精細化管理，結合BIM5D協同管理平臺，將預制構件的生產計劃與現場進度進行了有機結合，充分利用二維碼、移動互聯和3D打印等先進技術，實現了項目整體進度的精細化管理。

　　（3）針對項目應用全過程，在項目竣工時，結合Revit和BIM5D軟件的各自優點，可以形成集成深化設計信息、各專業竣工圖、材料規格、施工質量檢驗、驗收情況等信息的竣工交付模型，為運營管理單位提供技術支持。

　　參考文獻

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　　[2]何關培，黃錳鋼.十個BIM常用名詞和術語解釋[J].土木建筑工程信息技術，2010，2（2）：112-117.

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　　葉錦華，鄧博，張濤，王夢筱，李昊