航道整治工程全过程 BIM 技术应用研究.pdfVIP

摘要：该项目利用专业软件和工具，将航道项目规划、设计、施工、运营维

护等各阶段的数据信息，通过BIM模型进行共享、传递和交换，使设计阶段的

设计方案优化，对施工阶段的施工方案进行模拟、可视化交底、施工管控，以及

运营维护阶段的竣工模型交付、资产和空间管理等，从而实现参建各方协同工作。

此项技术的实施促进了航道水运行业技术升级，帮助航道水运行业适应信息化发

展需求，推动航道整治工程建设向精细化发展过渡，提高了项目建设运行的总体

工作效率。目前，该技术已在长江航道整治工程中进行了应用。

1.技术概况

BIM技术是信息模型在工程建设行业中的具体应用，建立并利用三维信息

模型对工程项目的规划、设计、建造和运营全过程进行高效管理。它将显著提高

建设效率，降低工程风险，提升工程进度、费用、质量、安全管理水平。在政府

部门、行业协会、科研机构和工程企业的努力下，BIM技术在建筑、市政、水

运、铁路等行业得到了快速发展。

2016年交通运输部将BIM技术在交通建设行业的应用规划为“十三五”期

间十大重大技术方向和技术政策之首，开展BIM技术在长江航道整治工程应用

工作具有重大意义。2016年3月，长江航道局开展了BIM“（建筑信息模型）技

术在航道工程中的应用研究”的课题研究，初步明确BIM技术应用软件的选择、

BIM技术在航道整治工程全过程（设计、施工、运维阶段）应用等内容。与此

同时，长江航道局在后期项目中进行了实践，通过在安庆二期、黑沙洲、蕲春、

宜昌昌门溪等项目上的应用，逐步明确航道整治项目BIM技术应用内容和方法。

2.技术原理和内容

建筑信息模型（BIM）通过参数化实体造型技术使计算机可以表达真实建筑

所具有的信息，信息化的建筑设计得以真正实现，突破了千百年来用抽象的视觉

符号来表达设计的固有模式。概括来讲，BIM是将规划、设计、施工、运营等各

阶段的数据，全部逐渐积累于一个数据结构，其中既包含着三维模型的信息也储

存着具体构件的参数数据。信息模型的概念和运用已经不仅仅局限于建筑行业，

道路桥梁、水利航道等行业也越来越多地使用BIM技术。

BIM的数据由相关软件程序产生，用以共享和交换项目的信息并协助建设

项目过程中的整合操作。基于数字化设计信息的创建，与相关技术产品接口，可

以改变建设工程信息的管理过程和共享过程，从而实现BIM。

在前期设计阶段，BIM便开始建立一个贯穿始终的数据库档案。随着项目

发展，BIM的数据信息跟随方案不断积累与更新，设计的方案随着计划的调整

而改变。这就使得项目的前期设计工作在有限的时间得到更多的预选方案。

BIM的前期数据进入到概念设计阶段，将开始逐步扩充起来。有了BIM数

据基础，在做设计的同时，通过模型本身或者后期添加的数据，例如材料类型等，

设计师就可以便捷地计算出方案的绿色指标、经济指标、概预算等数值，反过来

对方案的设计进行改良。之后，这些数据将继续在扩初设计中得以细致化、完善

化。基于BIM的扩初设计，通过BIM模型可以完成出图，使用提取工具完成文

案和明细表的编制，呈交一套完整的产品设计。

BIM的数据传承到施工阶段，承建公司用来做工程量化、进度编制、工程

造价等动工前的准备，用以安排采购、下包、后勤等工作任务。施工阶段中

的BIM数据库也跟随着工作安排的开展而得以补充。如设计变更信息、实

际采购信息、设备租赁信息、人力资源信息等都可以更新到BIM模型数据

库中。最终完成的工程项目实体与BIM模型的数据是完全对应的，每项物

质零件都有其准确的电子数据信息存档备案。

BIM信息传递的最终阶段是投入运营使用的阶段。理论上，一套完整的建

设数据可以协助进行运营维护。如三维的图形信息，结合信息技术和相应设备，

对项目整体结构进行实时监测。

3.实施方案

3.1

设计阶段

（1）三维可视化设计

建立项目标准横断面装配库，进行三维可视化设计，为出图算量提供基础模

型，同时直观准确表达设计方案，消除传统平面设计盲点。

（2）仿真模拟

基于BIM模型，结合数值计算软件进行数值仿真分析，优化结构设计方案。

（3）出图算量

基于设计BIM模型快速提取横断面图纸和模型工程量，同时模型与图纸和

工程量是动态关联的，一旦模型发生调整，图纸和工程量也随之修改，设计效率

得到显著提高。