基于Dassault的桥梁BIM施工管理应用及前景研究

童皓安 冯 晓

（重庆交通大学土木工程学院， 重庆 400074）

0 引言

BIM即建筑信息模型，是一系列应用于建筑行业全过程管理的信息化工具。通过将项目中各类信息数据化，使得信息传递、交互、共享等处理方式更加智能高效，为参与到项目中的各方提供了数据化平台，通过协同化、数据化、可视化和智能化，从而在提高工作效率、节约劳务成本、缩短工期、提升质量。相对于传统工作模式具有极为明显的优势。

1 基于Dassault平台的施工BIM应用

Dassault系统公司自1970年以来，即运用3D技术为汽车制造、航空航天等行业的公司提供服务，曾根据Boeing公司的要求，协助其制造出第一架无纸质图纸的飞机。在土木行业，Dassault公司推出了基于BIM的一系列软件，例如几何建模软件CATIA、三维地质建模软件GEOVIA、施工仿真软件DELMIA等。其中运用于施工管理的主要是施工仿真软件DELMIA。是目前国内外设计施工BIM系统的主要应用平台之一。应用主要有以下方面：

1.1 施工图的3D正向设计或翻模

在国内当前环境下，在有BIM参与的项目中，其3D模型还主要以翻模为主，但是也不乏正向设计。Dassault软件中以CATIA为首的软件既可以对既有图纸进行翻模，也可以在构件库充足的情况下进行快速的 3D正向设计。建立模板库是Dassault的一个特色，其设计、管理等模版可以在软件应用的过程中不断积累，使在对以后的工程进行设计、管理时能使用之前所积累的模板。Dassault软件的正向设计是对BIM参与设计的初步实现，可以实现施工工作的部分分步化和公开化，所能够实现的构件也有一定的复杂性，但是从工程整体来看，所能实现的BIM化还是有限。

1.2 施工图协调设计

在工程进入施工之前，需对原图纸例如招标图纸等进行修改完善，将其变为可以在现场施工过程中实际参照的图纸。其所涉及的方面众多，需要多个专业参与，工作程度极其复杂，需满足各个专业的技术标准和规范，达到最大效率，且相互之间还要协调配合。深度设计极为繁琐，在重大工程项目中，经常会出现管线通道与建筑构件之间出现冲突，即使仅各类管线通道本身也会出现碰撞，给施工造成极大不便。

1.3 施工组织方案辅助编制

施工组织方案时工程项目的重要部分，是整个施工流程所需参照的计划，也是各方沟通协调的集中体现。在当前的 Dassault软件环境下，尚不能做到输入参数后生成施工组织方案，不过可以对已输入的施工组织方案进行修改调整。在施工组织方案界面上，可以对施工流程、方法、工序，以及统筹组织、现场布置进行调整，基于BIM技术，施工方案、现场布置、工序安排等均可以通过施工组织方案修改界面与施工仿真软件DELMIA相配合来实现。

2 达索平台的局限性与改善途径

2.1 目前存在的问题

对照BIM的理念和目标，Dassault平台作为BIM施工管理系统在基础层面还存在较多问题。

1、首先在施工图正向设计或翻模阶段，Dassault软件很好的利用了BIM可视化的特点，桥梁的下半部分结构可以实现正向建模，上半部分的力学结构则暂不能实现，在施工模拟仿真中则对桥梁上半部分结构有前瞻模拟。就可视化的程度而言，基本实现了从翻模到建模的跨越，作为普及BIM的基本要求，现有的软件系统已经可以实现；

2、施工图深度设计上，在设计精度上，根据需求不同，使用不同的精度尺度，且两个层面需相结合，这一点存在着相当的技术难度，在市面上现有的BIM施工管理软件中得以实现；在碰撞问题上，仅实现同一专业内的碰撞检测是远远不够的，BIM在碰撞问题上的优势就是在于在理论上能够实现跨专业的碰撞检测，即智能协同的其中一个方面。智能协同是要求各个专业为了同一个工程能够基于BIM实现良好的协调和配合，当实现了智能协同，那么再考虑跨专业碰撞问题则会迎刃而解；

3、进度管理是基于施工组织方案和施工进度计划的，即进度管理的BIM化水平也是随着施工组织方案的智能化程度而有相应的改变；质量管理和安全管理则由于沟通效率的增加而能实现更高效的管理；成本管理作为工程的最终目标，贯穿施工的方方面面，各方面所能取得的优化均会在成本管理上得到体现。可以说进度、质量、安全、成本管理均是工程管理的重要管理，但本文更侧重对于施工组织方案到施工进度管理的研究，不予赘述。

2.2 施工决策功能的途径

以上应用功能基本属于BIM的非智能功能（数据管理、动态可视化仿真、协同化等）。但是在计算决策方面，虽然出现了自动计算桩基偏离、自动进行钢筋下料、自动进行砌体的配合。但是更多的设计决策和施工质量评估功能尚未实现。虽然达索具有相关几何建模软件 CATIA、三维地质建模软件 GEOVIA、施工仿真软件DELMIA等软件的特点和功能。但是并不是…如果说现在的BIM施工管理平台是赋予了施工管理一双更加灵活的手，那么BIM的发展目标则是拥有一个强大而缜密的大脑。桥梁施工BIM化朝着智能化方向，基于达索平台的主要途径如下：

1、扩展达索，在达索系统中增加决策模块。

2、连接（链接）第三方智能化、专业化软件。这些软件包括运筹学、计算统计、结构验算等。

3、用户的二次开发功能模块。达索平台设置数据共享接口。

3 结语

1、总结了桥梁施工BIM的完整概念与目标。即数据全周期管理、协同化、可视化、可追溯性、网络化（物联化）和智能化。

2、在对目前国内外的BIM平台在设计施工中的应用的基础上，指出了目前施工BIM依然处于较低级的水平。虽然当前基于BIM的施工管理软件已经实现了在可视化、可追溯性、公开化、分步化等多方面已不存在技术障碍，当前设计方案比选、施工组织调整、现场布置等多方面还是依赖有经验的人力管理。

3、当能够完全量化条件和结果之间的程序，解析管理经验和工程性效之间的关系，便能够实现高度的智能化，接着在智能化的基础上实现智能协同，仅赋予了施工管理一副“机械手臂”，指出 BIM的未来核心是智能化和协同化。

4、提出了基于达索平台的桥梁BIM智能化的三个主要途径。