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摘要：建筑行业的参与单位多且各单位之间的工作搭接既频繁又密切，信息的传递容易失真和失误。建筑业信息化是解决这一问题必不可少的办法，但是我国建筑业信息化程度与国外先进水平还有一定的差距。另外，钢结构是重要的结构形式，其工程规模越来越大、结构日益复杂，项目管理的工作也面临越来越多的困难，需要建筑业信息化的帮助。在这样的信息化大潮流中，BIM（建筑信息模型）将是解决问题的重要手段。
关键词：建筑业信息化；BIM（建筑信息模型）；设计优化；施工进度优化
1、BIM的概念
BIM思想源于20世纪70年代，目前较为完整的定义为美国国家BIM标准（NBIMS，NationalBuilding Infomation Model Stall-dard），具体定义为：BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。
2、基于BIM的桥梁工程施工优化
桥梁工程施工优化的主要目的是针对桥梁工程设计的复杂性、预制构件多等特性，确保施工方案的可行性，并提高施工效率和管理水平。采用BIM技术和模拟技术，将桥梁三维模型和进度计划集成起来，实现基于时间维度的施工进度模拟。一方面，可以按照天、周、月等时间单位进行项目施工进度模拟，并根据现场情况进行实时调整，分析不同施工方案的优劣，从而得出最佳施工方案；另一方面，可以对项目的重点或难点部分进行细致的可视化模拟，进行诸如施工操作空间共享、施工机械配置规划、材料供应计划、构件安装工序、材料的运输堆放安排等施工方案的优化。
通过上述施工方案的模拟与优化，将桥梁施工过程中可能出现的问题提前发现、提前解决，这就改变了传统的管理思想，即由等待问题发生的“被动管理”转变为主动发现问题的“主动管理”，从而减少施工问题的发生、简化施工现场管理活动。同时，由此获得的可视化施工过程，可用于实时指导真实的施工过程，特别是让工人能够更好地理解施工工艺、流程、协作方式、安全隐患等，这不仅可以减少施工问题的发生，还可以提高管理人员（如工程师）管理效率、减少管理活动。
刚果（布）国家一号公路二期工程中的Loukouni大桥是一座典型的钢结构桥梁。整个项目采用EPC（Engineering Procure-ment and Construction）的发包模式，总承建商为中国建筑股份有限公司。由于该桥梁以预制构件为主，为保证施工的顺利进行，在设计与施工过程中，采用了BIM技术进行辅助管理，包括设计建模与检测、施工过程模拟与分析等。
3、基于BIM的桥梁工程设计优化
桥梁工程设计包括初步设计、技术设计和施工设计。欲使BIM技术与桥梁设计有效地结合，三维（3D）建模是前提。由于三维建模技术在桥梁工程设计中还没有得到较好的应用，故需采用BIM技术将传统的二维图纸转换为三维模型，然后基于三维模型进行设计分析与优化。
项目人员一方面收集项目相关图纸之后进行建模，另一方面在模型建立的同时由BIM系统进行检测分析，并将出现的问题反馈到BIM团队和相应的决策人员手中，决定是否需要修改图纸。如果需要，则由项目的设计人员对图纸进行修改，并再次进行建模和检测分析，直到反馈信息显示已不再需要修改图纸为止。通过这种方法，设计人员期望在施工开始之前解决所有的设计问题，确保设计的可建造性，减少返工。
对桥梁工程而言，初步设计的主要任务是确定桥式方案和总体结构构想，如桥梁平面、立面、断面的布置，这关系到桥梁的位置、上下部结构等。在确定桥梁方案的过程中，通常涉及多个方案的比较与选择，这往往需要较长的时间，且难于与业主沟通。采用BIM技术，设计师可根据各种设计构想，进行数字化、参数化三维建模。
BIM与技术、施工设计技术设计是初步设计的延续，即对确定好的桥梁方案进行整体和局部结构细化处理，如断面、配筋等，主要适用于大型、复杂、新型或重要桥梁工程。施工設计则对桥梁结构进行深入计算分析，并绘制施工图。针对技术、施工设计中的结构复杂性，BIM技术提供了较好的优化手段。基于确定后的桥式方案的BIM模型，结合详细设计图纸进行深化三维建模，即建立结构细化模型。仍以该桥梁为例，其细部构造模型如图3所示。然后，采用BIM软件进行设计冲突分析，并自动生成分析报告。一旦发现设计问题，则进行图纸修改、再建模、再检测，直至全部解决设计问题。整个设计优化过程是一个循环过程：设计一建模一检测一修改（设计）。设计方案则在不断的检测与修改中逐步确定下来。BIM的出现使设计方案的修改变得更加容易。因为在BIM模型中，所有的构件都是基于一定的逻辑关系生成的，在某一个构件上进行的修改都将引起所有与其具有逻辑关系的信息的同步修改，这将大大减少设计人员的重复劳动和错误率。
4、结语：
尽管BIM在桥梁项目中的应用只限于设计问题的检测分析和施工进度计划模拟，但在某种程度上表明BIM在支持桥梁工程设计与施工优化方面存在较大潜力。BIM可以为桥梁工程设计和施工提供有效支持。本研究期望可以为提高大型、复杂桥梁工程设计与施工的效率和效益提供参考，同时为BIM在土木工程领域的推广应用提供帮助。相信随着BIM理论和技术的不断推广，BIM在土木工程中的应用会越来越广泛，从而提高其工程质量、工作效率和管理水平。
关键词：建筑业信息化；BIM（建筑信息模型）；设计优化；施工进度优化
1、BIM的概念
BIM思想源于20世纪70年代，目前较为完整的定义为美国国家BIM标准（NBIMS，NationalBuilding Infomation Model Stall-dard），具体定义为：BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。
2、基于BIM的桥梁工程施工优化
桥梁工程施工优化的主要目的是针对桥梁工程设计的复杂性、预制构件多等特性，确保施工方案的可行性，并提高施工效率和管理水平。采用BIM技术和模拟技术，将桥梁三维模型和进度计划集成起来，实现基于时间维度的施工进度模拟。一方面，可以按照天、周、月等时间单位进行项目施工进度模拟，并根据现场情况进行实时调整，分析不同施工方案的优劣，从而得出最佳施工方案；另一方面，可以对项目的重点或难点部分进行细致的可视化模拟，进行诸如施工操作空间共享、施工机械配置规划、材料供应计划、构件安装工序、材料的运输堆放安排等施工方案的优化。
通过上述施工方案的模拟与优化，将桥梁施工过程中可能出现的问题提前发现、提前解决，这就改变了传统的管理思想，即由等待问题发生的“被动管理”转变为主动发现问题的“主动管理”，从而减少施工问题的发生、简化施工现场管理活动。同时，由此获得的可视化施工过程，可用于实时指导真实的施工过程，特别是让工人能够更好地理解施工工艺、流程、协作方式、安全隐患等，这不仅可以减少施工问题的发生，还可以提高管理人员（如工程师）管理效率、减少管理活动。
刚果（布）国家一号公路二期工程中的Loukouni大桥是一座典型的钢结构桥梁。整个项目采用EPC（Engineering Procure-ment and Construction）的发包模式，总承建商为中国建筑股份有限公司。由于该桥梁以预制构件为主，为保证施工的顺利进行，在设计与施工过程中，采用了BIM技术进行辅助管理，包括设计建模与检测、施工过程模拟与分析等。
3、基于BIM的桥梁工程设计优化
桥梁工程设计包括初步设计、技术设计和施工设计。欲使BIM技术与桥梁设计有效地结合，三维（3D）建模是前提。由于三维建模技术在桥梁工程设计中还没有得到较好的应用，故需采用BIM技术将传统的二维图纸转换为三维模型，然后基于三维模型进行设计分析与优化。
项目人员一方面收集项目相关图纸之后进行建模，另一方面在模型建立的同时由BIM系统进行检测分析，并将出现的问题反馈到BIM团队和相应的决策人员手中，决定是否需要修改图纸。如果需要，则由项目的设计人员对图纸进行修改，并再次进行建模和检测分析，直到反馈信息显示已不再需要修改图纸为止。通过这种方法，设计人员期望在施工开始之前解决所有的设计问题，确保设计的可建造性，减少返工。
对桥梁工程而言，初步设计的主要任务是确定桥式方案和总体结构构想，如桥梁平面、立面、断面的布置，这关系到桥梁的位置、上下部结构等。在确定桥梁方案的过程中，通常涉及多个方案的比较与选择，这往往需要较长的时间，且难于与业主沟通。采用BIM技术，设计师可根据各种设计构想，进行数字化、参数化三维建模。
BIM与技术、施工设计技术设计是初步设计的延续，即对确定好的桥梁方案进行整体和局部结构细化处理，如断面、配筋等，主要适用于大型、复杂、新型或重要桥梁工程。施工設计则对桥梁结构进行深入计算分析，并绘制施工图。针对技术、施工设计中的结构复杂性，BIM技术提供了较好的优化手段。基于确定后的桥式方案的BIM模型，结合详细设计图纸进行深化三维建模，即建立结构细化模型。仍以该桥梁为例，其细部构造模型如图3所示。然后，采用BIM软件进行设计冲突分析，并自动生成分析报告。一旦发现设计问题，则进行图纸修改、再建模、再检测，直至全部解决设计问题。整个设计优化过程是一个循环过程：设计一建模一检测一修改（设计）。设计方案则在不断的检测与修改中逐步确定下来。BIM的出现使设计方案的修改变得更加容易。因为在BIM模型中，所有的构件都是基于一定的逻辑关系生成的，在某一个构件上进行的修改都将引起所有与其具有逻辑关系的信息的同步修改，这将大大减少设计人员的重复劳动和错误率。
4、结语：
尽管BIM在桥梁项目中的应用只限于设计问题的检测分析和施工进度计划模拟，但在某种程度上表明BIM在支持桥梁工程设计与施工优化方面存在较大潜力。BIM可以为桥梁工程设计和施工提供有效支持。本研究期望可以为提高大型、复杂桥梁工程设计与施工的效率和效益提供参考，同时为BIM在土木工程领域的推广应用提供帮助。相信随着BIM理论和技术的不断推广，BIM在土木工程中的应用会越来越广泛，从而提高其工程质量、工作效率和管理水平。