淺談BIM技術(shù)與施工測量的關(guān)系

摘 要：BIM技術(shù)的發(fā)展帶動測量技術(shù)的革新，并且提出4D施工理念，就更加促進施工技術(shù)的進步。傳統(tǒng)的施工測量，遵循以數(shù)據(jù)為中心，忽略3D模型的分量，文章就如何運用模型指導(dǎo)施工測量，分析模型的參數(shù)數(shù)據(jù)優(yōu)化測量方案。而BIM技術(shù)與施工測量的集成大大降低控制測量的難度，提高施工精度，縮短了工期[1]。文章引用BIM技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用，對某橋進行全橋建模三維模型，這樣可以更加清晰的把設(shè)計方案與設(shè)計修改展現(xiàn)給甲方，對全部施工測量方案更加客觀與立體的進行方面測評，根據(jù)BIM建立的三維數(shù)據(jù)模型的現(xiàn)場指導(dǎo)施工測量。

關(guān)鍵詞：BIM；施工測量；4D施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.089

0 引 言

目前，國內(nèi)大力推進BIM（建筑信息模型） 技術(shù)發(fā)展，在業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)了研究與應(yīng)用的熱潮，政府部門和行業(yè)已經(jīng)高度關(guān)注BIM技術(shù)的價值和成效。目前，我國的軟件設(shè)計公司還沒有著手推出BIM技術(shù)軟件用于商業(yè)化，這就給國外的軟件廠商提供鍥機，當然軟件還停留在建立三維模型，還沒有完全發(fā)展到全面實施到專業(yè)設(shè)計，當然這個主要問題是相關(guān)專業(yè)軟件的配套不齊全與專業(yè)設(shè)計規(guī)范的不確定性[2]。基于BIM技術(shù)、方法的應(yīng)用階段的建設(shè)、標準和軟件的深入研究，根據(jù)我國施工測量管理的特點和實際需求，科學(xué)優(yōu)化施工BIM應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu)，系統(tǒng)的方法和對策，并結(jié)合BIM和4D的施工測量技術(shù)，提出了BIM建模系統(tǒng)建設(shè)基于BIM 4D施工測量的理論，形成一套整體的實施計劃.工程施工測量的BIM應(yīng)用，以施工測量基于BIM的信息化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

1 BIM建模軟件revit軟件

Autodesk Revit系列建模軟件是國際先進的軟件供應(yīng)商Autodesk公司研發(fā)的，目前主要是對建（構(gòu)）筑物設(shè)計行業(yè)研發(fā)的三維模型的可視化、參數(shù)化軟件設(shè)計平臺。目前以Revit技術(shù)平臺為基礎(chǔ)推出的專業(yè)版模塊包括：RevitStructure 、Revit Architecture和Revit MEP三個專業(yè)設(shè)計工具模塊，以滿足各專業(yè)設(shè)計的應(yīng)用需求。利用Revit建立的三維模型，施工中所用到的施工藍圖、CAD表達二維圖形與三維模型的立體形象視圖加上材料的明細表全部都是以建（構(gòu)）筑三維模型數(shù)據(jù)管理資料庫的形式表達[3]。

2 BIM技術(shù)建模要點

結(jié)合橋梁施工的特點，利用Revit Architecture建立全橋模型，對族模型進行參數(shù)化設(shè)計。文章研究的橋梁不但處在半徑為4500平曲線上，而且還在豎曲線上。通過研究發(fā)現(xiàn)Revit Architecture“族的方法”存在強大的參數(shù)功能，可以控制橋梁復(fù)雜的線性。Revit Architecture“族的方法”主要是通過控制參數(shù)進而達到控制建（構(gòu)）筑視覺形體表達的一種方法，根據(jù)設(shè)計圖紙定義橋梁每一部分的參數(shù)生成真實的三維橋梁個體，當然了建筑師、設(shè)計師就可以隨意修改其中某一個參數(shù)變量，隨之它所對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)形體也自動的發(fā)生相應(yīng)的變化，進而為設(shè)計師改變設(shè)計、變化形體提供了簡單的途徑。參數(shù)化的模型就為設(shè)計師生成規(guī)律、復(fù)雜的建（構(gòu)）筑的形體就顯得尤為重要[4]。這種“族的方法”建立多種形式建（構(gòu)）筑形體用參數(shù)來控制的優(yōu)勢在于“族的方法”中參數(shù)的創(chuàng)建、參數(shù)的變更、參數(shù)的延續(xù)以及族模型的建立等操作簡單、方便；族使用的語言學(xué)習(xí)簡單、使用，相對于java與C++語言需要編寫腳本來說就更加容易；并且“族的方法”操作方式與界面也簡單明了。鑒于此，設(shè)計師、建模師能在短時間內(nèi)熟練掌握操作方式并加以運用。

利用傳統(tǒng)二維軟件對橋梁族模型建立過程中，對三維立體形狀的控制仍然存在許多難以解決的問題，而三維BIM建模軟件可以有效的控制橋梁的形狀，控制橋梁的線性組合。BIM技術(shù)建立的模型可以更加形象、直觀、實用，滿足對復(fù)雜線性的要求。

3 BIM技術(shù)在施工測量中應(yīng)用

BIM技術(shù)建立的三維模型在施工中扮演圖紙的角色，完全可以替代圖紙，使得施工測量變得簡單形象。在傳統(tǒng)的施工測量中我們通過計算得到特征點的三維信息，而BIM模型可以形象的提取任意點的三維信息，提高工作效率，節(jié)省工期，下面就BIM技術(shù)在橋梁施工測量中每個階段扮演的角色予與研究：

3.1 規(guī)劃階段橋梁工程的應(yīng)用

通過BIM技術(shù)對測量設(shè)計方案進行三維立體參數(shù)化建模，參數(shù)的傳遞將設(shè)計方案形象的展現(xiàn)給投資方，根據(jù)參數(shù)化的三維BIM模型科學(xué)規(guī)劃測量方案[5]，給投資方提供更加科學(xué)的測量方案。參數(shù)化的模型完善、變化，可以為施工組織單位提供完善的測量施工方案。

3.2 設(shè)計階段橋梁工程的應(yīng)用

在橋梁建設(shè)期間，施工單位主要是依賴二維圖紙，工作繁瑣，而且對施工組織人員識圖能力很高的要求。從現(xiàn)實測量數(shù)據(jù)到模型的參數(shù)，可是更加方便的改變施工方案共同完成、優(yōu)化設(shè)計方案。同時三維BIM模型建立的平臺系統(tǒng)，為設(shè)計院、業(yè)主與施工方提供一個互動式的平臺。BIM建模技術(shù)在橋梁設(shè)計階段具有很多優(yōu)點：管理材料、設(shè)計核算、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、每個剖面圖紙的擴展輸出、參數(shù)控制模型與材料輸出等功能[6]。

3.3 施工測量階段橋梁工程的應(yīng)用

文章以連續(xù)箱梁主墩承臺、墩身、梁部及轉(zhuǎn)體施工為例，建立三維信息模型（圖1所示）。

根據(jù)規(guī)劃階段與設(shè)計階段利用BIM技術(shù)建立三維信息模型提取控制點的三維坐標，指導(dǎo)現(xiàn)場施工施工步驟如下：

（1）建立施工測量控制網(wǎng)。在主橋墩的橋面上的中軸線上布設(shè)平面控制網(wǎng)。

根據(jù)橋梁周圍的高級高程控制點，利用儀器引到橋墩、0號塊，進而對各個塊進行引測，然后對引測的點進行聯(lián)測和復(fù)測，把引測與復(fù)測的基準點作為高程控制點。

（2）測量基準點布設(shè)方式。 在連續(xù)箱梁的0號塊上布設(shè)三個測量基準點，分別在連續(xù)梁0號塊橫軸方向的中心線的交匯處、腹板的中心線上和橋梁中軸線上。在每個需要現(xiàn)澆的塊段布設(shè)連個測量基準點，布置在塊段距離腹板中心線前端10厘米處。

（3）連續(xù)梁中軸線的線控方式。0號塊中心控制點與控制各邊墩懸臂段線控制點的使用，在每個懸臂段的中心審查前幾段位移完成，檢查和釋放后澆段線正確，密切監(jiān)測線路變化每段中線變化情況[7]。

（4）連續(xù)梁標高的控制方式。在懸臂澆筑混凝土，模板標高控制0號塊中心，混凝土澆筑在每一段中線端和翼緣設(shè)置高程控制點，并在混凝土澆注后，拉伸前后的標高檢查驗證設(shè)計預(yù)拱度的高程設(shè)置。

連續(xù)梁現(xiàn)澆各節(jié)段立模高程的公式：

——現(xiàn)澆連續(xù)梁節(jié)段前端點掛籃底模高程

——模型提取設(shè)計高程

——各個節(jié)段現(xiàn)澆與施工節(jié)段對撓度的對該點影響值

——各個節(jié)段現(xiàn)澆與施工節(jié)段對撓縱向預(yù)應(yīng)力束張拉后對該點影響值

——各個節(jié)段現(xiàn)澆與施工節(jié)段掛籃變形對該施工段的影響值。

——由于突變、冷熱、荷載、參數(shù)轉(zhuǎn)變、等影響產(chǎn)生的撓度計算值經(jīng)計算得出模板立模標高，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

4 結(jié)論

通過分析BIM技術(shù)與施工測量相輔相成，互相影響。BIM模型需要通過施工測量來實現(xiàn)線性控制，施工測量需要BIM技術(shù)作為指導(dǎo)[8]，BIM技術(shù)指導(dǎo)施工放樣，大大降低工作量，避免資源浪費，而且BIM技術(shù)為施工提供強大的三維可視效果，能更加準確的控制測量誤差，是施工測量發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

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[3]高晶晶，鄒俊楨，張金鑰.BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].橋隧工程，2016（01）：57-61.

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[8]李季暉，孫永震，曾紹武.BIM技術(shù)在連續(xù)梁施工管理中的應(yīng)用[J].西部交通科技，2014（10）：62-66.

作者簡介：任英橋（1987-），男，山東菏澤人，碩士研究生，主要研究方向：三維空間數(shù)據(jù)模型與誤差分析、BIM技術(shù)與應(yīng)用。