来源： 付雷 桥梁杂志
上世纪80、90年代，工程图纸都是在绘图板绘制出来的。但随着AutoCAD等绘图软件的出现，以及计算机的普及，在当时国家“甩图板”工程的推动下，CAD制图的发展如雨后春笋一般快速推进。随着三维设计软件的逐步发展，在计算机性能大幅提高的前提下，大体量空间复杂异形结构的设计得以成为现实。
作为建筑信息模型，从概念上来看，最开始出现的是M-Modeling，即三维模型，加上I-Information就发展为大家所熟知的BIM。BIM的出现，其本质是设计方式的升级和转变，属于技术问题。从设计方式上，BIM的初衷是通过模型（Modeling）加上信息（Information）构成整个建筑信息模型。但从信息化方面来说，把模型Modeling的“M”换成管理Management，就有转变成管理方式的含义。这两种理解没有谁对谁错，只是落脚点不一样，做法也不一样，二者相辅相成。
BIM的质疑
自2002年Autodesk正式提出BIM概念以后，BIM开始在全球推广。经历了大热的阶段，使用过BIM的人和对BIM持观望状态的人各持己见，质疑BIM的声音此起彼伏。BIM“无用论”甚嚣尘上。在现今的信息行业，BIM生态圈还尚未成熟，BIM的发展任重道远，这是大家的一个共识。
对于如此高科技、前沿的BIM来说，为什么会有如此多的质疑？经初步分析，主要有以下几个方面原因：
第一，缺乏软件支持。目前国内采用的主流建模软件均从国外引进，软件本身功能相对完善，但价格过高，也没能完全适应国内行业规范和使用习惯，导致本应从设计阶段开始建立的模型，实际上却来路各异。因为既不能解放生产力，反而给工程师增加了工作量，而且花了大量的精力和时间还没有对应的“激励”，导致越来越多的人不愿意用BIM。第二，缺少信息化。BIM概念中很重要的一个部分就是信息。然而现实是模型有了，却缺乏足够有用且丰富的信息，精度也是参差不齐，常常带有天生缺陷。第三，没有形成生态圈。目前，虽然BIM已经形成了“独特”的产业链，但是离良性的“产学研用”尚有一定距离。比如现在的大多BIM论坛或会议鲜有高校参与。
该如何解决这些问题呢？个人认为首先还是要坚定对BIM的信心。BIM是未来的一种设计和建造理念，现在肯定还有很多不适宜的地方，但从初衷来看，作为未来的发展方向应该是毋庸置疑的。其次，不要过多关注概念。BIM只是一个概念，而我们使用的确是实实在在的建模及用模软件，很多软件早在BIM概念出现之前就有。最后，不要过分神话BIM。软件只是作为一个工具，暂时还没有万能和通用的。那么我们更应关注自身需求，从实践出发，并考虑如何在实际应用场景中进行选择，最大限度地发挥和挖掘这些工具的价值和意义。因为国外这些软件都很强大，目前我们所用到的却都是它的基本常用功能，深层次的功能根本没有用到，所以，我们要把工具用好、用活。
破局的思路
BIM技术最终应该落实到哪里？我们也做了一些思考。最基础的是软件研发，之后是应用方面的研究，最终的状态则是形成生态产业链。
在近期召开的工业互联网大会上很多专家反复提到，核心技术是买不来的。这也是目前国家层面非常重视的一个问题。但是可以肯定的是，在不久的将来，会有好用的国产BIM软件问世。有了软件之后，还得大家围绕核心建模软件做丰富的应用研究，共同在一个统一的平台上发布应用“产品”，就像现在的互联网APP商店一样，利于供应方根据市场反馈和需求及时完善和调整产品。同时也便于需求方快速找到一款适合自己的产品，同类产品同台竞技、充分竞争，再加上高校及科研院所不断地攻关核心技术，最后逐渐建立良性发展的“产学研用”BIM生态。
目前，我们正从3个方面积极探索并开展BIM技术工作。
设计应用方面：BIM本应设计先行，但是由于种种原因，只能翻模，所以翻模本身并没有错。然而有了模型之后，可以基于模型进行优化设计和出图，等等。
施工应用方面：充分发挥三维模型所见即所得的优势，进一步挖掘虚拟建造在项目建设过程中的价值，提升项目的品质、安全和效益。
运维应用方面：将BIM应用至运维阶段，在资产管理、养护维修和检测监测之中进一步拓展应用，为“数字交通”的建设进行努力。我对未来数字交通的理解，在虚实相符、实时联动的数字化虚拟世界里，各种自动驾驶设备将会在数字化的真实世界里畅游，机器终究会越来越智能的。
大小井特大桥应用价值
大小井特大桥是贵州省平塘至罗甸高速公路的关键性工程，大桥主跨450米，是世界上山区已建的最大跨径上承式钢管混凝土拱桥。
应用BIM技术的价值与意义在于：对于大跨径的复杂钢结构桥梁，深化设计、加工制造、现场装配都是挑战。例如大跨径的缆吊施工，采用BIM技术，通过信息化将有助于提升整座桥梁的建造安全、效率、品质和收益。
虚拟建造
通过精细化建模，大家可以提前“熟悉”和“认识”桥梁，充分发挥三维所见即所得的优点，项目各参建方能够预知和预判，有针对性地进行工作安排和组织，尤其是完善、修正、评审专项方案，可以集中大家智慧把方案做实、做深、做细，真正做到未雨绸缪。在施工图基础上我们尝试进行钢结构深化设计，在考虑预拱度、工艺余量等情况下进行钢结构深化设计，每一个细节（节点、焊缝、螺栓）都精确建模，确保指导实际生产。
监控监测
针对大小井特大桥，建立包含缆吊的模型，将监控监测信息与模型挂接，可以方便、直观、高效、清晰、准确地进行数据共享、分析与管理，进一步提升桥梁建造的数字化、信息化水平。对于大跨径拱桥，真正的难点在于现场，大型临时缆吊设施的设计与安装是大桥顺利建造的关键和难点。在合龙之前，整个主拱结构属于机动体系，所以现场监测控制显得尤为重要和关键。此外，全程记录施工过程的关键数据，丰富模型信息，为大桥运营以后的管养提供宝贵的原始基础资料。
实时的监控监测还可以解决以下问题：实现拱圈安装线型的可视化监控。实现应力、应变、索力、位移、温度等监控数据的实时查询，根据现有的坐标值，给出索力调整建议。实现监控数据的实时分析和预警，并生成监控报告，将监控信息汇集传递至养护期。
基于模型，将监测数据与模型挂接，实现监控数据的实时展示、分析和预警，让监测数据的显示变得更方便和直观。
三维激光扫描
厂内构件预拼装，采用三维激光扫描仪对片体中每一个构件进行扫描，通过将三维点云模型与设计模型进行对比，得到每一构件生产和设计的三维偏差值，辅助管件的质量控制。将片体焊接前后的点云模型进行对比，分析焊接收缩量，用于指导和修正焊接工艺。片体弦管点焊时扫描一次，焊接完成时再扫描一次，将前后的三维点云数据进行对比分析，经过大量现场试验数据分析得出：焊接前后的收缩量为5-8mm。
在厂内预拼阶段，分析各段片体之间的拼装误差，得到与设计模型的具体偏差，修正分段拼装精度。
在现场复拼阶段，钢结构杆件卧拼时，对胎架上的片体进行三维激光扫描，将扫描的点云数据与设计的BIM模型，在第三方处理软件中做线形对比，进一步复核杆件加工拼装精度，通过理论分析为下一轮次的卧拼提供数据支撑，指导现场复拼装工作。
钢结构安装工艺模拟
将最终的演示模型作为施工作业技术交底，合理安排拱架安装工序衔接。将每道施工工艺做成详细动画，放在云端，可随时进行工艺查看和施工技术交底。
BIM协同管理平台
根据具体的施工流程，定制开发管理平台，通过多终端协同，达到数据集成、信息共享、高效沟通、管理便捷的效果。
模型作为信息载体，平台对数据进行调用分析，那么，准确有效而又丰富的信息是进一步发挥模型价值的前提条件，平台的统计分析功能是把信息用活用好的意义所在。开发一款软件/平台不难，难的是在长期应用过程中坚持不断地完善优化和迭代升级。
筑城广场大桥应用价值
筑城广场大桥是贵阳市人民大道（南段）道路工程中的重点工程。大桥采用抛物线轻型斜跨无铰拱，结合双层小半径曲线（R=100）钢桁梁结构，先后两次跨越南明河。钢主梁跨径为93m+63m+80m；小拱和大拱的跨径分别为90m和162m,钢箱拱采用2～2.5m变高菱形截面，大桥全长236m。
由于大桥位于贵阳市中心地带，施工场地狭窄，两次跨越南明河，环保要求高；大桥位于已运营的地铁1号线上方，垂直距离约15m，施工必须确保地铁1号线的运营安全；且大桥部分位于地下停车场正上方，施工难度大。桥位沿河两侧的步道下方为枢纽排污沟，桥区内管线错综复杂，诸多强电、天然气管道等，施工边界十分复杂，临时措施构建非常难。大桥钢主梁为小半径曲线钢桁架结构，施工精度要求高。
应用BIM技术的价值与意义在于：这座大桥处于平曲线之上，空间构造复杂、施工条件苛刻，在提升品质和效益方面，采用BIM技术，对于提升制造精度、施工进度、装配可靠度方面有不错的价值和意义。
虚拟建造
构建筑城广场大桥的三维信息模型，提前熟悉桥梁的构造细节，充分发挥三维可视所见即所得的优点，有针对性地进行工作安排和组织，尤其是完善、修正和评审专项方案；构建精细的筑城广场大桥的三维信息模型，用模型来校核图纸，并出具图纸复核报告、工程量复核报告和碰撞检测报告。
构件管理
自主开发二维码构建管理系统，管理筑城广场大桥的钢构件，用二维码展示复杂的构件信息，便于构件的现场管理工作。
三维坐标提取
大桥钢结构的几何特征均为空间曲线，安装定位十分困难，借助BIM技术，提取每个构件的三维坐标，用于现场指导施工。
钢结构深化设计
根据设计院提供的图纸，钢结构厂商需要进行深化设计后才能进行加工制造，BIM技术的运用，为钢结构的精准加工制造提供了另一种新思路。
工艺模拟
制作预拼动画，检验施工过程是否合理，并作为交底资料指导现场施工。
BIM应用，“贵在坚持、重在执行”，希望在各位同仁的不断努力下，实现BIM的健康可持续发展。
