前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的BIM技术在围堤工程设计的应用，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：目前bim技术在水运行业设计应用仍处于起步阶段。基于Autodesk软件的Revit平台，以连云港港30万吨级航道二期4区围堤工程为例，建立其BIM结构设计模型，并开展BIM模型深化应用研究，提出了围堤工程BIM设计的技术路线及应用方法，可为类似基于BIM技术的围堤工程设计提供参考。
关键词：BIM；围堤工程；设计；应用
0引言
BIM（BuildingInformationModeling）技术是指建筑信息模型技术，通过数字化设计对建筑进行数据化、信息化模型整合，在项目设计、施工、管理的全生命周期过程中实现建筑信息的集成。它将信息整合于三维模型信息数据库中，各相关设计人员、施工单位及运营管理部门可借助该信息库进行协同工作，大大提高工作效率。目前，BIM技术在建筑等领域发展日趋成熟，然而在水运行业仍处于起步阶段[1]。近年来，随着科技的进步和水运行业设计工作的市场化，传统二维设计抽象、信息联动差、修改周期长等缺点逐渐显现。采用三维协同设计不仅能提高设计质量和效率，同时还能优化设计流程、实现信息的实时交换和共享，从而提高市场竞争力，顺应时代的发展[2]。本文响应交通运输部《关于推进公路水运工程BIM技术应用的指导意见》中提出的“在公路水运工程中大力推进BIM技术的应用”、“推动BIM技术在公路水运工程项目设计、施工、养护、运营管理、咨询服务全过程应用”等要求，结合连云港港30万吨级航道二期工程开展BIM技术在围堤工程设计中的应用研究。
1工程概况
连云港港徐圩港区位于连云港港区南翼，埒子口以西至小丁港之间海岸，隶属连云区。徐圩疏浚物处置4区位于六港池东侧港区陆域，规划为液体散货泊位区，东侧、北侧依托拟建东防波堤外段[3]。所围区域近期作为30万吨级航道二期工程的纳泥区，远期作为液体散货泊位区的陆域。目前徐圩港区防波堤工程已基本形成，港区内掩护条件良好[4]。根据30万吨级航道二期工程总平面布置，4区围堤总长度约为4848m，由北向南依次为1号正堤（长1220.216m）、5号围堤（长1100m）、2号正堤（长1241.019m）和6号围堤（长1286.298m）（见图1）。正堤近期满足吹填要求和施工期管道铺设及行车要求，远期作为陆域护岸使用；5号围堤和6号围堤近期要求同1号正堤、2号正堤，远期为堆场隔堤，规划为道路。
2BIM设计模型创建
本文选用基于Autodesk中BIM系列设计软件的Revit平台建立连云港港30万吨级航道二期4区围堤工程BIM结构设计模型。4区围堤工程采用新型桶式基础结构，包括走道板、上筒、下桶、堵缝、桩靴等实体构件，基于Revit平台的桶式基础结构BIM设计主要流程如下：
2.1创建标高
标高是Revti建立BIM模型至关重要的参数之一，在后续Revti的建模过程中，所有实体构件、视图切换等都是基于标高进行定位操作的。结构设计专业首先需要根据总图提供的各种结构的标高，新建桶式基础结构高程系统，桶式基础结构的关键高程包括下桶底标高、下桶顶标高、走道板顶标高等。
2.2分段框架创建
在建立了桶式基础结构标高系统的基础上，结构设计专业需要根据总平面布置图在对应标高平面通过模型线的方式绘制结构框架，调整东、南、西、北4个立面视图符号的位置，将整个平面包含其中，形成基本工作平面。形成基本的桶式基础分段框架之后，可对桶式基础结构分段长度及布置间距进行合理设计调整。
2.3添加实体构件
不同于传统二维绘图在平面图纸上绘制几条线段来代替实体构件，Revit扩展到了三维立体空间，在Revit中添加的实体构件均为一个三维模型，它会显示在项目文件的各个视图中；桶式基础结构的下桶、上筒、顶盖板等实体构件是将来实际施工的构筑物，也是建模的基本图元，这些图元中的一部分可以使用Revit系统自带的内置三维模型，大多数图元必须从外部加载到项目文件中以供使用，这类似于实际施工中的预制构件运送到现场供组装。添加实体构件方法如下：1）将与所需结构构件相关的族从构件库中导入到模型里，然后根据设计参数对构件族参数进行修改，新建一个符合设计需要的构件，再添加到当前模型中。2）将载入成功的构件在平面视图中拾取插入点添加构件，插入点即为构件族建立时的参考点，插入进总体模型中时插入点的选择需以桶式基础结构的平面布置为准，确保平面位置精准。3）完成构件的平面布置后，选中新建的构件，设置高程属性，可以在创建标高时直接创建参考标高，也可以已有标高为基准，设置偏移量，确保设计标高精准。4）由于桶式基础结构往往数量众多，总体相似程度较高，可将不同尺度的上筒及下桶等相关结构在Revit内设置模型组，如图4所示，实现类似桶式结构的快速设计，优化设计流程。
2.4补充构件属性
为了更方便地查看构件的具体信息，可对构件添加标记、注释、材质等属性。对构件进行参数化设计，如标注构件尺寸等，不仅能更加全面、直观地反映出每个构件的特征，也可通过修改参数来生成同类型构件（见图5）。后期相关设计人员、施工单位及运营管理部门均可随时调用构件信息，方便协同工作。除了桶式基础结构，围堤工程还包括沉箱、扭王块、防波堤、子堰等结构，经过BIM设计建模后得到30万吨级航道二期4区围堤工程总体BIM模型。
3基于BIM模型的深化应用
基于上述围堤工程的BIM结构模型，可开展相关BIM技术的深化应用，主要包括工程量统计、二维图纸出图及阶段化设计，进一步发挥BIM技术信息化、可视化及模拟施工的优势，提高设计的工作效率和质量。
3.1工程量统计
传统设计中采用人工统计工程量，存在工作量大、耗时长、误差大及不易修改等缺点，而BIM模型由于包含构件信息，可以直接对围堤工程各部分结构构件进行工程量统计计算，极大程度地提高了工作效率和质量。基于各结构构件属性、参数的录入，BIM模型可自动提取字段进行统计，以明细表的形式来显示构件信息。在创建明细表时可新建所需参数，并通过过滤、排序等功能，进一步筛选所需要的信息。在选取字段时可对相关参数进行计算，得到新的参数并反映在明细表内。对明细表内的单个参数也可进行简单计算，例如统计总数、最大值、最小值等。
3.2二维图纸出图
Revit通过对三维结构模型进行二维剖切来生成图纸。首先将Revit中的图框样板族调整至符合制图标准和行业规范的图框，添加图名、比例、制图人员等参数。对需要出图的结构建立平面、立面及剖面视图，将视图拖至图框内。对结构构件进行必要的标注，如尺寸、标高、材质等，添加子图名、设计说明等信息，生成的明细表也可添加进图纸内，从而形成完整的图纸。当结构较为复杂时，剖切视图不能精准满足出图要求，可通过详图线、遮罩区域等功能对图纸进行进一步的优化以符合制图标准。完成后导出CAD格式即可得到二维图纸。BIM模型出图十分快捷、方便，有效节约工作时间，也提高了出图的准确性。BIM图纸中的标注其实是对模型信息的深入提取和挖掘，进一步发挥了其信息化的优势。同时，生成的图纸与设计模型可实现实时联动，当结构发生变化时，图纸中的图形和标注也随之变动，使设计变更更为便捷和准确。
3.3阶段化设计
4区围堤工程在建造过程中，龙口处分为3个阶段施工，逐步实现合龙，Revit可在设计阶段模拟这一施工过程。阶段化设置需先自定义阶段名称及顺序，每个阶段都包括4种类型的构件：原有、新建、拆除及临时，可为各阶段定义当前阶段中4种状态构件的显示方式。建模时为每个构件选择其创建的阶段，从而实现不同阶段同一构件不同的显示状态。阶段化设计可以更清晰地模拟一些较为复杂的施工过程，更为直观地体现每个构件在不同阶段的施工状态。在统计工程量时，也可分阶段进行统计，使信息提取更为准确。
4结语
本文给出了基于Revit软件平台的围堤工程结构BIM设计建模方法，具体论述了从标高创建到补充构件属性的详细步骤，并以30万吨级航道二期4区围堤工程BIM设计模型为基础开展了工程量统计、二维图纸出图及阶段化设计等多种BIM深化应用研究，充分发挥了BIM技术在围堤工程结构设计中的应用，有效提高设计的效率和质量，优化传统设计模式。
作者:方利鹤 范文彰 陆晶晶 徐传超 单位:连云港30万吨级航道建设指挥部 中交第三航务工程勘察设计院有限公司