當今工程建設領域，數字化轉型浪潮正深刻地重塑著行業格局。洛陽城市建設勘察設計院有限公司（下稱洛陽城建設計院）積極順應這一趨勢，大力引入BIM/CIM技術，并制定了數字化轉型十年行動規劃。基于對數字化業務重塑的堅定決心，洛陽城建設計院將宜陽前進洛河大橋項目作為了數字化轉型的實踐載體。
項目鳥瞰圖 宜陽前進大橋連接宜陽兩岸城區，橫跨洛河，是連接兩岸的重要通道。道路等級為城市主干路，工程涉及東側舊橋的拆除、西側舊橋的加寬，在舊橋上新建高架主線橋及東西人非橋。主塔采用空間曲面構造形式，外輪廓為睡蓮造型，具有獨創景觀效果；主橋塔下大噸位支座采用了大體積混凝土支撐方式、橋塔高度為120m，創下兩項宜陽之最。 橋梁設計方案 項目設計過程中，需要綜合考慮多種因素，包括但不限于水文地質條件、交通流量預測、老橋拆除舊橋加固、抗震設計要求等。傳統二維設計難以直觀呈現復雜的橋梁結構空間關系，數據積累不便，建模及出圖效率低，BIM數字化設計成為了破題的必然選擇。 項目通過將BIM技術引入到改擴建斜拉橋梁設計中，解決了橋梁方案比選、地形設計、橋塔設計、結構計算及結構出圖等設計過程中的困難。 同時，也對項目進行了BIM技術拓展應用，如二次開發虛擬建造、VR技術、傾斜攝影等，解決了改擴建斜拉橋設計過程中的一些難題。在提高設計質量和節約成本兩大核心價值上，對同類型項目具有一定的借鑒意義。 一、BIM/CIM技術應用價值彰顯 PART ONE （一）三維實景勘察 基于實景三維模型的可量測性,以及真實的多角度細節紋理，可量測并統計建筑物拆遷的占地面積、高度、總建筑面積等信息，在具體實施階段，將傾斜攝影三維實景模型作為設計基礎資料，輔助設計師道路選線，傾斜攝影實景模型+BIM工程模型有效控制工程拆遷，確保了項目投資效益最大化。 BIM+傾斜攝影 （二）道路BIM設計 1. 道路數字化設計標準 道路數字化標準是項目設計建設的標準依據。洛陽城建設計院根據以往市政工程設計經驗，參照《中國市政設計行業BIM指南》編制項目級市政工程BIM標準，為道路數字化設計提供了關鍵準則，使各專業設計人員能依據統一標準高效協作，避免設計沖突與信息錯漏，確保道路數字化設計的科學合理、嚴謹規范。 道路數字化設計標準 2. 道路數字化設計 整理無人機航空攝影測量、高分辨率衛星測量等多來源多精度的影像數據、點云數據，與項目實際地形進行匹配，形成三維真實的區域地面環境模型，并導入廣聯達數維道路軟件，以此為設計基礎資料，輔助設計師道路選線，節省設計師外業工作時間，便于開展BIM正向設計。 BIM+傾斜攝影道路實景模型 3. 標志標線數字化設計 使用數維道路軟件完成標志標牌建模和批量布置。軟件提供了市政道路常用的參數化標牌庫且支持靈活擴充，支持多桿合一且可智能匹配標志桿，項目團隊快速調用標牌，快速完成標準路段標牌布置，立交段標牌可實現一鍵自動布設，大幅提高標牌布置效率。 繪制標線時，項目團隊通過自動繪制標線功能，單獨控制某一道路或交叉口自動生成標線，準確實現設計意圖。 標志標線數字化設計 4. 數字化提資 項目啟動之初，項目經理基于數維協同平臺創建項目空間，集成BIM模型、地理信息（GIS）、設計規范等基礎數據。 團隊運用數維協同平臺實現了跨專業協同提資，道路專業將路線坐標、斷面高程等數據推送至平臺，管線專業實時調用并調整設計。 任一專業修改設計，平臺自動通知相關專業同步更新，避免信息滯后。平臺可精準設置人員權限，保障信息安全，同時詳細記錄數據操作，便于責任追溯，全方位推動項目向高效、智能、安全發展。 項目數字化提資 （三）橋梁BIM設計 前進橋的三維建模基本技術路線如下圖所示： 鋼箱梁斜拉橋CIM建模技術路線 1. 橋梁深化設計 基于橋梁設計方案，運用專業設計軟件，分別繪制線族（箱梁段、斜拉索、鋪裝層、護欄），點族（主塔、支座、下部結構、路燈），在裝配族模式中，對創建的線族、點族進行排列和組合，拼裝出全橋模型，并對關鍵位置進行三維配筋。 橋梁鋼筋深化 2. 橋塔深化設計 由于塔身整體在空間上呈“扭曲”變化，為異型變截面弧形，利用常規手段很難創建精細模型數據，項目組利用Dynamo+Civil3D+Revit技術思路，增強了參數化建模功能，有效簡化了工作流程，提高了項目整體創建的效率。 橋塔三維設計 （四）碰撞檢測 項目地下管網復雜、地質條件差，設計人員使用數維管線設計軟件創建并集成全專業BIM管線信息模型，分析其相互關系，共檢查碰撞點126處，并出具碰撞報告，指導設計二次修改，優化了出圖質量，實現了設計質量零投訴。 地下管線優化 （五）交通仿真 利用BIM+無人機航拍監控統計各時段交通數據，并繪制交通量分析圖以及交通量分析表，將VISSIM交通仿真數據導入鴻城平臺中，模擬項目建成后的平峰及高峰交通運行情況，通過直觀分析交通擁堵點，實時修改交通組織方案，確保建成后達到緩解交通擁堵的設計初衷。 交通仿真 （六）數字化交付 本項目實現了圖模一體化交付、項目平臺化交付。 1. 圖模一體化交付 為每張施工圖賦予二維碼信息，通過掃描二維碼查看對應的BIM模型數據，這一方式可以提高信息獲取效率、增強信息理解與可視化、便于數據更新與協同、優化項目文檔管理、促進信息共享與溝通。 圖模一體化交付 2. 項目平臺化交付 借助數維設計協同平臺強大的數據集成功能，將BIM模型與施工圖、現場照片、仿真視頻等多種格式文件集成，實現了區域掛接、模型掛接、剖面掛接，一鍵免安裝數字化發布與交付。 項目平臺式交付 （七）助力CIM平臺場景化拓展 1. CIM孿生平臺搭建 依據公司數字化轉型的整體規劃，洛陽城建設計院強調頂層設計先行，重視數據要素，系統謀劃CIM平臺建設整體架構。 平臺由“一基礎、一底板、一平臺、N應用”即1+1+1+N的架構組成。通過同步構建“數據網”與“業務鏈”，為CIM平臺的落地建設提供總體指導。 洛陽城建院CIM平臺建設 2. 智慧橋梁運管平臺場景化拓展 基于CIM平臺的數字底板開發智慧橋梁運管平臺，研發綜合態勢、安全管理、橋梁監控三大模塊。以前進大橋為切入點，三維空間場景內疊加橋梁資產數據360度任意切換瀏覽查詢所見即所得，實現橋梁動態感知時間加空間一體化呈現。 基于地面稱重傳感器監測的車輛重量實時傳輸至平臺，防止橋梁因超載而發生損壞。 橋梁監控模塊通過傳感器與物聯網，識別結構缺陷裂縫腐蝕等問題。多路攝像機全景拼接融合，橋面區域流量全景動態掌控，24小時監測橋梁健康，并結合GIS和病害數據庫，快速定位病害，分析成因并制定養護方案，實現智能化管養，保障橋梁安全。 智慧橋梁管養平臺 3.通過一系列探索工作，前進大橋項目取得了顯著成果 3.1 設計優化明顯： 項目借助BIM技術有效解決了復雜結構空間關系展示難題。通過碰撞檢測精準排查碰撞點并優化，極大提升了設計質量，減少施工變更與返工風險，確保設計的精準高效。 3.2 數字化交付提質提效： 項目平臺式交付借數維設計協同平臺強大的整合力，融合BIM模型、施工圖、現場影像、仿真視頻等多元格式文件，構建了完備的項目數字檔案。 3.3 運維管理創新： 基于CIM技術成功構建運維管理平臺，整合海量運維信息，提升了信息管理效率與決策科學性。 二、勇于攀登 數字化轉型之路永不止步 PART TWO 前進大橋項目通過應用數字化技術，促進了交通基礎設施數字化轉型和智能化升級，洛陽城建設計院未來將持續深化數字化技術應用，建立更全面的設計知識庫與AI智能算法優化模型，努力實現設計方案自動生成與智能比選，提升設計創新性與科學性。 同時推進BIM與物聯網、人工智能深度融合，構建智能施工管理系統，實現施工過程自動化監控、風險智能預測預警及智能調度資源；強化CIM平臺大數據與人工智能分析能力，構建精準設備故障預測模型與智能維護決策系統，提升運維智能化水平，繼續加強數字化業務拓展，以數字產業化打造企業第二增長曲線。
