海中环路圈国定东路匝道试点项目
BIM技术应总结
() 项目概况
1 项目基概况
新建国定东路匝道工程中环路圈五角场环岛彩蛋东约 120m 处拼
桥引出中环路行国定东路路口右转国定东路路中布置跨越规划安波
路接匝道工程全长约 520m新建国定东路匝道完善中环路北段匝道系
统缓解现中环路圈国定路匝道交通压力起重作
工程需中环线五角场段线（K1+94500~K2+14300）南侧高架桥拓宽
435m 车行道南国定东路中分带设置 8m 宽匝道匝道跨越安波路交
叉口落中拼桥长度 198m匝道长度 31843m
2 工程特难点分析
中环路圈国定东路匝道工程体量投资然成 BIM 技术
应较佳试验田原：
项目施工环境复杂位五角场商业中心核心区域社会交通非常繁忙
工程建设日常交通运营影响次原线高架未预留跳水台工程拼宽
段长范围影响较者工程包括承台立柱盖梁等构件构件尝
试进行工厂预制现场拼装施工工艺中存预制构件间匹配度问题
存运输吊装社会交通施工场间矛盾
(二) BIM 技术应模式
1应目标
基工程身特难点分析项目尝试信息前 BIM 技术力推广
绿色建造技术—预制装配紧密结合起工程身解决实际问题辅助
预制拼装实现 BIM 价值时信息技术工程技术具重理意义
推广价值 2组织架构
BIM 实施方式海城投公路投资（集团）限公司导海市政工
程设计研究总院（集团）限公司海建工四建集团限公司参协助方式
项目施工周期短难度进度求高业导充分调动方资源项
目整体宏观掌控利 BIM 工作开展业牵头成立 BIM 工作领导组
设计单位施工单位分成立工作组指定组长组员制定 BIM 技术应
成果审查机制保障成果质量性组织关系见图 1
图 1 BIM 实施组织方式
3参单位
业方：海城投公路投资（集团）限公司
设计方：海市政工程设计研究总院（集团）限公司
施工方：海建工四建集团限公司
4分工职责
国定路工程采取定期召开国定路工程 BIM 工作会议形式效实施协
理方工作职责表 1
表 1 参方职责
项目参方 职责
海城投公路投资（集团）限公司 BIM 项目理协调
海市政工程设计研究总院（集团）限公司 BIM 项目设计建模应
海建工四建集团限公司 BIM 项目施工建模应
业方作整项目牵头单位起全局协调作设计施工方 BIM 技术应成果进行审查提出修改意见掌控项目成果质量设计方作
BIM 技术应源头保证设计模型准确性完整性负责施工方传递
设计模型便施工方开展施工阶段技术应负责完成设计阶段技术
应施工方方面需承接设计方传递模型基础施工实际情况
进行增添模型方面应 BIM 技术解决施工中实际遇难题
5工作流程
参建方工作流程图 2 示
图 2 项目 BIM 工作流程
(三) BIM 技术应容
1 BIM 设计阶段中应
（1）参数化预制构件库
设计中建立部预制结构构件形成预制构件库图 3图 4 示 图 3 箱梁构件模板库
图 4 桥墩构件库
（2）预制构件设计方案优化
部立柱设计中常规设计方法圆变方难精确表达助三维技术
圆变方造型进行准确模拟辅助设计出图图 5 示
图 5 圆变方立柱设计出图 （3）复杂钢结构工程量统计
空间复杂钢结构建模中程序中钢结构工程量进行统计提高设计工程
量统计精度图 6 表 2 示
图 6 空间复杂钢结构模型
表 2 工程量统计表
分项＼模型 面板模型 实体模型 设计图纸
钢结构重量(kg) 100970779 1031562688 10932577
误差百分 212 000 598
（4）交安设施模拟应
利 Unity 3D 生成供实时漫游场景交通部门时交安设
施设计施工理员通模拟行走获身境真实感受实施前
发现时交安设施布置问题减少实施期间设施调整工程通 BIM 模
拟发现交安设施设计问题 33 处列举中示意图图 7~图 12
图 7 标线信号灯调整 图 8 标牌位置调整
图 9 标牌颜色调整
图 10 重难点交通节点模拟 图 11 时翻交交通布置模拟
图 12 防撞墙方案变更评审
2 B IM 施工阶段中应
（1）预制构件加工模拟
预制构件加工盖梁立柱加工模拟利 BIM 模型加工流程工艺
进行模拟演示分图 13图 14
图 13 承台预制加工程模拟 图 14 立柱预制加工程模拟
（2）场运输模拟
模拟预制拼装施工构件运输施工现场社会道路产生影响提前
发现存问题制定相应措施场运输模拟图 15 示
图 15 盖梁现场运输模拟
（3）施工进度预制构件状态信息理
施工理程中利 BIM 技术搭建 BIM 模型载体理台进行
施工进度模拟全面踪记录预制构件状态信息提高理效率降低理成
图 16图 17
图 16 施工进度模拟 图 17 预制构件状态信息统计
（4）钢结构节段扫描拼接
传统钢结构分段加工须逐场进行拼装分析误差线型利 3D 扫
描技术钢结构全断面进行快速数字放样代传统选点放样分段预先
进行数字模拟拼装成通 3D 扫描动形成数字化模型精确进行全方位
尺寸校核模拟钢箱梁节段拼装分析拼装误差整体线形否满足设计求
桥梁钢结构生产趋势具体见图 18
图 18 钢结构扫描拼接 （5）钢结构吊装模拟
吊装方案模拟系统第称视角开发模拟系统制作吊装模拟动
权交技术员技术员操作吊装模拟项目吊装技术方案起优化作
见图 19图 20
图 19 立柱翻转吊装模拟
图 20 立柱翻转吊装模拟
（6）钢筋动翻样加工系统
基 BIM 预制构件钢筋深化设计智加工技术通基 BIM 三维深
化设计保障钢筋翻样质量避免突通二次开发根钢筋模型动生成钢筋加
工单直接导入钢筋加工设备进行动加工减少劳动力投入通综合理信息
台生产计划材料仓储物流进行统理提高工厂生产效率理水
图 21图 23 图 21 钢筋翻样序图
图 22 钢筋碰撞分析
图 23 基 BIM 钢筋深化设计工翻样结果
(四) BIM 技术应效益
根工程实际验项目实施前梳理工程痛点
项目实施程中始终围绕价值应点进行开发 根施工方统计BIM 技术应效益见表 3 示
表 3 BIM 技术应效益
项 目
数量（金
额）
传统作业方式较节约例
缩短工期（天） 65 58
节约材料价值（万元） 59 2
节省建造费总额（万
元）
195 242
（1）基预制拼装 BIM 建模技术
建模阶段充分考虑期种应模型划分技术细节做规
定避免常见根现场应调整甚重建模型问题特模型建立充分考
虑现场施工理台预制拼装设计施工钢结构深化设计需求
（2）交安设施设计施工
路桥工程中交安设施布置否合理周边否匹配常施工完易
判断时永久交安方案设计评审施工验收阶段始终调整增加
工程费延长工期路桥工程典型痛点工程计划利 BIM 技术
建立国定东路匝道工程时规划交安设施场景设计阶段模拟交通翻
交时工程建成车辆行通行视角发现面图纸易察觉类设
计问题提升交通工程设计评审施工效率
（3）预制拼装施工
工程处翔殷路国定东路路口车密集程度缩短施工周期
减少施工交通周边区环境影响工程首次海中心城区桥梁施工中
采预制拼装技术列交通建设工程首批装配式示点项目杨浦区基
础设施建设双十重项目预制拼装需场完成预制现场实施
拼装整加工流程拼装工艺设计筹划模拟交底 BIM 技
术外钢结构阶段预拼装结合激光扫描方式类似应
（4）钢筋动化加工
项应种全新尝试基两点前提：已钢筋化动加工设备具备
BIM 模型输入设备直接生产预制拼装结构中钢筋波纹空间关系异常
复杂需 BIM 建模作分析辅助设计施工阶段次工程计划基设计图纸建立钢筋 BIM 模型突钢筋波纹进行调整布置钢筋样
模型模型中钢筋信息输出成特定表格样式钢筋加工机读取动
批量钢筋进行加工处理述技术路线工程伊始便开始逐步实施
（5）理台
长期现场项目理中项目动态变化诸工程进度信息形象进度
信息计划投资信息设计变更信息实时更新没台汇聚现场理
需信息理员方便次项目初根建设单位提出
理台具体需求设计院组织编写程序利 BIM 技术搭建 BIM 模型载体
理台全面踪记录施工计划进度实际进度模型方式进行体现
施工进度目然形象直观便时调整进度安排时设计前期
文件设计图纸设计参数施工监控数施工环境监测数预制构件状
态信息等全部统集中台理提高理效率降低理成
(五) 验总结
通完成国定路项目 BIM 试点工作项目实施程中积累 BIM 技术应
验结合预制拼装项目特点总结：
1) 形成预制拼装桥梁结构 CATIA 建模标准流程类似桥梁 BIM 模
型积累验提供参考
2) 首次尝试交安设施时交安设施设计审核施工中全程应
BIM 技术取较效益
3) 探索 3D 扫描技术桥梁钢结构工程中应进步研究应
基础
4) 完成单机版项目理台软件开发应续项目提高理
效率进步网络版开发奠定基础
5) 形成钢筋翻样标准流程钢筋加工提供参考积累定
吊装模拟验预制拼装吊装工程提供参考提供模拟方建模方式
6) 项目组织结构应业单位牵头单位便协调方资源更统
筹全局
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BIM技术应总结
() 项目概况
1 项目基概况
新建国定东路匝道工程中环路圈五角场环岛彩蛋东约 120m 处拼
桥引出中环路行国定东路路口右转国定东路路中布置跨越规划安波
路接匝道工程全长约 520m新建国定东路匝道完善中环路北段匝道系
统缓解现中环路圈国定路匝道交通压力起重作
工程需中环线五角场段线（K1+94500~K2+14300）南侧高架桥拓宽
435m 车行道南国定东路中分带设置 8m 宽匝道匝道跨越安波路交
叉口落中拼桥长度 198m匝道长度 31843m
2 工程特难点分析
中环路圈国定东路匝道工程体量投资然成 BIM 技术
应较佳试验田原：
项目施工环境复杂位五角场商业中心核心区域社会交通非常繁忙
工程建设日常交通运营影响次原线高架未预留跳水台工程拼宽
段长范围影响较者工程包括承台立柱盖梁等构件构件尝
试进行工厂预制现场拼装施工工艺中存预制构件间匹配度问题
存运输吊装社会交通施工场间矛盾
(二) BIM 技术应模式
1应目标
基工程身特难点分析项目尝试信息前 BIM 技术力推广
绿色建造技术—预制装配紧密结合起工程身解决实际问题辅助
预制拼装实现 BIM 价值时信息技术工程技术具重理意义
推广价值 2组织架构
BIM 实施方式海城投公路投资（集团）限公司导海市政工
程设计研究总院（集团）限公司海建工四建集团限公司参协助方式
项目施工周期短难度进度求高业导充分调动方资源项
目整体宏观掌控利 BIM 工作开展业牵头成立 BIM 工作领导组
设计单位施工单位分成立工作组指定组长组员制定 BIM 技术应
成果审查机制保障成果质量性组织关系见图 1
图 1 BIM 实施组织方式
3参单位
业方：海城投公路投资（集团）限公司
设计方：海市政工程设计研究总院（集团）限公司
施工方：海建工四建集团限公司
4分工职责
国定路工程采取定期召开国定路工程 BIM 工作会议形式效实施协
理方工作职责表 1
表 1 参方职责
项目参方 职责
海城投公路投资（集团）限公司 BIM 项目理协调
海市政工程设计研究总院（集团）限公司 BIM 项目设计建模应
海建工四建集团限公司 BIM 项目施工建模应
业方作整项目牵头单位起全局协调作设计施工方 BIM 技术应成果进行审查提出修改意见掌控项目成果质量设计方作
BIM 技术应源头保证设计模型准确性完整性负责施工方传递
设计模型便施工方开展施工阶段技术应负责完成设计阶段技术
应施工方方面需承接设计方传递模型基础施工实际情况
进行增添模型方面应 BIM 技术解决施工中实际遇难题
5工作流程
参建方工作流程图 2 示
图 2 项目 BIM 工作流程
(三) BIM 技术应容
1 BIM 设计阶段中应
（1）参数化预制构件库
设计中建立部预制结构构件形成预制构件库图 3图 4 示 图 3 箱梁构件模板库
图 4 桥墩构件库
（2）预制构件设计方案优化
部立柱设计中常规设计方法圆变方难精确表达助三维技术
圆变方造型进行准确模拟辅助设计出图图 5 示
图 5 圆变方立柱设计出图 （3）复杂钢结构工程量统计
空间复杂钢结构建模中程序中钢结构工程量进行统计提高设计工程
量统计精度图 6 表 2 示
图 6 空间复杂钢结构模型
表 2 工程量统计表
分项＼模型 面板模型 实体模型 设计图纸
钢结构重量(kg) 100970779 1031562688 10932577
误差百分 212 000 598
（4）交安设施模拟应
利 Unity 3D 生成供实时漫游场景交通部门时交安设
施设计施工理员通模拟行走获身境真实感受实施前
发现时交安设施布置问题减少实施期间设施调整工程通 BIM 模
拟发现交安设施设计问题 33 处列举中示意图图 7~图 12
图 7 标线信号灯调整 图 8 标牌位置调整
图 9 标牌颜色调整
图 10 重难点交通节点模拟 图 11 时翻交交通布置模拟
图 12 防撞墙方案变更评审
2 B IM 施工阶段中应
（1）预制构件加工模拟
预制构件加工盖梁立柱加工模拟利 BIM 模型加工流程工艺
进行模拟演示分图 13图 14
图 13 承台预制加工程模拟 图 14 立柱预制加工程模拟
（2）场运输模拟
模拟预制拼装施工构件运输施工现场社会道路产生影响提前
发现存问题制定相应措施场运输模拟图 15 示
图 15 盖梁现场运输模拟
（3）施工进度预制构件状态信息理
施工理程中利 BIM 技术搭建 BIM 模型载体理台进行
施工进度模拟全面踪记录预制构件状态信息提高理效率降低理成
图 16图 17
图 16 施工进度模拟 图 17 预制构件状态信息统计
（4）钢结构节段扫描拼接
传统钢结构分段加工须逐场进行拼装分析误差线型利 3D 扫
描技术钢结构全断面进行快速数字放样代传统选点放样分段预先
进行数字模拟拼装成通 3D 扫描动形成数字化模型精确进行全方位
尺寸校核模拟钢箱梁节段拼装分析拼装误差整体线形否满足设计求
桥梁钢结构生产趋势具体见图 18
图 18 钢结构扫描拼接 （5）钢结构吊装模拟
吊装方案模拟系统第称视角开发模拟系统制作吊装模拟动
权交技术员技术员操作吊装模拟项目吊装技术方案起优化作
见图 19图 20
图 19 立柱翻转吊装模拟
图 20 立柱翻转吊装模拟
（6）钢筋动翻样加工系统
基 BIM 预制构件钢筋深化设计智加工技术通基 BIM 三维深
化设计保障钢筋翻样质量避免突通二次开发根钢筋模型动生成钢筋加
工单直接导入钢筋加工设备进行动加工减少劳动力投入通综合理信息
台生产计划材料仓储物流进行统理提高工厂生产效率理水
图 21图 23 图 21 钢筋翻样序图
图 22 钢筋碰撞分析
图 23 基 BIM 钢筋深化设计工翻样结果
(四) BIM 技术应效益
根工程实际验项目实施前梳理工程痛点
项目实施程中始终围绕价值应点进行开发 根施工方统计BIM 技术应效益见表 3 示
表 3 BIM 技术应效益
项 目
数量（金
额）
传统作业方式较节约例
缩短工期（天） 65 58
节约材料价值（万元） 59 2
节省建造费总额（万
元）
195 242
（1）基预制拼装 BIM 建模技术
建模阶段充分考虑期种应模型划分技术细节做规
定避免常见根现场应调整甚重建模型问题特模型建立充分考
虑现场施工理台预制拼装设计施工钢结构深化设计需求
（2）交安设施设计施工
路桥工程中交安设施布置否合理周边否匹配常施工完易
判断时永久交安方案设计评审施工验收阶段始终调整增加
工程费延长工期路桥工程典型痛点工程计划利 BIM 技术
建立国定东路匝道工程时规划交安设施场景设计阶段模拟交通翻
交时工程建成车辆行通行视角发现面图纸易察觉类设
计问题提升交通工程设计评审施工效率
（3）预制拼装施工
工程处翔殷路国定东路路口车密集程度缩短施工周期
减少施工交通周边区环境影响工程首次海中心城区桥梁施工中
采预制拼装技术列交通建设工程首批装配式示点项目杨浦区基
础设施建设双十重项目预制拼装需场完成预制现场实施
拼装整加工流程拼装工艺设计筹划模拟交底 BIM 技
术外钢结构阶段预拼装结合激光扫描方式类似应
（4）钢筋动化加工
项应种全新尝试基两点前提：已钢筋化动加工设备具备
BIM 模型输入设备直接生产预制拼装结构中钢筋波纹空间关系异常
复杂需 BIM 建模作分析辅助设计施工阶段次工程计划基设计图纸建立钢筋 BIM 模型突钢筋波纹进行调整布置钢筋样
模型模型中钢筋信息输出成特定表格样式钢筋加工机读取动
批量钢筋进行加工处理述技术路线工程伊始便开始逐步实施
（5）理台
长期现场项目理中项目动态变化诸工程进度信息形象进度
信息计划投资信息设计变更信息实时更新没台汇聚现场理
需信息理员方便次项目初根建设单位提出
理台具体需求设计院组织编写程序利 BIM 技术搭建 BIM 模型载体
理台全面踪记录施工计划进度实际进度模型方式进行体现
施工进度目然形象直观便时调整进度安排时设计前期
文件设计图纸设计参数施工监控数施工环境监测数预制构件状
态信息等全部统集中台理提高理效率降低理成
(五) 验总结
通完成国定路项目 BIM 试点工作项目实施程中积累 BIM 技术应
验结合预制拼装项目特点总结：
1) 形成预制拼装桥梁结构 CATIA 建模标准流程类似桥梁 BIM 模
型积累验提供参考
2) 首次尝试交安设施时交安设施设计审核施工中全程应
BIM 技术取较效益
3) 探索 3D 扫描技术桥梁钢结构工程中应进步研究应
基础
4) 完成单机版项目理台软件开发应续项目提高理
效率进步网络版开发奠定基础
5) 形成钢筋翻样标准流程钢筋加工提供参考积累定
吊装模拟验预制拼装吊装工程提供参考提供模拟方建模方式
6) 项目组织结构应业单位牵头单位便协调方资源更统
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