1、BIM正向设计应用思路和框架

中交一公院以梅观项目为依托，项目组通过深入研究和探索形成了大型复杂市政项目BIM正向设计解决方案。建立了精准的地质、地形、实景、地下管网等三维BIM模型，并集成融合构建了全新三维可视化设计基础环境；通过研发CNCCBIM系列软件，创新性地完成了BIM正向设计，实现了基于BIM模型的自动出图，通过可视化展示平台动态展示项目效果，革新设计手段和展示方式；探索数字化交付平台，实现了设计成果的数字化交付。

BIM正向设计解决方案总体思路

2、BIM正向设计应用点

（1）构建精准三维基础环境

构建地形模型（DTM）。依据外业测量、地形图等数据，通过CNCCBIM软件快速创建了项目区域准确的地形模型，直观反映地形状况，为三维BIM设计提供了环境数据。

构建三维地质模型。地质条件关乎设计质量，项目组研发了地质建模软件，根据项目勘探的原始钻孔、地质剖面图等数据，建立了项目区域三维地质模型，直观反映地质状况。

三维地质BIM模型

实景模型

重建管网现状模型。项目区域地下管网错综复杂，为探明复杂的管网现状，避免设计延误。项目组研发管网建模工具，重构了完整的地下管网BIM模型，准确定位，便于管廊设计与迁移。

集成融合项目区域地形、地质、管线和高精度实景模型，构建了精准的三维设计基础环境模型，可以直观反映地物、地质状况，在真实的环境中开展BIM设计，提高了工程与环境的协调性，为BIM正向设计提供了准确的基础数据模型。

三维设计基础环境模型

（2）BIM正向设计

道路BIM正向设计。项目互通立交密集，设计难度大。项目组创新性地研发了道路工程BIM正向设计软件CNCCBIM OpenRoads。该软件基于精准的三维基础环境，结合项目实际，定制了符合我国规范要求的参数化横断面模板，通过参数化技术快速完成道路BIM设计，创建精准的道路BIM信息模型，并基于BIM模型剖切实现了道路工程二维图纸和报表的自动生成，模型与图纸实时关联，确保了图纸与模型的一致和准确性，满足了行业交付要求。

道路BIM模型

道路BIM出图

桥梁BIM正向设计。全线桥梁大部分位于互通立交区域，桥梁形式多样，上部结构涵盖钢箱梁、钢混组合梁等7种形式。项目组研发了上部结构参数化设计软件，快速完成全线变截面、曲线梁三维BIM设计。

针对钢箱梁：研发了多种截面形式全参数化设计工具，实现钢箱梁等高、斜交、变宽设计，智能化布置横隔板、加劲肋等构造，快速完成全线约1190m钢箱梁的三维BIM设计。

钢箱梁BIM模型

针对箱梁：研发了参数化悬臂现浇变高箱梁、节段预制箱梁设计工具，通过设计参数控制，快速完成全线5处跨铁路现浇变高箱梁和约3830m节段预制箱梁的三维BIM设计。

变高箱梁BIM模型

针对预制小箱梁：基于参数化技术研发了预制小箱梁设计工具，快速完成全线预制小箱梁的三维BIM设计。

下部结构涵盖花瓶墩、门架墩等30余种形式，项目组建立了盖梁、桥墩、基础等参数化部件库，研发了下部结构智能设计工具，通过部件组合建立柱式墩、花瓶墩、肋板台等构件，精准布设全线约300个墩台。

下部结构BIM模型

上部结构、下部结构和三维设计基础模型协同关联，实现了自动调整墩高、桩长，且设计方案参数更改，模型联动更新。

综合管廊BIM正向设计。梅观项目地下环境复杂，沿线通讯、燃气、给排水等管线密布，设计面临管线布设、改迁等问题。项目组研发了CNCCBIM管廊设计工具集，建立了参数化管廊截面、节点构件库，快速完成约16.5公里的管廊BIM设计。并通过BIM可视化、碰撞检查等技术，实现了管廊的精准布设与改迁优化。

综合管廊BIM模型

景观绿化BIM正向设计。梅观项目地处深圳市中轴景观带，对景观设计提出了极高的要求，传统手段难以直观呈现设计效果。项目组利用Plant Factory软件建立三维植物模型库，研发了CNCCBIM景观绿化BIM设计工具集,快速批量完成了全线绿化植物的布设。实现三维景观随季节的动态变化，革新了景观绿化设计手段和呈现方式。

景观绿化

（3）全方位、立体化沟通展示

集成实景、地下管线、道路、桥梁、综合管廊、景观天桥、绿化等模型，利用LumenRT软件对项目进行全线漫游与动态可视化展示，真实呈现设计效果，实现全方位、多立体的方案比选与设计优化。

可视化展示

（4）数字化交付

将项目的设计资料、BIM模型、图纸、表格、工作文档等数字化成果文件，集成后发布为iModel数据库格式，利用Navigator等数字化交付平台在桌面端、移动设备和Web端查看和管理。

数字化交付

3、后续应用规划

（1）优化BIM正向设计流程，进一步探索数字化交付平台；

（2）推动BIM在施工组织和管理、交通疏解等方面的深度应用；

（3）搭建BIM全生命周期应用平台，实现BIM技术在运维养护等方面的应用。

三、技术创新点

BIM正向设计技术在深圳梅观高速公路市政化改造工程中的创新应用，具有以下技术创新点：

1.系统性地提出了复杂市政道路工程BIM正向设计的思路和方法；

2.首次实现了复杂市政道路工程全三维环境参数化BIM设计，形成了成套软件解决方案；

3.首次实现了基于三维BIM信息模型出图的新思路，革新了传统工程制图手段。