范蠡大桥位于江苏省宜兴市，跨越风景秀丽的东氿，是范蠡大道的重要节点。它的建成，将为拉大宜兴城市框架、建设东氿新城起到重要作用。范蠡大道全长约12公里，北起庆源大道东延段，向南跨越东氿、宁杭高速、宁杭高铁后，向西接上站前大道，全线按城市快速路标准建设，设计时速80公里。沿线共有六大节点工程，分别为陶都路立交、宁杭高速立交、宜浦路立交、范蠡大桥、宜官公路下穿隧道工程和太湖大道立交等，工程投资规模、建设体量，均创宜兴市单项交通工程历史之最。该桥为三塔四跨的斜拉桥，主桥跨径组合为50+168+168+50，总长500m，跨东氿段总桥长1376m。

桥塔造型取自江南民俗“孔明灯”，采用独创的钻石型空间结构。范蠡大桥与东氿大厦隔湖相望，相映成趣。整个桥梁由四个桥塔组成，远看好似东氿湖上的颗颗明珠，形成氿湖联珠的意境。桥型受力合理，灯笼塔浮于水上，夜晚灯光的辉映下，夜景造型独特优美。

独特的造型，伴随而来的是设计和施工难度的大大增加。本项目正是通过BIM技术的应用，针对结构复杂的特大桥梁，建立适用于设计、施工全过程的整体解决方案。

桥塔造型：

1. 技术路线

工程设计、生产加工、施工安装、运营维护是桥梁产品历经的四个典型阶段。设计院院利用欧特克的IDS软件设计包，在不同阶段应用不同的软件工具：利用Autodesk revi进行主桥的建模，并辅以参数化手段，提高建模效率；利用Autodesk civil3D进行道路建模、地形建模、地质建模；利用Autodesk infraworks360对地形地貌进行处理，并对方案进行整合；利用Autodesk Navisworks进行施工仿真模拟、碰撞检查与协同、工期优化等。

通过协同设计、二次开发、施工仿真等最终实现设计与施工的紧密结合。

技术路线图：

2. 可视化

通过 Autodesk infraworks360与 Autodesk Revit结合使用，快速生成地形、地面建筑、水域、道路以及桥梁主体结构，可以提供最直观的整体与细部的视觉呈现，方便业主进行决策。项目的各参与方基于BIM模型的交流更加的直观和高效。

设计师利用BIM“所见即所得”的特点，对所设计的方案有更好的把控，对可能存在的问题有更好的预见性，利用软件进行多方案的比选，包括主桥造型、装饰方案、色彩、与周围地貌的协调性等等。利用BIM技术与3D打印技术的结合，更好的诠释结构方案、造型方案。

3.复杂节点三维精细化设计

对于复杂节点，采用BIM技术进行三维精细化设计，避免出现错漏。对复杂节点的构件关系进行检查，排除碰撞。通过BIM模型与有限元分析软件的结合，确保桥塔中横梁节点、锚索段等关键部位安全可靠。通过Autodesk Navisworks对塔内操作空间进行检查，保证焊接和后期运营维护的操作空间。同时，对整个桥塔的构造进行漫游，为后期维护提供三维的电子“地图”档案。

中塔下横梁节点与塔脚固段三维精细化设计：

箱梁拆分图：

4.协同设计

利用 Autodesk Revit平台进行多专业、多任务段的协同。包含：桥梁上、下部结构之间、相邻跨之间；塔梁之间、索梁之间、索塔之间结构的协同设计；桥梁结构与电气、排水以及过桥管线的协同设计；充分考虑施工可行性的协同设计包含：确保人员焊接操作的空间，保证可行性；根据吊装重量和加工运输的实际能力考虑节段尺寸划分；设计过程考虑现场工装次序确保可实施性。

5.族库建立及其参数化

对常用桥梁构件建立族库与并进行参数化设计，内容包括：结构、附属设施、临时施工设施以及施工器械。对常用族库进行参数化设计，如常规桥梁墩台的参数化、标线标牌等附属设施的参数化等等。

附属构件族：

6.二次开发

针对钢结构自动建模、自动生成计算模型、自动绘制二维施工图的二次开发。

自动三维建模：读取写好的路线数据、上下部结构构造信息，输入布跨信息、标高等，在Autodesk revi中迅速生成全桥三维模型；将结构上部模型导出Midas mct文件，并导入该计算软件，生成上部梁格计算模型；读取上部构造数据文件，在 AutoCAD中生成二维图纸与数量表。

7.基于 Autodes k revit的二维图纸生成与数量统计

自动建好的BIM建模，利用 Autodesk Revit便捷的自动出图功能，剖取想要的视图，组拼到图纸中，采用二维结合三维的模式，对传统的二维模式起到了很好的辅助理解作用。对常规的构造、钢筋等进行出图，并进行数量统计。

承台构造图：

对钢箱梁节段进行和精确的数量统计，由于BIM模型具有唯一性，在对模型进行修改后，数量表会自动更新，大大减小人为修改带来的不匹配，真正做到“一处修改，处处更新”

8.关键节点施工仿真模拟

对于特别复杂的节点，往往也是受力的关键节点、施工的难点，利用 Autodesk navisworks进行施工仿真，对各个构件的安装次序、路径进行一次预演，往往能提前发现施工中可能遇到的问题，减少因工序不当带来的损失。

塔脚固段施工模拟：

9.施工工期安排模拟

工期往往是业主和施工单位都很关心的问题，工期往往也是经济效益的重要影响因素。因此，利用BIM技术进行施工安排，利用电脑仿真，对人员、机械、材料进行最优排布，充分发挥三者的最大功效，缩短工期、提高安全性能。同时，利用BIM平台进行施工管理，也是今后BIM的发展方向之一，其中有很大的价值空间可以挖掘。

模拟主梁吊装与滑移：

10.施工期间的碰撞排除与设备路径安排

桥塔节段的吊装是本工程的施工难点之一，需要确保浮吊在吊装过程中避免与已安装的钢箱梁节段、临时支架、已安装的桥塔节段碰撞。选择适当的起重臂仰角，确保其安全起重能力大于节段重量，利用施工仿真，进行全过程动态碰撞检查，确保任意时候都不会发生碰撞并找 岀 浮吊 行进 的最优路径。利用施工 预演 ，可以很好的排除碰撞干扰，避免了因施工安排不当带来的灾难性后果。

桥塔节段吊装碰撞排除：

近年来BIM技术在市政、公路行业已经较为广泛的应用，但像本项目这样应用BIM技术将复杂特大桥的设计与施工将结合的案例还比较少。本项目有以下启示：

1、对于造型新颖、结构复杂的城市景观桥梁，BIM技术在方案阶段不仅可用于演示，更是可以用于结构的受力分析和方案优化，使得方案的真实性、可行性得到有效保障；

2、在施工图设计阶段应用BIM技术可以解决复杂关键节点的设计难题、解决各专业之间以及同一专业各部件之间的协同设计问题，同时结合族库以及二次开发技术，有效地提高工作效率，减少返工；

3、在施工阶段应用BIM技术可以有效地对设计图纸加以验证，对施工过程可能出现的难点重点进行预演，对人、机、料的投入以及工期进行更准确的把控，同时结合二次开发的管理平台对施工现场进行更有效的管理。

总之，通过BIM技术在范蠡大桥项目的应用，大大提高了设计和施工的工作效率，同时也使得设计和施工质量得到更有力的保证。相信这一模式将成为未来桥梁工程发展的趋势。