BENTLEY软件在呼十项目路桥施工过程中的应用点

马海龙

(黑龙江省路捷交通设施有限公司，黑龙江 哈尔滨 150001)

我国建筑行业近些年来发展迅速，其不仅在建筑规模和建筑质量方面有了很大的提高，在高新技术的应用上同样成绩斐然。BIM技术就是一种在近些年才被应用在我国建筑工程当中的技术，BIM技术目前大部分都应用在企业竞标的过程中，通过BIM技术可以让招标企业更加详细直观地对设计方案进行了解从而在竞标当中取得一定的优势，实际上BIM技术在工程施工中同样有着极为重要的作用，只要能够合理地在工程施工中应用BIM技术就能够在最大程度上提高建筑企业的工程效率，降低企业的工程成本。

1 BIM软件的种类

现在主流的BIM软件也有许多不同的种类，主要分四个门派。

(1)Autodesk公司的Revit建筑、结构和机电系列，在民用建筑市场借助AutoCAD的天然优势，有相当不错的市场表现。

(2)Bentley建筑、结构和设备系列，Bentley产品在工厂设计(石油、化工、电力、医药等)和基础设施(道路、桥梁、市政、水利等)领域有无可争辩的优势。

(3)Nemetschek公司的ArchiCAD/AllPLAN/VectorWorks三个产品，其中，国内同行最熟悉的是ArchiCAD，属于一个面向全球市场的产品，应该可以说是最早的一个具有市场影响力的BIM核心建模软件，但是在中国由于其专业配套的功能(仅限于建筑专业)与多专业一体的设计院体制不匹配，很难实现业务突破。

(4)Dassault公司的CATIA是全球最高端的机械设计制造软件，在航空、航天、汽车等领域具有接近垄断的市场地位，应用到工程建设行业无论是对复杂形体还是超大规模建筑其建模能力、表现能力和信息管理能力都比传统的建筑类软件有明显优势。

2 BENTLEY软件特点

Bentley轨道交通解决方案，为用户搭建一个三维协同工作环境，一改以往的串联工作方式，各专业以并行方式发生交互，极大地提升了工作的效率。统一的数据格式和协作机制，可以确保各专业的数据流畅互用。用户不再为数据丢失而烦恼。Bentley解决方案多专业覆盖以及全流程覆盖，可以让用户省去很多不必要的花费，不需要借助第三方软件和团队进行模型渲染于动画展示，只需要将模型导入LumenRT即可完成这些工作。

(1)数据格式的统一、兼容性强：Bentley解决方案基于MicroStation图形平台，拥有统一的数据格式，即DNG。各专业成果在互用流转环节，不存在不兼容及信息丢失问题。同时，Bentley兼容市面上的主流CAD软件格式，可以直接打开和保存DWG格式。

(2)专业工具齐全：Bentley解决方案涵盖了地铁设计中的线路、轨道、路基、车站建筑、高架结构、地下结构、暖通、给排水、供电、通信、信号等大部分专业，各专业有专门的工具软件或模块，无需借助二次开发商提供的插件，就可以解决专业问题。

(3)成果复用性高：基于Bentley解决方案的设计成果，通过不断地深化，可复用性工程建设的全寿命周期。无论是规划阶段、初设阶段、详设阶段、详设阶段、施工阶段还是渲染动画展示、资产管理，所处理的对象均来自于一个模型，无需借助其他厂商工具，各专业在不同阶段与位置无需重复建模。

(4)模型承载能力高：Bentley的图形平台拥有良好的底层架构，此外在升级到CONNECT版本后，支持Windows64位系统，大大地提高了对电脑硬件性能的利用，这使得Bentley平台可以支持复杂庞大的模型，且相对于其他BIM相对主流的软件，对电脑硬件的要求更低。

(5)基于Bentley解决方案的模型成果，均可发布轻量化模型——i-model，包含几何和属性信息，可以通过Navigator进行浏览查看，无需专业用软件。可满足于审阅、施工、数字化交付、模型展示等要求。

3 Bentley的实景建模系统

对于实景建模来说，Bentley提供的并非是一个单一独自工作的一个软件，而是一个工作流程以此来解决工程应用的问题。

屠呦呦从中药青蒿中提取的倍半萜内酯药物，说明了是通过干扰细胞表膜--线粒体，使疟原虫氨基酸饥饿，从而抑制蛋白合成，大量胞浆快速死亡而治疗疟疾的机理，被国际公认的获得了诺贝尔医学奖[2] ；陈竺发现白血病细胞分化的RIG基因，揭示了三氧化二砷（中药砒霜）通过诱导癌细胞程序性死亡，靶向性作用于早幼粒细胞白血病的关键致病基因编码蛋白质，使中药砒霜治疗白血病的原理得到了科学的证实。这种应用现代科学研究方法取得成果的范例，开启了中草药治病原理研究与临床应用，步入现代医学科学殿堂的大门。

Bentley的实景建模系统主要有如下几个模块。ContextCapture、Descartes、以及PointTools。

3.1 ContextCapture软件

作为实景建模最主要的一个环节，ContextCapture可以很好的和Bentley的应用模块集成，融入用户的工作流程，解决用户的问题。对于基础设施行业，基于改造、监测、背景模型的应用需求，同时考虑到基础设施行业广域的背景模型精细的管道、设备模型的需求，需要一个好的、可用的模型，以满足这些需求，以此来解决遇到的实际问题。

ContextCapture是一款可以为基础设施行业提供“好模型”的应用模块，体现在如下几个方面：

(1)真实的模型

模型的真实体现在有足够的细节和精确的地理位置信息，这为后期的基础设施应用提供了足够的技术细节。

(2)数据量小

基础设施行业即有大范围的测绘、地理规划项目，又有区域类的建筑、工厂项目，无论哪种需求，对于模型的承载能力和数据处理能力都有很高的要求。在同等条件下，Context Capture提供的模型承载能力和数据处理能力都有很高要求。在同等条件之下，Context Capture提供的模型数据量只是同类系统约1/4的数据量。之所以能达到这样的效果，是因为在Context Capture中对算法进行了优化，这样的数据承载量可以降低对硬件的要求，运算的效率更高，同时结合Context Capture多任务并行处理的架构，会大大提供应用的效率。

无论输入和输出，Context Capture都支持多种数据格式，这就为与多种应用模块集成提供了基础。

3.2 Descartes软件

Descartes可以整合不同类型的数据，Descartes使模型更加符合基础设施行业后续的需求。包括Context Capture生成的实景模型，点云(Point Cloud)数据、BIM数字模型、地理信息数据等，并进行数据梳理；进行资料源分析处理，通过Retouch技术修复模型，并提供更详细的地理咨讯。

3.3 PointTools软件

PointTools是Bentley的点云数据处理模块。PointTools可支持127个图层，能够提供快速、简单的数据点选择工具和三维筛选工具，可以根据RGB的信息对饱和度、对比度等进行调整。

3.4 LumenRT软件

照片集的渲染工具。一款全面强大的渲染工具。它操作简单，易学易用，效果震撼，与Bentley解决方案无缝集成，只需一键导入，即可将设计或施工模型置于栩栩如生的环境当中。无需借助第三方软件或团队，就可以做成效果逼真、表现震撼的动画，便于方案用于沟通和审批。LumenRT的具有多方面的优势。

4 实景建模技术在呼十项目中的应用

国道丹东至阿勒泰公路呼玛至十八站段改扩建项目(简称呼十项目)为绿色公路典型示范工程，路线全长155.017 km。共设大桥4座，中桥7座，小桥11座。项目办积极推进实景建模技术应用，辅助工程管理。

4.1 工程进度管理

LumenRT、Context Capture最强大的功能就是它的可视化功能，利用已完成的三维模型，结合渲染软件和视频编辑软件等进行施工过程展示，形象逼真，可以有效的进行工程进度管理。等。另外还可以依据施工工艺及施工组织设计做模拟施工，合成施工动画。

4.2 工程量提取(混凝土、钢筋、土石方等)

依据已建成的三维模型(对建模精度有要求)出具工程量是LumenRT、Context Capture的优势。不同于房屋建筑，呼十项目中构件数少，扣减规则不复杂。根据已建成的模型可以得出桥梁各构件准确工程量。根据实测地形数据及道路高程生成模型，可以统计出土石方工程量。

4.3 技术交底(模板、钢筋、及复杂工序的技术交底)

利用三维数据模型代替传统二维图纸做技术交底，方便施工人员对交底技术的理解。在呼十项目中的桥台、洞门、涵洞、边坡支护等处需用木模板支护，预制构件间钢筋的搭接方式及复杂结构钢筋的布置都可以对其进行BIM建模，方便对一线工人做技术交底；其他如路基开挖、脚手架搭建、预应力施工、防水工程的技术交底。

4.4 深化设计出施工图。

在呼十项目中，由于地质和地形的误差会导致原设计与实际施工有一定出入，这些问题常集中在边坡支护、桥台锥坡、隧道洞门、涵洞、挡土墙等地方。利用BIM技术结合现场实测地形与地质做深化设计，出施工图，工程量快速且准确。

4.5 提交竣工模型

对于使用BIM贯穿整个项目周期的工程，工程竣工时，所更新的模型，就是竣工模型。通过更新、更改模型，保证了各平面图、直观图、剖面图的一致性，省去了查验比对一致性的这个复杂环节。而传统的2D图只能将平面图，直观图，剖面图逐张更改，比使用BIM的方式要慢很多。竣工模型的交付，也为甲方做后期运维管理提供了方便，发挥其潜在价值。