南昌朝陽大橋是一座造型新穎、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的城市橋梁。朝陽大橋的橋塔造型是書法“合”字的變形，體現(xiàn)出崇尚海納百川，包容萬象的大同理念，將古樸的小篆“合”字線條加以柔化，整體造型曲線柔和，生動(dòng)流暢而不乏力量，中空的設(shè)計(jì)使得光線與空間很好地融合。主橋主塔造型“合”，紀(jì)念革命的勝利，也像大小船只縱橫在贛江江面，揚(yáng)帆遠(yuǎn)航。

　　為提高建設(shè)質(zhì)量，參建單位將BIM技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的各階段，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等單位的有機(jī)結(jié)合，提高了項(xiàng)目運(yùn)作效率，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。大橋的色彩很美，尤其是主橋，簡潔的橋塔、乳白色的塔身，與紅角洲、朝陽新城等遙相呼應(yīng)、相得益彰。

　　項(xiàng)目概況

　　南昌市朝陽大橋工程是南昌市“十縱十橫”干線路網(wǎng)規(guī)劃中南環(huán)快速路跨越贛江的重要節(jié)點(diǎn)工程。工程總投資27億元，全長3.6km，位于南昌大橋與生米大橋之間，西接前湖大道，東連九洲大道。大橋采用投資、設(shè)計(jì)、施工一體化的建設(shè)模式，這在南昌市尚屬首次。大橋于2012年11月開工，2015年5月18日通車運(yùn)營。

　　大橋結(jié)合了“多塔連跨斜拉橋”和“波形鋼腹板組合梁橋”的特點(diǎn)，是目前國內(nèi)第一座真正意義上的波形鋼腹板PC組合梁斜拉橋，世界第一例單箱五室六腹板鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝施工橋梁，也是目前世界上第一座可雙層通行的波形鋼腹板PC組合梁斜拉橋。

　　工程特點(diǎn)如下：

　　1.跨江主橋通航孔橋采用六塔斜拉橋布置

　　通航孔橋跨徑布置（79m+5×150m+79m），總體結(jié)構(gòu)形式為梁墩分離、塔梁結(jié)合的六塔單索面斜拉橋，主梁為單箱五室波形鋼腹板PC組合梁，主梁頂寬37m，底寬44m，采用掛藍(lán)平衡懸臂法施工。

　　2.波形鋼腹板PC組合梁的廣泛應(yīng)用

　　朝陽大橋工程跨江區(qū)段橋梁主梁均釆用波形鋼腹板PC組合梁，應(yīng)用面積居國內(nèi)同類橋梁前列；通航孔橋單箱五室波形鋼腹板PC組合梁結(jié)構(gòu)新穎，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)居國內(nèi)同類型橋梁前列；非通航孔橋Pm21~Pm25為國內(nèi)第一座采用變寬設(shè)計(jì)的波形鋼腹板PC組合結(jié)構(gòu)橋梁。

　　3.充分考慮人性化需求采用獨(dú)立人非系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　朝陽大橋采用獨(dú)立的人非通行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提供盡可能舒適便捷的通行條件。總體上人非通道布置在主線機(jī)動(dòng)車道下部，采用雙層布置，實(shí)現(xiàn)了人非系統(tǒng)與機(jī)動(dòng)車道的物理隔離，寬敞通透

　　4.充分考慮城市橋梁景觀需求，全方位注重橋梁景觀設(shè)計(jì)

　　朝陽大橋工程位于南昌市中心城區(qū)，是典型城市橋梁工程，在設(shè)計(jì)過程中，充分注重了城市橋梁的景觀需求，力圖達(dá)到橋梁功能、安全、經(jīng)濟(jì)和美學(xué)的協(xié)調(diào)與和諧。

　　BIM應(yīng)用實(shí)踐探索

　　本項(xiàng)目的BIM應(yīng)用點(diǎn)如下：

　　設(shè)計(jì)方面：方案比選、構(gòu)造設(shè)計(jì)、碰撞檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)成品出圖、結(jié)構(gòu)輔助計(jì)算；

　　施工方面：大橋施工過程模擬、臨時(shí)結(jié)構(gòu)輔助計(jì)算；

　　運(yùn)維方面：三維瀏覽、服務(wù)中心平臺系統(tǒng)、設(shè)施設(shè)備管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、工程資料管理系統(tǒng)、操作說明系統(tǒng)。

　　1.設(shè)計(jì)方面

　?、俜桨副冗x

　　利用 Autodesk Revit體量建模方法快速構(gòu)建工可階段十二種總體設(shè)計(jì)方案的概念模型，結(jié)合地形、通航、技術(shù)難度及工程造價(jià)等方面得出最佳設(shè)計(jì)方案。

　　方案比選

　?、跇?gòu)造設(shè)計(jì)

　　波形鋼腹板設(shè)計(jì)：以波形鋼腹板構(gòu)件的關(guān)鍵構(gòu)造（翼板、開孔鋼板、波形鋼腹板、連接件）長度作為參數(shù)，基于底層零件級的族類型文件建立了文件庫，通過合理的數(shù)據(jù)調(diào)用構(gòu)建了翼緣型波形鋼腹板構(gòu)件的參數(shù)驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化信息模型設(shè)計(jì)。

　　波形鋼腹板參數(shù)化設(shè)計(jì)：翼板寬，上開孔鋼板高、厚，波形鋼腹板波長、板厚，下鏈接件高、厚，U型鋼筋長、直徑等。

　　鋼橫梁設(shè)計(jì)：以鋼橫梁構(gòu)件的關(guān)鍵構(gòu)造（鋼橫梁腹板、水平加勁肋、垂直加勁肋）長度作為參數(shù)，利用焊釘連接件的族類型文件，建立了鋼橫梁構(gòu)件的參數(shù)驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化信息模型設(shè)計(jì)。

　　鋼橫梁參數(shù)化設(shè)計(jì)

　　鋼錨箱設(shè)計(jì)：通過“基于面”的族類型文件，建立了錨管、抗剪板及其加勁肋等零件的參數(shù)驅(qū)動(dòng)模型。利用基于面的族類型文件的嵌套調(diào)用方法，實(shí)現(xiàn)了鋼錨箱各關(guān)鍵零件的組裝。以錨管中心線與橋梁設(shè)計(jì)道路中心線的豎曲線在鉛垂面上的夾角，實(shí)現(xiàn)了錨箱空間姿態(tài)定位，還以該夾角作為參數(shù)，保證了錨箱系統(tǒng)的構(gòu)件級族文件在大橋總體模型中的通用性。

　　斜拉索分絲管鞍座設(shè)計(jì)：通過輪廓族文件基于單根分絲管中心線拉伸建立了單根分絲管模型，再建立分絲管群組（如圖）。以基于面的族文件建立錨板及其加勁肋的模型，將其貼合于分絲管鞍座群組的端面形成了分絲管鞍座成品構(gòu)件。最后，加載該成品構(gòu)件的族文件至總體模型中，根據(jù)設(shè)計(jì)位置進(jìn)行定位安裝。

　　構(gòu)件集成及拼裝：

　?、叟鲎矙z驗(yàn)

　　建立結(jié)構(gòu)總體項(xiàng)目文件，加載大橋所有構(gòu)件的族文件，以橋梁設(shè)計(jì)空間信息為基準(zhǔn)對各構(gòu)件定位，進(jìn)行虛擬拼裝。對拼裝完成后的總體項(xiàng)目模型進(jìn)行外觀檢查，并采用Autodesk Revit軟件自帶的碰撞檢查功能檢驗(yàn)各構(gòu)造是否存在沖突。根據(jù)橋梁指導(dǎo)性施工方案在 Autodesk Revit軟件中擬定構(gòu)件生成次序（如圖），檢驗(yàn)各構(gòu)件的生成過程是否存在構(gòu)造沖突。

　　主梁懸臂施工次序示意

　?、茉O(shè)計(jì)成品出圖

　　在族中完成構(gòu)件立面及剖面出圖設(shè)置，隨族文件的加載而進(jìn)入總體模型中，便于及時(shí)查看。若總體模型有調(diào)整并涉及到族文件，可實(shí)時(shí)更新成品圖紙。

　　鋼橫梁出圖

　?、萁Y(jié)構(gòu)輔助計(jì)算

　　結(jié)構(gòu)輔助計(jì)算：在 Autodesk Reⅵt中建立復(fù)雜構(gòu)件的幾何模型，導(dǎo)出為高級幾何信息模型，通過網(wǎng)格劃分工具軟件再將幾何信息模型轉(zhuǎn)換為有限元網(wǎng)格，為結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算提供了便利。大橋主墩下塔柱及上塔柱均釆用了此方法輔助結(jié)構(gòu)空間效應(yīng)計(jì)算。

　　主墩下塔柱幾何模型轉(zhuǎn)換示意

　　主墩上塔柱幾何模型轉(zhuǎn)換示意

　　2.施工應(yīng)用

　　①大橋施工過程模擬

　　基于Autodesk Revit建立的BIM模型，在Autodesk NavisWorks中設(shè)置了安裝工序及路徑，模擬了臨時(shí)棧橋架設(shè)）、通航孔橋主墩零號節(jié)段支架安裝、通航孔橋主梁平衡懸臂掛籃施工、人非通道橋節(jié)段吊裝施工。

　　人非通道橋鋼桁架吊裝模擬

　?、谂R時(shí)結(jié)構(gòu)輔助計(jì)算

　　基于 Autodesk Revit建立的棧橋、支架及掛藍(lán)的幾何模型，導(dǎo)出為高級幾何信息模型，在有限元計(jì)算軟件中分析臨時(shí)支架的受力安全性（如圖），為結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算提供了便利。

　　棧橋計(jì)算

　　主梁掛籃計(jì)算

　　3.運(yùn)維應(yīng)用

　　BIM應(yīng)用于運(yùn)維管理的價(jià)值：為運(yùn)維階段提供可視化解決方案，令運(yùn)維工作更便捷、更具適用性。

　　①三維可視化

　　南昌朝陽大橋以智慧城市建設(shè)的理念為指導(dǎo)，運(yùn)用三維地理信息系統(tǒng)（GIS）和建筑信息模型（BIM）技術(shù)，基于定制開發(fā)的軟件平臺，構(gòu)建了一套三維可視化、精細(xì)化和一體化的運(yùn)維管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了GIS技術(shù)與BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無縫和信息無損集成，達(dá)到了三維地形與三維構(gòu)筑物的一體化，可實(shí)現(xiàn)全橋虛擬漫游。

　?、诜?wù)中心平臺

　　構(gòu)建了大橋服務(wù)中心平臺，其管理內(nèi)容包含維修服務(wù)請求、任務(wù)分配、工作進(jìn)度查看、工單編制、滿意度調(diào)查、工作計(jì)劃排布、工作量統(tǒng)計(jì)分析。

　?、墼O(shè)施設(shè)備管理系統(tǒng)

　　構(gòu)建了設(shè)施設(shè)備管理系統(tǒng)，其功能包含：養(yǎng)護(hù)維修任務(wù)制定、定期養(yǎng)護(hù)計(jì)劃制定、分時(shí)段成本統(tǒng)計(jì)。

　?、馨踩芾硐到y(tǒng)

　　構(gòu)建了實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其監(jiān)測內(nèi)容包含：交通流量、應(yīng)力應(yīng)變、風(fēng)速、溫濕度，還可進(jìn)行定期監(jiān)測（索力、沉降），推薦針對突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案。

　　⑤工程資料管理系統(tǒng)

　　構(gòu)建了工程資料管理系統(tǒng)，可載入各工程階段及各參建單位的資料，例如：工程準(zhǔn)備階段文件、監(jiān)理文件、施工文件、竣工圖文件等。

　?、奁脚_管理使用操作說明系統(tǒng)

　　提供了平臺管理使用操作說明系統(tǒng)，為平臺的運(yùn)用提供了可快速查閱的操作手冊。

　　BIM應(yīng)用總結(jié)

　　1）建立了大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁建模方法，為今后橋梁BIM應(yīng)用提供了參考。

　　2）將BIM技術(shù)運(yùn)用至前期方案設(shè)計(jì)階段，提高了設(shè)計(jì)效率。

　　3）利用BIM技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)軟件難以考慮的三維碰撞問題。

　　4）依托工程開展BIM應(yīng)用可提升設(shè)計(jì)水平及成品質(zhì)量。

　　5）輔助解決大型工程現(xiàn)場施工組織技術(shù)難題。

　　6）輔助大型復(fù)雜橋梁運(yùn)維管理。

　　7）通過項(xiàng)目中的BIM應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維三方面的協(xié)同。