bim技術(shù)在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

1、,,,,,,BIM技術(shù)在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用,,,,,,,龍建路橋研發(fā)中心主任 梁旭源,,,,前 言,捷報：龍建路橋股份有限公司的“黑河-布拉戈維申斯克黑龍江（阿穆爾河）公路大橋工程”，于北京時間2017年10月12日在新加坡榮獲“Be inspired 2017”（2017全球縱覽基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)Be創(chuàng)新獎）橋梁領(lǐng)域第一名！,第三屆國內(nèi)BIM大賽單項獎一等獎,第十六屆全國交通企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎,,,,,,,目錄,企業(yè)簡介,

2、,,,,,BIM技術(shù)應(yīng)用,,,,,,智慧建造—CSC,,,,,,展望,,,,,,BIM技術(shù)應(yīng)用背景,,,,,,,,,,龍建路橋股份有限公司（簡稱：龍建股份）,股票代碼：600853,企業(yè)簡介,,,企業(yè)規(guī)模,多個魯班獎國家優(yōu)質(zhì)工程獎交通運輸部優(yōu)質(zhì)工程獎近百項省級優(yōu)質(zhì)獎多次被評為全國優(yōu)秀施工企業(yè)、全國用戶滿意企業(yè)、全國交通百強企業(yè),企業(yè)簡介,,,,,3+2+2,企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,住建部,交通部,,,,《關(guān)于推進公路水運工程應(yīng)用BIM技術(shù)

3、的指導(dǎo)意見》,《關(guān)于推進建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見》,“3+2+2”和“四個同步”總體發(fā)展戰(zhàn)略,省內(nèi)、省外、國外+投標、投資+主營、對沖,內(nèi)外背景,四個同步,市場與成本、生產(chǎn)經(jīng)營與資本運作、傳統(tǒng)制度與新興制度、強化管理與激發(fā)熱情,,,,,,,,,,,,,,,研發(fā)中心成立,,黑河-布拉戈維申斯克（阿穆爾河）大橋是中俄界河黑龍江上首座現(xiàn)代化公路大橋，也是一帶一路戰(zhàn)略的標志性工程之一。,,黑龍江大橋項目于2016年11月開工建設(shè)，工期3年，于2

4、019年10月通車。路線全長19.9公里，項目總投資額24億元。大橋由中俄兩國共同修建，在中俄兩國界河上合龍。,BIM試點項目,,,,,下部結(jié)構(gòu)為實體式墩身，裝配式護面塊砌筑，上部雙柱式方墩，墩頂設(shè)蓋梁，擴底樁基礎(chǔ)。,主橋全長1284m，跨徑布置為3x66.5m鋼-砼疊合連續(xù)梁+（84.75+84+5x147+84.+84.75）m矮塔斜拉橋。,項目概況,BIM技術(shù)路線,技術(shù)實施路線,ProjectWise,聯(lián)合北京跨世紀軟件技術(shù)有限公

5、司合作開發(fā)CSC—施工項目管理云平臺,設(shè)計圖紙為中方設(shè)計，存在中俄語言差異，兩國對于二維平面圖紙的溝通理解存在很大困難,溝通,黑龍江大橋很多結(jié)構(gòu)為異型結(jié)構(gòu)，在施工過程中的溝通存在很大問題，比如護面塊施工等,施工管理,本項目為矮塔斜拉橋，頂推合龍關(guān)鍵點是中俄在建工程關(guān)鍵里程碑，如何實時監(jiān)控各個階段施工，保證頂推能夠在預(yù)訂時間點完成成為一大難題,實時監(jiān)測,項目地處高寒地區(qū)，晝夜溫差大，可施工周期短，跨越黑龍江兩國對環(huán)保要求非常高，如何有效利

6、用施工場地成為一個關(guān)鍵問題,節(jié)能減排,項目挑戰(zhàn),25%,70%,40%,55%,1.無人機+實景建模——對單體賦予資產(chǎn)屬性，實現(xiàn)項目資產(chǎn)管理數(shù)字化。有效實現(xiàn)場地有效利用率95%以上2.施工過程交底形象化，可視化——主要模式為DGN格式、3DPDF格式和i-model pad格式，i-model可附帶word、excel和mp4等格式文件，重點體現(xiàn)在施工模擬動畫繪制，應(yīng)對復(fù)雜工序的工藝控制，為施工過程分析提供極具參考價值的可視化數(shù)據(jù)3

7、.參數(shù)化建?！行Ч?jié)約建模時間，提高模板拼裝，坐標放樣精度，確保測量精度達到5mm以內(nèi)，分部分項工程驗收合格率滿足行業(yè)質(zhì)量標準要求4.臨時結(jié)構(gòu)的承載力等驗算——采用RM Bridge有限元分析對樁基、主梁等單元模擬，從結(jié)構(gòu)強度、剛度和穩(wěn)定性等方面優(yōu)化校核，縮小水上平臺布置范圍達20%5.特殊工藝施工模擬—借助BIM技術(shù)，對水上鉆孔、頂推工藝進行動畫模擬及VR模擬，優(yōu)化作業(yè)方案6.數(shù)字化施工——開發(fā)了數(shù)字化管理系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)化、智能化

8、BIM管理平臺，打破信息傳遞瓶頸，提升傳遞效率，匯總分析施工數(shù)據(jù)，實現(xiàn)業(yè)主方、監(jiān)理方、施工方三方的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn),亮點,,利用ContextCapture建立實景模型，對單體賦予資產(chǎn)屬性，實現(xiàn)項目資產(chǎn)管理數(shù)字化。通過三維空間量測，確保設(shè)備、構(gòu)筑物安全凈空。通過實景進行場地規(guī)劃，優(yōu)化建筑與設(shè)備關(guān)系，場地利用率達到95%。,無人機+實景建模,,地面模型、路線,路線恢復(fù),基于PowerCivil，三維路線路線平、縱曲線模型,OpenBridge

9、 Modeler幫助工程人員基于BIM技術(shù)進行橋梁參數(shù)化建模，提高模板拼裝，坐標放樣精度，確保測量精度達到5mm以內(nèi)，分部分項工程驗收合格率滿足行業(yè)質(zhì)量標準要求,參數(shù)化建模,借助ProStructure創(chuàng)建了LOD300級別主梁施工模型，主塔施工模型，并提取工程數(shù)量及施工大樣圖，指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)下料、加工及拼裝。,鋼結(jié)構(gòu)建模,通過PowerCivil ,快速建立了三維道路模型（K0+100-K1+000），基于Ecschema框架，添加自定義

10、屬性，提取道路工程量，為后續(xù)項目管理尤其是產(chǎn)值及成本管理提供準確數(shù)據(jù)。,引道模型,通過分層建模，分層管理，實現(xiàn)路基進度管理精細化。在廊道模板中，已經(jīng)確定分層的邏輯關(guān)系，分層后，每層都將具有獨立的材料屬性和幾何屬性。,路基精細化分層,最后在三維可視化環(huán)境進行橋梁預(yù)拼裝及設(shè)計校審。這里充分體現(xiàn)了DGN文件統(tǒng)一導(dǎo)入的優(yōu)勢性。,主橋總裝,,為降低河道施工對黑龍江流域的污染，由施工便道方案變更為施工便橋，水上平臺設(shè)計采用RM Bridge有限元分

11、析對樁基、主梁等單元模擬，從結(jié)構(gòu)強度、剛度和穩(wěn)定性等方面優(yōu)化校核，縮小水上平臺布置范圍達20%。,水上平臺,,,基于Microstation CONNECT Edition，開發(fā)了頂推施工工藝模塊，研究實現(xiàn)頂推監(jiān)測數(shù)據(jù)與模型驅(qū)動同步，提升技術(shù)、進度、質(zhì)量管理水平。,頂推工藝模擬,,,在施工過程中，我們采用多種交底形式，與一線施工人員進行數(shù)字化，可視化溝通與交流，提高了管理效率和質(zhì)量控制水平。主要模式為DGN格式、3DPDF格式和i-mo

12、del pad格式，i-model可附帶word、excel和mp4等格式文件，重點體現(xiàn)在施工模擬動畫繪制，應(yīng)對復(fù)雜工序的工藝控制，為施工過程分析提供極具參考價值的可視化數(shù)據(jù)。通過Navigator組織模擬中橋施工進度，分析項目進度合理性，減少時間維度上的沖突，改進施工進度安排，使項目在規(guī)定時間內(nèi)得以完成。,交底方式,,借助3D打印及VR技術(shù)，充分顯示出BIM技術(shù)在三維立體展示應(yīng)用方面的強大優(yōu)勢,使項目參與者更加直觀地了解項目進展和最終

13、效果。,與3D打印技術(shù)結(jié)合,,,,,,,,,,CSC管理,CivilStationConstruction 5D簡稱（CSC）項目管理系統(tǒng)，直觀而高效地應(yīng)用在施工工藝復(fù)雜的黑龍江大橋項目上?；谀K化優(yōu)勢，集成云技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)工序級管理。借助于多維度的施工模擬，優(yōu)化施工組織設(shè)計并進行成本預(yù)測，協(xié)助管理者進行項目決策，實時完成進度、成本、質(zhì)量等信息歸集和傳遞，進一步助推龍建路橋集團在公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域科技含量和精細化管理水平的提升。

14、推進企業(yè)管理從傳統(tǒng)單一的二維模式過渡到可視化、可知化、可控化和數(shù)據(jù)化的BIM管理模式，也為大橋后期運維管理奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為這座世紀橋梁賦予了嶄新的“數(shù)字生命”。,CSC管理系統(tǒng),CSC管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)交互架構(gòu),,,,,,,C/S端（本地客戶端），主要負責(zé)模型展示，漫游、進度模擬及進度查詢，質(zhì)量查詢、成本查詢、工藝模擬等。,B/S端（web端），具備進度、質(zhì)量、安全、投資管理數(shù)據(jù)錄入、審批報驗、支付及數(shù)據(jù)庫管理功能。,CSC架構(gòu),優(yōu)勢,施

15、工方,監(jiān)理方,業(yè)主方,報驗,審核,計量,管理,協(xié)同平臺、客戶端,,,,,,結(jié)論及展望,施工單位,功能實現(xiàn)：基于Bentley ProjectWise數(shù)據(jù)平臺的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了建設(shè)方、業(yè)主方、施工方、監(jiān)理方和物資供應(yīng)方的有效對接和溝通。設(shè)計文件得以共享和及時更新；在物資采購方面，通過引用BIM技術(shù)對工程構(gòu)件進行精準算量，提高了預(yù)算精度，有效解決了物資供應(yīng)方不能準確判斷工程所需材料用量的問題，為施工方和供應(yīng)鏈提供了有效的搭接；在驗收方面

16、，施工方通過自檢后，將檢測數(shù)據(jù)上傳管理系統(tǒng)，監(jiān)理方進行審批，審批通過后，施工方能夠?qū)崟r接收驗收結(jié)果，迅速組織后序工作的開展；業(yè)主方通過管理云平臺能夠?qū)崟r掌控工程的設(shè)計、進度、成本、安全、質(zhì)量等方面的信息，從而改進施工方和業(yè)主方之間的協(xié)作。展望：同時，研發(fā)中心也將致力于繼續(xù)推廣BIM技術(shù)在全公司的應(yīng)用，在未來的工程項目中，將CSC管理系統(tǒng)服務(wù)于交通領(lǐng)域全生命周期的生產(chǎn)建設(shè)，堅持以一流的技術(shù)、一流的質(zhì)量打造精品工程！,,運維單位,感謝您的