BIM在桥梁施工中的应用探索

BIM在桥梁施工中的应用探索BIM在桥梁中的应用实践二思考与展望三BIM技术简介一BIM技术简介一BIM全称：BuildingInformationModeling建筑信息模型1、BIM的定义BIM模型是BIM这个过程的工作成果，是为建设项目全生命周期设计、施工、运营服务的“数字模型”。目前在实际工作中，一个建设项目的BIM模型通常不是一个，而是多个在不同程度上互相关联的用于不同目的的数字模型。一个项目常用的BIM模型有以下几个类型：•设计和施工图模型•设计协调模型•特定系统的分析模型•成本和计划模型•施工协调模型•特定系统的加工详图和预制模型•竣工模型2、传统CAD与BIM的区别•从二维（以下简称2D）设计转向三维（以下简称3D）设计;•从线条绘图转向构件布置;•从单纯几何表现转向全信息模型集成;•从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目;•从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计;•从单一设计交付转向建筑全生命周期支持;从2DCAD过渡到以BIM技术为核心的多种建筑3DCAD，将是未来计算机辅助建筑设计的发展趋势。目前以及可以预见到的技术发展水平来看，实现BIM技术服务项目全生命周期和项目所有参建方的技术路线有三类：1、做一个超级软件，为所有人解决所有问题。这个路子理论上不可行，实际上也不可行。2、做一个超级标准，解决所有不同参建方和不同软件之间的信息互用。此法理论上可行，实际上不一定可行。3、在同一个BIM平台上（例如Revit,Microstation等）开发一系列能够支持项目所有阶段和所有参建方的软件工具。此法理论上和实际上都成功的可能性最大。BIM软件大多数情况下是指“BIM建模软件”，而真正意义上的BIM软件所包含的范围应该更广一些，包括BIM模型检查软件、BIM数据转换软件等。下面是目前具备一定市场影响力的几个主要用于工业与民用建筑类项目的BIM建模软件：•Autodesk公司的Revit系列•Bentley公司的BentleyArchitecture系列•GeryTechnology公司的DigitalProject•Graohisoft公司的ArchiCAD•Nemetschek公司的AllPLAN（Vectorworks）3、BIM相关软件BIM核心建模软件（BIMAuthoringSoftware）BIM相关软件美国到欧美、日本、新加坡等发达国家应用领域：设计阶段、施工阶段以及建成后的维护和管理阶段4、BIM在国外的应用特点：1、已经成为设计和施工单位承接项目的必要能力，已收到广泛重视。大企业已经具备了BIM技术能力；BIM专业咨询公司已经出现，十分活跃，为中小企业应用BIM提供有力支持。2、不再是将BIM应用于建筑工程局部环节。3、应用软件已经比较成熟。施工阶段运营管理设计阶段建后维护BIMBIM建筑工程全寿命周期2002年产生BIM理念和技术研究2004年出现各种BIM为核心的专业应用软件“十五”科技攻关计划基于IFC国际标准的建筑工程应用软件研究——对BIM数据标准IFC和应用软件的研究，开发出基于IFC的结构设计和施工管理软件。“十一五”科技支撑计划基于BIM技术的下一代建筑工程应用软件研究——基于BIM技术的建筑设计、节能设计、成本预测、施工优化、施工安全分析等下一代工程软件。5、BIM在国内的应用BIM桥梁应用案例——肇庆阅江大桥2014年创新杯BIM设计大赛最佳基础设施类BIM应用奖三等奖上海市奉浦大道金汇港桥为适应信息化时代市场发展趋势，许多建筑行业的大中型企业正与BIM咨询公司合作，组建BIM团队，应用于项目设计、施工管理中，提升工作质量和效率。目前，大型、特大型桥梁领域中，由于设计形式各异，复杂造型层出不穷，给施工单位带来严峻考验，而利用BIM建模软件，创建包含完整建筑工程信息的三维数字模型，实现与施工现场完全一致。BIM在桥梁中的应用实践二项目一：襄阳汉江三桥主桥设计为主跨310m的的双直立塔PC斜拉桥。主塔内截面和主梁截面变化较复杂，结构预埋件、施工预埋件、预应力体系和斜拉索体系等空间位置布置要求苛刻。索导管安装过程繁杂，精度高、工序较多，其精度直接影响斜拉索安装质量和全桥受力体系。项目二：武汉江汉六桥项目主桥为钢-砼结合梁式双塔双索面自锚式悬索桥，主桥桥跨布置为（48+57+110+252+110+57+48）m=682m，其中2×（48+57+16.5）=243m为混凝土箱梁作为压重跨，其余均采用边主梁形式的钢砼结合梁。主梁标准断面宽39m，在锚墩处加宽至45m，钢砼结合段梁宽43m，吊索处断面宽42.8m。桥面板采用预制拼装并浇筑纵横向湿接缝的方法施工。襄阳汉江三桥主桥模型襄阳汉江三桥主桥模型图纸可视化——图纸会审高效沟通图纸可视化——方案优化决策支持斜拉桥索导管与劲性骨架定位连接固定方式和吊装定位方法必选优化。索导管劲性骨架定位托盘图纸可视化——技术交底形象生动钢栈桥钢平台深化设计碰撞检查汉江三桥主桥斜拉桥主梁采用前支点挂篮施工，GL570前支点挂篮前后锚杆系统在箱梁施工时先预埋。为了发现设计人员的疏漏问题，充分利用BIM技术碰撞检查强大优势，设定锚杆体系预埋件与预应力体系、斜拉索等项目做碰撞测试，生成碰撞报告。碰撞图像基于Navisworks软件进行的各专业的碰撞检查，将碰撞点及时准确地反馈给设计和施工人员，深化设计，优化总体施工部署，避免施工过程中出现预埋件与主体结构、预埋件与预埋件之间的空间位置冲突的现象，防止出现返工，耗费设计人员和施工管理人员时间和精力，影响工程进度和质量，达到降本增效的目的。工艺优化虚拟施工江汉六桥钢横梁预拼装。将横梁分段后，运用Navisworks模拟各节段的拼装，对施工工艺进行优化。总平面管理合理部署龙门吊吊装作业汽车吊吊装作业精确算量精细化管理材料明细表汉江三桥的计价模式为工程量清单计价，均采用综合单价形式。钢平台、钢栈桥属于措施性工程，型钢材料种类繁多，数量庞大，常规管理较困难。4D模拟进度管控将主梁信息模型和MicrosoftProject进度计划导入Navisworks软件，进行4D模拟施工，让管理人员直观快速的了解实际进展，寻找制约进度的关键点，评估工艺流程、资源配置，每节段箱梁计划工期由17d调整为14d。思考与展望三图纸可视化1）图纸会审高效沟通2）方案优化决策支持3）技术交底形象生动深化设计碰撞检查工艺优化虚拟施工总平面管理合理部署4D模拟进度管控精确算量精细化管理1、施工的便捷与可控基于BIM的总承包管理系统，是三维模型通过数据转换，将项目相关管理数据信息与BIM模型相关联，实现的计划、生产和商务的综合管理，从而达到技术与经济的数字化。在现有工作的基础上，部署和应用BIM总承包管理系统，开创一条适合项目总承包管理的信息化之路，将提升项目总承包管理水平。施工企业基于BIM总承包管理系统进行桥梁施工管控的发展前景美好，但目前进展较为缓慢。2、实现总承包管理为了提高项目信息协同和获取能力，施工管理过程中，需要构建企业级云平台，即BIM信息共享平台。该平台能够实现文档管理、数据云端存储、文件在线浏览、三维模型浏览、团队协同工作等功能。三维模型浏览功能不需用任何软件，不占用硬件资源。虽然桥梁施工管理中也运用了BIM信息共享平台，但应用范围较小，成熟的案例较少，缺乏统一的标准，因此，信息化管理对项目整体效益提升作用没有明显的展现出来。（1）桥梁施工全过程的可视化控制（2）桥梁运营过程的日常维护保养和信息化（3）桥梁运用过程的监控数据与设计成桥状态的可视化（4）桥梁运用过程预警的设置与报警3、服务于桥梁的全寿命周期推广应用的动力：提高工程设计、施工和运维管理的工作效率和管理水平。动力来源：普及和深化BIM技术应用，充分发挥BIM技术优势；业主的强有力推动作用；业主与设计、施工等各环节参与方就BIM应用达成共识；广泛参与交流合作，共同推动BIM技术健康发展和有效应用。4、推广应用的动力