BIM技术在桥梁建设中的应用 _梁旭源

BIM技术在桥梁建设中的应用龙建路桥研发中心主任梁旭源前言捷报：龙建路桥股份有限公司的“黑河-布拉戈维申斯克黑龙江（阿穆尔河）公路大桥工程”，于北京时间2017年10月12日在新加坡荣获“Beinspired2017”（2017全球纵览基础设施建设Be创新奖）桥梁领域第一名！第三届国内BIM大赛单项奖一等奖第十六届全国交通企业管理现代化创新成果二等奖目录企业简介1345BIM技术应用智慧建造—CSC展望BIM技术应用背景21更多精彩免费PPT请在我图网搜索MM0358龙建路桥股份有限公司（简称：龙建股份）隶属于黑龙江省建设集团的国有控股上市公司前身是成立于1953年的交通部第四公路工程局2002年3月，公司与北满特殊钢股份有限公司实施重大重组，将路桥施工优良资产注入并更名上市股票代码：600853“3+2+2”和“四个同步”的总体发展战略招投标获取市场→投资融资业务2015年产值60亿+2016年产值100亿+2017年产值150亿+更多精彩免费PPT请在我图网搜索MM0358资质体系业绩殊荣海外市场企业规模•多个鲁班奖•国家优质工程奖•交通运输部优质工程奖•近百项省级优质奖•多次被评为全国优秀施工企业、全国用户满意企业、全国交通百强企业2《关于推进公路水运工程应用BIM技术的指导意见》《关于推进建筑信息模型应用指导意见》“3+2+2”和“四个同步”总体发展战略省内、省外、国外+投标、投资+主营、对冲市场与成本、生产经营与资本运作、传统制度与新兴制度、强化管理与激发热情No.12008年4月成立No.2企业科技创新，技术引领的核心部门No.3专利、工法、课题研发成果推广和应用BIM的桥头堡黑河-布拉戈维申斯克（阿穆尔河）大桥是中俄界河黑龙江上首座现代化公路大桥，也是一带一路战略的标志性工程之一。黑龙江大桥项目于2016年11月开工建设，工期3年，于2019年10月通车。路线全长19.9公里，项目总投资额24亿元。大桥由中俄两国共同修建，在中俄两国界河上合龙。2下部结构为实体式墩身，装配式护面块砌筑，上部双柱式方墩，墩顶设盖梁，扩底桩基础。主桥全长1284m，跨径布置为3x66.5m钢-砼叠合连续梁+（84.75+84+5x147+84.+84.75）m矮塔斜拉桥。BIM技术路线ProjectWise联合北京跨世纪软件技术有限公司合作开发CSC—施工项目管理云平台设计图纸为中方设计，存在中俄语言差异，两国对于二维平面图纸的沟通理解存在很大困难沟通黑龙江大桥很多结构为异型结构，在施工过程中的沟通存在很大问题，比如护面块施工等施工管理本项目为矮塔斜拉桥，顶推合龙关键点是中俄在建工程关键里程碑，如何实时监控各个阶段施工，保证顶推能够在预订时间点完成成为一大难题实时监测项目地处高寒地区，昼夜温差大，可施工周期短，跨越黑龙江两国对环保要求非常高，如何有效利用施工场地成为一个关键问题节能减排25%70%40%55%信息管理协同设计过程监测施工模拟1.无人机+实景建模——对单体赋予资产属性，实现项目资产管理数字化。有效实现场地有效利用率95%以上2.施工过程交底形象化，可视化——主要模式为DGN格式、3DPDF格式和i-modelpad格式，i-model可附带word、excel和mp4等格式文件，重点体现在施工模拟动画绘制，应对复杂工序的工艺控制，为施工过程分析提供极具参考价值的可视化数据3.参数化建模——有效节约建模时间，提高模板拼装，坐标放样精度，确保测量精度达到5mm以内，分部分项工程验收合格率满足行业质量标准要求4.临时结构的承载力等验算——采用RMBridge有限元分析对桩基、主梁等单元模拟，从结构强度、刚度和稳定性等方面优化校核，缩小水上平台布置范围达20%5.特殊工艺施工模拟—借助BIM技术，对水上钻孔、顶推工艺进行动画模拟及VR模拟，优化作业方案6.数字化施工——开发了数字化管理系统，网络化、智能化BIM管理平台，打破信息传递瓶颈，提升传递效率，汇总分析施工数据，实现业主方、监理方、施工方三方的数据流转利用ContextCapture建立实景模型，对单体赋予资产属性，实现项目资产管理数字化。通过三维空间量测，确保设备、构筑物安全净空。通过实景进行场地规划，优化建筑与设备关系，场地利用率达到95%。地面模型、路线基于PowerCivil，三维路线路线平、纵曲线模型OpenBridgeModeler帮助工程人员基于BIM技术进行桥梁参数化建模，提高模板拼装，坐标放样精度，确保测量精度达到5mm以内，分部分项工程验收合格率满足行业质量标准要求借助ProStructure创建了LOD300级别主梁施工模型，主塔施工模型，并提取工程数量及施工大样图，指导钢结构下料、加工及拼装。通过PowerCivil,快速建立了三维道路模型（K0+100-K1+000），基于Ecschema框架，添加自定义属性，提取道路工程量，为后续项目管理尤其是产值及成本管理提供准确数据。通过分层建模，分层管理，实现路基进度管理精细化。在廊道模板中，已经确定分层的逻辑关系，分层后，每层都将具有独立的材料属性和几何属性。最后在三维可视化环境进行桥梁预拼装及设计校审。这里充分体现了DGN文件统一导入的优势性。为降低河道施工对黑龙江流域的污染，由施工便道方案变更为施工便桥，水上平台设计采用RMBridge有限元分析对桩基、主梁等单元模拟，从结构强度、刚度和稳定性等方面优化校核，缩小水上平台布置范围达20%。基于MicrostationCONNECTEdition，开发了顶推施工工艺模块，研究实现顶推监测数据与模型驱动同步，提升技术、进度、质量管理水平。在施工过程中，我们采用多种交底形式，与一线施工人员进行数字化，可视化沟通与交流，提高了管理效率和质量控制水平。主要模式为DGN格式、3DPDF格式和i-modelpad格式，i-model可附带word、excel和mp4等格式文件，重点体现在施工模拟动画绘制，应对复杂工序的工艺控制，为施工过程分析提供极具参考价值的可视化数据。通过Navigator组织模拟中桥施工进度，分析项目进度合理性，减少时间维度上的冲突，改进施工进度安排，使项目在规定时间内得以完成。借助3D打印及VR技术，充分显示出BIM技术在三维立体展示应用方面的强大优势,使项目参与者更加直观地了解项目进展和最终效果。3CSC管理CivilStationConstruction5D简称（CSC）项目管理系统，直观而高效地应用在施工工艺复杂的黑龙江大桥项目上。基于模块化优势，集成云技术和大数据分析，实现工序级管理。借助于多维度的施工模拟，优化施工组织设计并进行成本预测，协助管理者进行项目决策，实时完成进度、成本、质量等信息归集和传递，进一步助推龙建路桥集团在公路桥梁建设领域科技含量和精细化管理水平的提升。推进企业管理从传统单一的二维模式过渡到可视化、可知化、可控化和数据化的BIM管理模式，也为大桥后期运维管理奠定了数据基础，为这座世纪桥梁赋予了崭新的“数字生命”。数据交互架构C/S端（本地客户端），主要负责模型展示，漫游、进度模拟及进度查询，质量查询、成本查询、工艺模拟等。B/S端（web端），具备进度、质量、安全、投资管理数据录入、审批报验、支付及数据库管理功能。施工方监理方业主方报验审核计量管理协同平台、客户端4协同管理建设单位监理单位物资供应设计单位实景单体化资产维护约束联动二次开发参数化5D管理施工单位功能实现：基于BentleyProjectWise数据平台的管理系统，实现了建设方、业主方、施工方、监理方和物资供应方的有效对接和沟通。设计文件得以共享和及时更新；在物资采购方面，通过引用BIM技术对工程构件进行精准算量，提高了预算精度，有效解决了物资供应方不能准确判断工程所需材料用量的问题，为施工方和供应链提供了有效的搭接；在验收方面，施工方通过自检后，将检测数据上传管理系统，监理方进行审批，审批通过后，施工方能够实时接收验收结果，迅速组织后序工作的开展；业主方通过管理云平台能够实时掌控工程的设计、进度、成本、安全、质量等方面的信息，从而改进施工方和业主方之间的协作。展望：同时，研发中心也将致力于继续推广BIM技术在全公司的应用，在未来的工程项目中，将CSC管理系统服务于交通领域全生命周期的生产建设，坚持以一流的技术、一流的质量打造精品工程！运维单位感谢您的聆听！