BIM技術(shù)在橋梁建設(shè)中應(yīng)用

1、BIM技術(shù)在橋梁建設(shè)中應(yīng)用第一頁，共36頁。前 言捷報(bào)：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(shí)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(jiǎng)）橋梁領(lǐng)域第一名！第二頁，共36頁。第三屆國(guó)內(nèi)BIM大賽單項(xiàng)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)第三頁，共36頁。第十六屆全國(guó)交通企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)第四頁，共36頁。目錄企業(yè)簡(jiǎn)介1345BIM技術(shù)應(yīng)用智慧建造CSC展望BIM技術(shù)應(yīng)用背景2第五頁，共36頁。企業(yè)簡(jiǎn)介1第六頁，共36頁。龍建路橋股份有限公司（簡(jiǎn)稱：龍建股份）隸屬于黑龍江省建設(shè)集團(tuán)的國(guó)有控股上市公司前

2、身是成立于1953年的交通部第四公路工程局2002年3月，公司與北滿特殊鋼股份有限公司實(shí)施重大重組，將路橋施工優(yōu)良資產(chǎn)注入并更名上市股票代碼：600853“3+2+2”和“四個(gè)同步”的總體發(fā)展戰(zhàn)略招投標(biāo)獲取市場(chǎng) 投資融資業(yè)務(wù)2015年產(chǎn)值60億+2016年產(chǎn)值100億+2017年產(chǎn)值150億+企業(yè)簡(jiǎn)介第七頁，共36頁。資質(zhì)體系業(yè)績(jī)殊榮海外市場(chǎng)企業(yè)規(guī)模多個(gè)魯班獎(jiǎng)國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)交通運(yùn)輸部?jī)?yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)近百項(xiàng)省級(jí)優(yōu)質(zhì)獎(jiǎng)多次被評(píng)為全國(guó)優(yōu)秀施工企業(yè)、全國(guó)用戶滿意企業(yè)、全國(guó)交通百?gòu)?qiáng)企業(yè)企業(yè)簡(jiǎn)介第八頁，共36頁。BIM技術(shù)引進(jìn)的背景2第九頁，共36頁。3+2+2企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略住建部交通部關(guān)于推進(jìn)公路水運(yùn)工程應(yīng)用B

3、IM技術(shù)的指導(dǎo)意見關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見“3+2+2”和“四個(gè)同步”總體發(fā)展戰(zhàn)略省內(nèi)、省外、國(guó)外+投標(biāo)、投資+主營(yíng)、對(duì)沖內(nèi)外背景四個(gè)同步市場(chǎng)與成本、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與資本運(yùn)作、傳統(tǒng)制度與新興制度、強(qiáng)化管理與激發(fā)熱情第十頁，共36頁。No.12008年4月成立No.2企業(yè)科技創(chuàng)新，技術(shù)引領(lǐng)的核心部門No.3專利、工法、課題研發(fā)成果推廣和應(yīng)用BIM的橋頭堡研發(fā)中心成立第十一頁，共36頁。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(biāo)志性工程之一。黑龍江大橋項(xiàng)目于2016年11月開工建設(shè)，工期3年，于2019年10月通車。路線全長(zhǎng)19.9公里，項(xiàng)目總

4、投資額24億元。大橋由中俄兩國(guó)共同修建，在中俄兩國(guó)界河上合龍。BIM試點(diǎn)項(xiàng)目第十二頁，共36頁。BIM技術(shù)應(yīng)用2第十三頁，共36頁。下部結(jié)構(gòu)為實(shí)體式墩身，裝配式護(hù)面塊砌筑，上部雙柱式方墩，墩頂設(shè)蓋梁，擴(kuò)底樁基礎(chǔ)。主橋全長(zhǎng)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(xiàng)目概況第十四頁，共36頁。BIM技術(shù)路線技術(shù)實(shí)施路線ProjectWise 聯(lián)合北京跨世紀(jì)軟件技術(shù)有限公司合作開發(fā)CSC施工項(xiàng)目管理云平臺(tái)第十五頁，共36頁。設(shè)計(jì)圖紙為中方設(shè)計(jì)，存在中俄語言差異，兩國(guó)對(duì)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)

5、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(hù)面塊施工等施工管理本項(xiàng)目為矮塔斜拉橋，頂推合龍關(guān)鍵點(diǎn)是中俄在建工程關(guān)鍵里程碑，如何實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)階段施工，保證頂推能夠在預(yù)訂時(shí)間點(diǎn)完成成為一大難題實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)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(guó)對(duì)環(huán)保要求非常高，如何有效利用施工場(chǎng)地成為一個(gè)關(guān)鍵問題節(jié)能減排項(xiàng)目挑戰(zhàn)第十六頁，共36頁。25%70%40%55%信息管理協(xié)同設(shè)計(jì)過程監(jiān)測(cè)施工模擬1.無人機(jī)+實(shí)景建模對(duì)單體賦予資產(chǎn)屬性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目資產(chǎn)管理數(shù)字化。有效實(shí)現(xiàn)場(chǎng)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，

6、i-model可附帶word、excel和mp4等格式文件，重點(diǎn)體現(xiàn)在施工模擬動(dòng)畫繪制，應(yīng)對(duì)復(fù)雜工序的工藝控制，為施工過程分析提供極具參考價(jià)值的可視化數(shù)據(jù)3.參數(shù)化建模有效節(jié)約建模時(shí)間，提高模板拼裝，坐標(biāo)放樣精度，確保測(cè)量精度達(dá)到5mm以內(nèi)，分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格率滿足行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求4.臨時(shí)結(jié)構(gòu)的承載力等驗(yàn)算采用RM Bridge有限元分析對(duì)樁基、主梁等單元模擬，從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等方面優(yōu)化校核，縮小水上平臺(tái)布置范圍達(dá)20%5.特殊工藝施工模擬借助BIM技術(shù)，對(duì)水上鉆孔、頂推工藝進(jìn)行動(dòng)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BIM管理平臺(tái)，打破信息

7、傳遞瓶頸，提升傳遞效率，匯總分析施工數(shù)據(jù)，實(shí)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(diǎn)第十七頁，共36頁。利用ContextCapture建立實(shí)景模型，對(duì)單體賦予資產(chǎn)屬性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目資產(chǎn)管理數(shù)字化。通過三維空間量測(cè)，確保設(shè)備、構(gòu)筑物安全凈空。通過實(shí)景進(jìn)行場(chǎng)地規(guī)劃，優(yōu)化建筑與設(shè)備關(guān)系，場(chǎng)地利用率達(dá)到95%。無人機(jī)+實(shí)景建模第十八頁，共36頁。地面模型、路線路線恢復(fù)基于PowerCivil，三維路線路線平、縱曲線模型第十九頁，共36頁。OpenBridge Modeler幫助工程人員基于BIM技術(shù)進(jìn)行橋梁參數(shù)化建模，提高模板拼裝，坐標(biāo)放樣精度，確保測(cè)量精度達(dá)到5mm以內(nèi)，分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格率滿足行

8、業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求參數(shù)化建模第二十頁，共36頁。借助ProStructure創(chuàng)建了LOD300級(jí)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)建模第二十一頁，共36頁。通過PowerCivil ,快速建立了三維道路模型（K0+100-K1+000），基于Ecschema框架，添加自定義屬性，提取道路工程量，為后續(xù)項(xiàng)目管理尤其是產(chǎn)值及成本管理提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。引道模型第二十二頁，共36頁。通過分層建模，分層管理，實(shí)現(xiàn)路基進(jìn)度管理精細(xì)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(dú)立的材料屬性和幾何屬性。路基精細(xì)化分層第二十三頁，共36頁。最后

9、在三維可視化環(huán)境進(jìn)行橋梁預(yù)拼裝及設(shè)計(jì)校審。這里充分體現(xiàn)了DGN文件統(tǒng)一導(dǎo)入的優(yōu)勢(shì)性。主橋總裝第二十四頁，共36頁。為降低河道施工對(duì)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(tái)設(shè)計(jì)采用RM Bridge有限元分析對(duì)樁基、主梁等單元模擬，從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等方面優(yōu)化校核，縮小水上平臺(tái)布置范圍達(dá)20%。水上平臺(tái)第二十五頁，共36頁?；贛icrostation CONNECT Edition，開發(fā)了頂推施工工藝模塊，研究實(shí)現(xiàn)頂推監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與模型驅(qū)動(dòng)同步，提升技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量管理水平。頂推工藝模擬第二十六頁，共36頁。在施工過程中，我們采用多種交底形式，與一線施工人員進(jìn)行數(shù)字化，可視化

10、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-model pad格式，i-model可附帶word、excel和mp4等格式文件，重點(diǎn)體現(xiàn)在施工模擬動(dòng)畫繪制，應(yīng)對(duì)復(fù)雜工序的工藝控制，為施工過程分析提供極具參考價(jià)值的可視化數(shù)據(jù)。通過Navigator組織模擬中橋施工進(jìn)度，分析項(xiàng)目進(jìn)度合理性，減少時(shí)間維度上的沖突，改進(jìn)施工進(jìn)度安排，使項(xiàng)目在規(guī)定時(shí)間內(nèi)得以完成。交底方式第二十七頁，共36頁。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(qiáng)大優(yōu)勢(shì),使項(xiàng)目參與者更加直觀地了解項(xiàng)目進(jìn)展和最終效果。與3D打印技術(shù)結(jié)合第二十八頁，共36頁。智慧建造C

11、SC3第二十九頁，共36頁。CSC管理CivilStationConstruction 5D簡(jiǎn)稱（CSC）項(xiàng)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(xiàng)目上?；谀K化優(yōu)勢(shì)，集成云技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)工序級(jí)管理。借助于多維度的施工模擬，優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)并進(jìn)行成本預(yù)測(cè)，協(xié)助管理者進(jìn)行項(xiàng)目決策，實(shí)時(shí)完成進(jìn)度、成本、質(zhì)量等信息歸集和傳遞，進(jìn)一步助推龍建路橋集團(tuán)在公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域科技含量和精細(xì)化管理水平的提升。推進(jìn)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(yùn)維管理奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為這座世紀(jì)橋梁賦予了嶄新的“數(shù)字生命”。CSC管理系統(tǒng)第三

12、十頁，共36頁。CSC管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互架構(gòu)第三十一頁，共36頁。C/S端（本地客戶端），主要負(fù)責(zé)模型展示，漫游、進(jìn)度模擬及進(jìn)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(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資管理數(shù)據(jù)錄入、審批報(bào)驗(yàn)、支付及數(shù)據(jù)庫管理功能。CSC架構(gòu)第三十二頁，共36頁。優(yōu)勢(shì)施工方監(jiān)理方業(yè)主方報(bào)驗(yàn)審核計(jì)量管理協(xié)同平臺(tái)、客戶端第三十三頁，共36頁。展望4第三十四頁，共36頁。結(jié)論及展望協(xié)同管理建設(shè)單位監(jiān)理單位物資供應(yīng)設(shè)計(jì)單位實(shí)景單體化資產(chǎn)維護(hù)約束聯(lián)動(dòng)二次開發(fā)參數(shù)化5D管理施工單位功能實(shí)現(xiàn)：基于Bentley ProjectWise數(shù)據(jù)平臺(tái)的管理系統(tǒng)，實(shí)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(duì)接和溝通。設(shè)計(jì)文件得以共享和及時(shí)更新；在物資采購(gòu)方面，通過引用BIM技術(shù)對(duì)工程構(gòu)件進(jìn)行精準(zhǔn)算量，提高了預(yù)算精度，有效解決了物資供應(yīng)方不能準(zhǔn)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(yàn)收方面，施工方通過自檢后，將檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳管理系統(tǒng)，監(jiān)理方進(jìn)行審批，審批通過后，施工方能