BIM技術(shù)在橋梁建設(shè)中應用

1、BIM技術(shù)在橋梁建設(shè)中應用第一頁，共36頁。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！第二頁，共36頁。第三屆國內(nèi)BIM大賽單項獎一等獎第三頁，共36頁。第十六屆全國交通企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎第四頁，共36頁。目錄企業(yè)簡介1345BIM技術(shù)應用智慧建造CSC展望BIM技術(shù)應用背景2第五頁，共36頁。企業(yè)簡介1第六頁，共36頁。龍建路橋股份有限公司（簡稱：龍建股份）隸屬于黑龍江省建設(shè)集團的國有控股上市公司前

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“四個同步”的總體發(fā)展戰(zhàn)略招投標獲取市場 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)簡介第七頁，共36頁。資質(zhì)體系業(yè)績殊榮海外市場企業(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)簡介第八頁，共36頁。BIM技術(shù)引進的背景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)于推進公路水運工程應用B

3、IM技術(shù)的指導意見關(guān)于推進建筑信息模型應用指導意見“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2019年10月通車。路線全長19.9公里，項目總

4、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試點項目第十二頁，共36頁。BIM技術(shù)應用2第十三頁，共36頁。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。項目概況第十四頁，共36頁。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)有限公司合作開發(fā)CSC施工項目管理云平臺第十五頁，共36頁。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)

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，如何有效利用施工場地成為一個關(guān)鍵問題節(jié)能減排項目挑戰(zhàn)第十六頁，共36頁。25%70%40%55%信息管理協(xié)同設(shè)計過程監(jiān)測施工模擬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，

6、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，應對復雜工序的工藝控制，為施工過程分析提供極具參考價值的可視化數(shù)據(jù)3.參數(shù)化建模有效節(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BIM管理平臺，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)亮點第十七頁，共36頁。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+實景建模第十八頁，共36頁。地面模型、路線路線恢復基于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

8、業(yè)質(zhì)量標準要求參數(shù)化建模第二十頁，共36頁。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)。引道模型第二十二頁，共36頁。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。路基精細化分層第二十三頁，共36頁。最后

9、在三維可視化環(huán)境進行橋梁預拼裝及設(shè)計校審。這里充分體現(xiàn)了DGN文件統(tǒng)一導入的優(yōu)勢性。主橋總裝第二十四頁，共36頁。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%。水上平臺第二十五頁，共36頁。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，重點體現(xiàn)在施工模擬動畫繪制，應對復雜工序的工藝控制，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簡稱（CSC）項目管理系統(tǒng)，直觀而高效地應用在施工工藝復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。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)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），主要負責模型展示，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)第三十二頁，共36頁。優(yōu)勢施工方監(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)理單位物資供應設(shè)計單位實景單體化資產(chǎn)維護約束聯(lián)動二次開發(fā)參數(shù)化5D管理施工單位功能實現(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，提高了預算精度，有效解決了物資供應方不能準確判斷工程所需材料用量的問題，為施工方和供應鏈提供了有效的搭接；在驗收方面，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