BIM在城市快速路工程中的應(yīng)用實踐

特大型鋼結(jié)構(gòu)橋梁BIM技術(shù)綜合應(yīng)用實踐劉宏剛中鐵大橋局BIM小組，2017應(yīng)用概況技術(shù)方面的應(yīng)用管理方面的應(yīng)用問題與展望中鐵大橋局是世界上設(shè)計建造橋梁最多的企業(yè)，一直引領(lǐng)著中國橋梁事業(yè)發(fā)展。迄今，公司在國內(nèi)外設(shè)計建造了2000余座大橋，總里程2000余公里，并先后參加了鐵路干線和高等級公路建設(shè)。修建了一大批精品名優(yōu)工程，獲得了一大批獎項，其中，獲國家科技進步獎31項，新中國成立60周年“百項經(jīng)典暨精品工程”10項，中國建筑工程魯班獎29項，詹天佑大獎23項，創(chuàng)中國企業(yè)新紀錄37項，擁有專利近500項。中鐵大橋局集團有限公司，1953年4月為修建武漢長江大橋經(jīng)政務(wù)院批準成立，先后培養(yǎng)了中國科學(xué)院院士1名，中國工程院院士3名，全國工程勘察設(shè)計大師5名，國家有突出貢獻專家2名?，F(xiàn)有員工14000余名，其中享受國務(wù)院特殊津貼的專家26名、教授級高級工程師170名、高級工程師957名、各類專業(yè)技術(shù)人員8590名。中國鐵路BIM聯(lián)盟、中國圖學(xué)會BIM專業(yè)委員會會員單位。?

渝黔鐵路重慶白沙沱長江大橋?

滬通長江大橋?

連鎮(zhèn)鐵路五峰山長江大橋?

武漢四環(huán)線青山長江大橋?

宜昌香溪長江大橋?

溫州甌江北口大橋中國中鐵BIM交流會中國中鐵BIM理事會運用CATIA軟件的線框和曲面設(shè)計模塊建立模型骨架線，應(yīng)用知識工程模塊的參數(shù)化功能建立各施工結(jié)構(gòu)單元模板；通過實例化和參數(shù)化快速建立施工結(jié)構(gòu)模型。四、人員培訓(xùn)四、人員培訓(xùn)四、人員培訓(xùn)四、人員培訓(xùn)四、人員培訓(xùn)?2#主塔墩位于重慶側(cè)岸邊，臨近既有成渝線、川黔線和小梨線，無既有道路連通到主墩。?鋼梁在1#～2#墩之間跨越成渝鐵路，0#～1#墩鋼梁在地面線以下，鋼梁架設(shè)時需對山體進行開挖。邊跨鋼梁跨既有線施工總體方案為減少跨既有線施工的時間，降低安全風(fēng)險，2#墩鋼梁架設(shè)采用主跨往邊跨側(cè)分次拼裝頂推跨過既有線，然后再散拼施工的方案，解決跨線施工的技術(shù)和安全問題。（二）在下橫梁上拼裝架梁吊機(一)拼裝支架(三)拼裝首段鋼梁(四)吊機走行到鋼梁上主塔下橫梁鋼筋、預(yù)應(yīng)力布置與中鐵山橋、Trimble、Leica等企業(yè)合作，探索BIM技術(shù)在鋼梁制造偏差分析、3D激光掃描、虛擬裝配等方面的應(yīng)用。鋼構(gòu)設(shè)計BIM模型3D激光掃描點云設(shè)計模型與掃描點云擬合分析，采用色譜形式顯示鋼梁構(gòu)件偏差狀況。對構(gòu)件制造精度進行局部3D數(shù)據(jù)分析，對制造工藝進行評價和改進。鋼梁構(gòu)件掃描成像點云數(shù)據(jù)提取與拼接鋼梁拼接斷面偏差測量。開發(fā)目標?

用程序識別提取BIM模型中繪制加工圖所需要的必要信息，輔以人工交互對輸出樣式的控制，針對出圖對象，以程序批量化處理來實現(xiàn)加工圖與組裝圖的批量輸出。設(shè)計架構(gòu)?

根據(jù)CATIA和CAARADE的特點，分別在CATPart，CATProduct和CATDrawing下開發(fā)功能模塊。主要功能點?

各個方向上視圖的生成；?

剖面視圖的生成；?

打斷線的生成；?

圖框的自動插入；?

圖紙自動布局；?

出圖樣式的自定義；?

視圖大小自適應(yīng)圖幅大小；?

直觀的出圖部件的選??；?

方便的交互式界面；?

自動添加出圖Part；主要功能點?

可以選擇出圖標準；?

清除功能；?

選擇存儲位置；?

信息確認功能；?

可以選擇出圖標準；?

清除功能；?

信息確認功能；?

自動標注；?

模板驅(qū)動；基于.net平臺的C++COM程序開發(fā)，代碼總量接近25000行。?

批量標注與出圖。廣州海珠橋維修加固1933年建成修復(fù)后的廣州海珠橋2013年SQM-橋面板A-上弦桿HL-橫聯(lián)S-豎桿X-斜桿H-橫梁Z-縱梁E-下弦桿PL-平聯(lián)模型演化過程：設(shè)計BIM模型施工BIM模型制造BIM模型。工程應(yīng)用編碼方案：編號A構(gòu)件類型上弦桿編號Z構(gòu)件類型鐵路縱梁平聯(lián)5段定長編碼，共18位。E下弦桿PLBST##

A01Z#####

0001S豎桿ZDJHL制動架X斜桿橫聯(lián)構(gòu)件類型編碼及序列號項目編碼及序列號構(gòu)件流水號H鐵路橫梁上弦桿拼接板下弦桿拼接板下弦桿加勁板平聯(lián)填板BS拉索PAPEGEPLTSQPTA上弦桿填板下弦桿填板下弦桿密封蓋鐵路橫梁拼接板橋面板TEMEHP橋面拼接板及吊耳

SQM跨平臺物料管理功能及權(quán)限平臺PC端安Web端移動端數(shù)字化下

全安全資料功能模塊資源管理料單管理進度管理物料掃碼料管理構(gòu)節(jié)

預(yù)

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查詢項目總工工程部物機部制造廠?

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?分為五大步驟：1.

數(shù)字化下料【PC端】2.

跨部門物料協(xié)同管理【W(wǎng)eb端】3.

二維碼物料追蹤【移動端】4.

實時同步查詢、分析與管理【W(wǎng)eb端】5.

實時同步查詢與分析【PC端】跨部門物料協(xié)同管理【W(wǎng)eb端】二維碼物料追蹤【移動端】實時同步查詢、分析與管理【W(wǎng)eb端】實時同步查詢與分析【PC端】數(shù)字化下料【PC端】4D-BIM平臺集成進度、三維信息以及節(jié)間信息，形成4D模型?；谏鲜瞿Ｐ停琍C端可以按節(jié)間或按進度查詢構(gòu)件，并通過點擊下料按鈕下料。按節(jié)間或進度下料跨部門物料協(xié)同管理【W(wǎng)eb端】二維碼物料追蹤【移動端】實時同步查詢、分析與管理【W(wǎng)eb端】實時同步查詢與分析【PC端】數(shù)字化下料【PC端】料單審批由項目總工完成。審批后構(gòu)件廠正式開始生產(chǎn)構(gòu)件。跨部門物料協(xié)同管理【W(wǎng)eb端】二維碼物料追蹤【移動端】實時同步查詢、分析與管理【W(wǎng)eb端】實時同步查詢與分析【PC端】數(shù)字化下料【PC端】現(xiàn)場掃碼二維碼樣例構(gòu)件廠生產(chǎn)構(gòu)件后，可以在Web端打印相應(yīng)的二維碼并張貼在構(gòu)件上。構(gòu)件在出廠、入庫、出庫、安裝時分別進行掃碼，從而實現(xiàn)物料的數(shù)字化管理。跨部門物料協(xié)同管理【W(wǎng)eb端】二維碼物料追蹤【移動端】實時同步查詢、分析與管理【W(wǎng)eb端】實時同步查詢與分析【PC端】數(shù)字化下料【PC端】移動端登陸權(quán)限控制二維碼掃碼物料查詢操作歷史跨部門物料協(xié)同管理【W(wǎng)eb端】二維碼物料追蹤【移動端】實時同步查詢、分析與管理【W(wǎng)eb端】實時同步查詢與分析【PC端】數(shù)字化下料【PC端】物料管理過程中，在Web端還可以實時產(chǎn)看料單及其進度信息，統(tǒng)計以表格和圖表的形式可視化展現(xiàn)?？绮块T物料協(xié)同管理【W(wǎng)eb端】二維碼物料追蹤【移動端】實時同步查詢、分析與管理【W(wǎng)eb端】實時同步查詢與分析【PC端】數(shù)字化下料【PC端】以不同顏色在三維平臺中展現(xiàn)物

料不同狀態(tài)。即通過可視化手段，輔助物料狀態(tài)查詢與管理?？绮块T物料協(xié)同管理【W(wǎng)eb端】二維碼物料追蹤【移動端】實時同步查詢、分析與管理【W(wǎng)eb端】實時同步查詢與分析【PC端】數(shù)字化下料【PC端】通過不同顏色直觀展示物料當前狀態(tài)以及拖欠或延誤情況，輔助項目總工分析誤工風(fēng)險。以天、周、月為時間單位，按不同的時間間隔對施工進度進行正序模擬或逆序模擬，形象反映施工計劃和實際進度。將拉索索力與桿件應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)與BIM模型相集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，為橋梁安全管理提供支持。針對計劃進度和實際進度，自動計算整個工

程

、

任

意WBS節(jié)點、3D施工段或構(gòu)件的工程量和成本，并以圖表形式提供鋼梁成本統(tǒng)計和分析。視頻技術(shù)經(jīng)過大致三個階段的跨越式發(fā)展，已由以前簡單的圖像傳輸發(fā)展到現(xiàn)在的移動視頻通信和交互。不僅可以利用可360度旋轉(zhuǎn)的高清攝像頭實現(xiàn)施工現(xiàn)場24小時全天候、全方位、全過程監(jiān)控，還可以利用遠程通信技術(shù)實現(xiàn)管理人員對項目現(xiàn)場的“遠程管控”，也可以結(jié)合手機、平板等移動端實現(xiàn)后臺專家對現(xiàn)場一線人員的實時交流和技術(shù)指導(dǎo)。大數(shù)據(jù)4V：Volume通過橋梁數(shù)字化綜合管養(yǎng)系統(tǒng)中的橋梁健康監(jiān)測子系統(tǒng)、電子化巡檢系統(tǒng)及實時技術(shù)交互系統(tǒng)，獲取橋梁數(shù)據(jù)，再通過數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)交換及數(shù)據(jù)共享最終獲取到可供分析、挖掘的數(shù)據(jù)。VarietyVelocityValue?

涉及面廣?

管理周期從開工到竣工，覆蓋施工過程全部管理內(nèi)容。?

參與方多?

需協(xié)調(diào)建設(shè)各方應(yīng)用需求，兼顧業(yè)主、企業(yè)、合作單位利益，整合設(shè)計、施工、制造、材料供應(yīng)等BIM數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程。?

流動性大?

項目和人員都是流動的，難以形成穩(wěn)定的應(yīng)用團隊，每一次應(yīng)用都需求重新摸索。?

成熟度低?

軟件大多需定制，邊研發(fā)、邊應(yīng)用、邊了解需求。?

軟件企業(yè)?

項目業(yè)主巨大

巨大商機

誘惑強大

巨大工具

挑戰(zhàn)?

設(shè)計企業(yè)?

施工企業(yè)n

國家戰(zhàn)略：政策引領(lǐng)?

參與全球競爭?

提高基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計和管理水平n

軟件行業(yè)：技術(shù)支撐?

IT技術(shù)的進步：客觀規(guī)律?

BIM軟件企業(yè)的發(fā)展：主觀意愿n

建筑市場：需求旺盛?

建筑業(yè)信息化發(fā)展的需要?

項目業(yè)主的管理需求各有優(yōu)勢和劣勢誰集成得最好？?

潛力分析（木桶理論）施工企業(yè)科研院校信息技術(shù)信息技術(shù)Tips：Dassault

Enovia施工設(shè)計平臺項目管理平臺施工結(jié)構(gòu)設(shè)計與出圖計算及模擬分析主體結(jié)構(gòu)校核與深化設(shè)計施工設(shè)施與場景建模虛擬裝配GIS與測量放樣場景與設(shè)施管理計劃與進度管理物資、機械、勞務(wù)等資源管理成本管理方案驗證與優(yōu)化工程算量監(jiān)控監(jiān)測安全、質(zhì)量管理竣工資料管理可視化交底建筑表現(xiàn)與效果設(shè)計技術(shù)成果管理智能分析、預(yù)警及信息推送報表與檔案管理BIM信息管理平臺場景與設(shè)施管理Web端開發(fā)GIS信息集成文檔與報表管理移動端開發(fā)智能化技術(shù)體

系

圖系

統(tǒng)

形架

開

平構(gòu)

發(fā)

臺視

監(jiān)頻

測監(jiān)

信控

息3D引擎VR與AR云平臺數(shù)

物據(jù)

聯(lián)庫

網(wǎng)大數(shù)據(jù)激光掃描、放樣機器人、無人機傾斜攝影、有限元分析?

集成創(chuàng)新與原始創(chuàng)新?

管理平臺技術(shù)構(gòu)成中用到的技術(shù)，主要是IT方面的，單獨來看都很成熟，都有專業(yè)的公司提供技術(shù)服務(wù)，缺的是整合。?

從現(xiàn)有的BIM管理軟件來看，都有短板。?

軟件企業(yè)負責原始創(chuàng)新，用戶負責集成創(chuàng)新。?

與現(xiàn)有系統(tǒng)的集成整合是長期需求，成本高昂。?

BIM應(yīng)用平臺開發(fā)?

主要涉及施工設(shè)計平臺的研發(fā)，以設(shè)計平臺為基礎(chǔ)，通過二次開發(fā)完善其設(shè)計、計算、模擬分析、工程算量及出圖功能，與Tekla、Revit、Catia、Midas、Ansys等軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并通過云平臺實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計與資源有效利用。?

施工階段的項目