BIM技術(shù)及在鐵路動(dòng)態(tài)施工中應(yīng)用

BIM技術(shù)及在鐵路動(dòng)態(tài)施工中應(yīng)用2019年7月第一講石家莊鐵道大學(xué)

呂希奎是通過創(chuàng)建并利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營管理的過程。指通過數(shù)字信息仿真模擬工程建筑物所具有的真實(shí)信息。幾何形狀、空間地理位置描述等視覺信息，非幾何信息：建設(shè)依據(jù)、材料信息、構(gòu)件信息、圖紙、采購信息等。BIM技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)CAD用點(diǎn)、線、面等簡單幾何圖形象征某一構(gòu)件的理念，而采用面向?qū)ο蟮娜S數(shù)據(jù)表達(dá)形式來描述建筑的每一個(gè)組成部分。建筑信息模型（BIM,BuildingInformationModeling）一、BIM技術(shù)概述施工管理水平低建設(shè)成本高問題施工質(zhì)量低施工周期長工期安排不合理施工返工率高設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場不盡符合，增加了協(xié)調(diào)工作，降低了施工效率；對(duì)于多個(gè)工點(diǎn)的交叉施工，只能靠項(xiàng)目管理人員憑借經(jīng)驗(yàn)來解決工程中存在的矛盾，不能實(shí)現(xiàn)三維展示、模擬施工和施工工序工期安排；傳統(tǒng)建筑工程中存在的問題一、BIM技術(shù)概述共享建筑模型建筑師暖通工程師施工管理員建筑物業(yè)主設(shè)施管理員土木工程師結(jié)構(gòu)工程師多個(gè)專業(yè)在建筑信息模型上可以同時(shí)進(jìn)行直觀可視化分析。一、BIM技術(shù)概述可視性模擬性可出圖性優(yōu)化性協(xié)同性一、BIM技術(shù)概述建筑信息模型優(yōu)勢—1、可視性可以直觀地對(duì)建筑物的外觀及內(nèi)部全方位地可視、分析一、BIM技術(shù)概述二、三維關(guān)聯(lián)1、可視性一、BIM技術(shù)概述1、可視性一、BIM技術(shù)概述可視化方案審核2、模擬性根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)度進(jìn)行前期的施工模擬，以便更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)工程過程的管理一、BIM技術(shù)概述3、協(xié)同性各專業(yè)集中在同一個(gè)平臺(tái)下工作，避免因設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不同步而造成的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤一、BIM技術(shù)概述管線綜合與碰撞撞性檢測3、協(xié)同性一、BIM技術(shù)概述4、優(yōu)化性根據(jù)已建立的模模型論證、優(yōu)化化項(xiàng)目方案一、BIM技術(shù)概述4、優(yōu)化性一、BIM技術(shù)概述設(shè)計(jì)優(yōu)化5、可出圖性建立后的三維模模型可自動(dòng)生成成二維圖紙一、BIM技術(shù)概述創(chuàng)建任意位置的的平、立剖面圖圖5、可出圖性一、BIM技術(shù)概述美國：2009年7月1日開始，預(yù)算500萬美元以上的所所有項(xiàng)目和預(yù)算算在250萬美元以上的施施工項(xiàng)目，都必必須從設(shè)計(jì)開始始應(yīng)用BIM技術(shù)。Freedomtower（新WTO）高速公路BIMBIM在國外：一、BIM技術(shù)概述英國：大型項(xiàng)目基本都都使用BIM技術(shù)。TheM25MotorwayPanama-Canal溝渠項(xiàng)目建筑行業(yè)BIM在國外：一、BIM技術(shù)概述北歐國家：自2007年10月1日起，國家強(qiáng)制制要求建筑設(shè)計(jì)計(jì)部分使用BIM。在設(shè)計(jì)招標(biāo)將將有強(qiáng)制的BIM要求，這些BIM要求將成為項(xiàng)目目合同的一部分分，具有法律約約束力；需要提提交最終BIM模型，且建筑結(jié)結(jié)構(gòu)與模型內(nèi)部部的碰撞需要進(jìn)進(jìn)行存檔；BIM在國外：一、BIM技術(shù)概述澳大利亞：大型項(xiàng)目基本都都使用BIM技術(shù)。BIM在國外：一、BIM技術(shù)概述日本、韓國：BIM應(yīng)用已經(jīng)很普遍遍，目標(biāo)2016年實(shí)現(xiàn)全部公共共設(shè)施項(xiàng)目使用用BIM技術(shù)。日本某互通韓國三星城BIM在國外：一、BIM技術(shù)概述（1）大部分業(yè)內(nèi)同同行聽到過BIM（2）對(duì)BIM的理解有相當(dāng)大大比例的專業(yè)人人員認(rèn)為BIM是換一種軟件（3）大部分人認(rèn)為BIM就是一個(gè)三維模模型的實(shí)現(xiàn)（4）有一定數(shù)量的的項(xiàng)目和技術(shù)人人員在不同項(xiàng)目目階段和不同程程度上使用了BIM（5）目前重大建筑筑項(xiàng)目用到BIM技術(shù)（6）BIM進(jìn)入“十一五””國家科技支撐撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目目，要求加快快BIM的應(yīng)用BIM在國內(nèi)：一、BIM技術(shù)概述工業(yè)行業(yè)建筑行業(yè)鐵路行業(yè)BIM在國內(nèi)的應(yīng)用：：一、BIM技術(shù)概述需要與準(zhǔn)確的空空間地理信息關(guān)關(guān)聯(lián)具有更為巨大的的三維模型（數(shù)數(shù)量）需要構(gòu)建項(xiàng)目周周圍較大范圍的的地面三維模型型等。鐵路BIM挑戰(zhàn)：準(zhǔn)確空間信息、、大數(shù)據(jù)量一、BIM技術(shù)概述1.背景與意義1)我國正處于大力發(fā)展展高速鐵路的時(shí)時(shí)期，需要提高高鐵路施工管理現(xiàn)代化化水平和加速信息化過程。2)鐵路工程施工過程具具有周期長，工藝流程多，投入資源量大的特點(diǎn)，而在施施工過程中容易易出現(xiàn)圖紙變更更，調(diào)整進(jìn)度計(jì)計(jì)劃等狀況，導(dǎo)導(dǎo)致出現(xiàn)項(xiàng)目工工期延長無法按時(shí)完成、資源需求計(jì)劃劃不準(zhǔn)確、工程項(xiàng)目二次返工等問題。3)近年來，BIM技術(shù)越來越多的應(yīng)用用到項(xiàng)目施工管管理過程中，為為精細(xì)化管理提供了一種新思路，有效地提高了了項(xiàng)目的管理水水平。二、BIM技術(shù)在鐵路動(dòng)態(tài)施工中中應(yīng)用1)基于BIM深化施工，盡早發(fā)現(xiàn)問題題，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)調(diào)整；基于BIM開展重難點(diǎn)部位位的可視化交底，減少返工。2)結(jié)合BIM、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、可視化施工現(xiàn)場管理。3)基于BIM三維可視化，進(jìn)進(jìn)行計(jì)劃進(jìn)度、質(zhì)量、資料管理4)BIM技術(shù)與施工方案案和施工仿真相相結(jié)合，可以減少工程返工和整改，在一定程度上上保證了工程進(jìn)進(jìn)度和質(zhì)量。二、BIM技術(shù)在鐵路動(dòng)態(tài)施工中中應(yīng)用1.背景與意義場地布置利用Revit、Civil3D、Infraworks三款軟件協(xié)同設(shè)計(jì)完成。AutodeskCivil3D處理地形數(shù)據(jù)生成曲曲面；地形與影像結(jié)合合，確定場地位位置，地形開挖挖（放坡）；便道詳細(xì)設(shè)計(jì)。。AutodeskRevit完成場地布局設(shè)設(shè)計(jì)Infraworks360便道的選線和定定線；臨建設(shè)施、場地布置置及便道的最終終效果展示。2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(1)地形曲面的創(chuàng)建建利用Civil3D通過高程點(diǎn)數(shù)據(jù)、AutoCAD地形圖、GIS數(shù)據(jù)及地形特征線等完成地形曲面面的創(chuàng)建。地形曲面2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(2)確定場地位置利用Rasterdesign插件將影像圖和和地形結(jié)合，匹匹配確定場地位位置。2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(3)場地開挖利用Civil3D軟件放坡功能完成場地地模型的建立，，以及場地填挖挖方量的統(tǒng)計(jì)。。混凝土拌合站鋼筋加工廠2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法場地填挖方量的的統(tǒng)計(jì)(3)場地開挖2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(3)場地布置（棄渣場））棄渣場布置棄渣場曲面2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(4)場地布局設(shè)計(jì)利用Revit軟件完成場地布局及及臨建模型的建建立。混凝土拌合站鋼筋加工廠鋼筋加工廠局部展示2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法將最終結(jié)果導(dǎo)入入Infraworks中。場地開挖結(jié)果鋼筋加工廠拌合站(4)場地布局設(shè)計(jì)2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法（5）便道設(shè)計(jì)InfraWorks中完成施工便道道的選線定線，導(dǎo)出.imx到Civil3D中進(jìn)行縱斷面、、裝配等詳細(xì)設(shè)設(shè)計(jì)，并對(duì)便道道的開挖方量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。InfraWorks中便道設(shè)計(jì)Civil3D中便道設(shè)計(jì)2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法便道曲面（5）便道設(shè)計(jì)2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法（1）參數(shù)化建立橋梁模型型根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工的方法以及WBS分解結(jié)構(gòu)，建立橋梁施工工模型時(shí)將其分分解為3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法樁基參數(shù)化建模模（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法承臺(tái)參數(shù)化建模模（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法墩身建模（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法簡支箱梁簡支T梁（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法0#塊1#塊17#塊17#塊（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法（68+128+68）m連續(xù)梁（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法（2）建立隧道模型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法(2)建立隧道模型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法(3)自動(dòng)化建立橋梁模型利用RevitAPI和C#語言二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)橋橋梁施工模型的的自動(dòng)化建立。。3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法實(shí)體墩(3)自動(dòng)化建立橋梁模型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法空心墩(3)自動(dòng)化建立橋梁模型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法梁程序界面(3)自動(dòng)化建立橋梁模型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法連續(xù)梁(3)自動(dòng)化建立橋梁模型3.基于Revit平臺(tái)的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法（1）模型整合Navisworks支持60多種數(shù)據(jù)格式的的模型文件，通通過附加或合并的方方式將建好的Revit橋梁和隧道模型型添加到Navisworks中，進(jìn)行坐標(biāo)和單位變換。4.基于Navisworks的鐵路橋隧施工工管理（2）進(jìn)度管理進(jìn)度實(shí)時(shí)跟蹤困難，可視化程度不高，管理理人員很難及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。溝通困難，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)場材料供應(yīng)情情況，出現(xiàn)施工工進(jìn)度和材料供供應(yīng)的不協(xié)調(diào)，，導(dǎo)致施工進(jìn)度度延誤，不利于項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化化管理。傳統(tǒng)進(jìn)度管理提升全過程協(xié)同同效率，基于BIM技術(shù)的進(jìn)進(jìn)度管理，簡單易懂、可視化好；通過施工過程的可視化模擬，容易發(fā)現(xiàn)在二維維情況下難以發(fā)發(fā)現(xiàn)的施工工序序邏輯錯(cuò)誤，從從而可以糾正和和優(yōu)化進(jìn)度計(jì)劃；與施工進(jìn)度計(jì)計(jì)劃信信息相相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)施施工進(jìn)進(jìn)度的的動(dòng)態(tài)化化管理；碰撞檢檢測，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)問題題，及時(shí)調(diào)整，，從而而減少少返工工以免免影響響施工工進(jìn)度度?；贐IM技術(shù)的的進(jìn)度度管理理4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（3）進(jìn)進(jìn)度計(jì)劃編編制根據(jù)WBS分解結(jié)結(jié)構(gòu)，，利用用TimeLiner模塊創(chuàng)創(chuàng)建施工任任務(wù)和進(jìn)度計(jì)計(jì)劃，并與與施工工模型型相關(guān)關(guān)聯(lián)形形成施工4D模型。4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（4）施工工過程模模擬Navisworks施工模模擬技技術(shù)路路線4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（4）橋梁梁施工工過程模模擬橋梁劃分及創(chuàng)建進(jìn)度計(jì)劃過程4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（4）橋橋梁施施工過程模模擬4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（5）隧隧道施工過過程模模擬4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（5）隧隧道施工過過程模模擬4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（5）隧隧道施工過過程模模擬4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（6）資資料管理1、DataTools功能將將Navisworks中的場場景圖元通通過ID與外部數(shù)據(jù)庫庫dBase、Excel、Access、SQLServer等鏈接接起來并并進(jìn)行行管理理，通通過更更新數(shù)數(shù)據(jù)庫庫中的的數(shù)據(jù)據(jù)，將將資料現(xiàn)現(xiàn)狀體體現(xiàn)在在模型型上面面，能夠夠直觀觀的看看出施施工部部位的的各項(xiàng)項(xiàng)資料料是否否完整。。2、鏈接施施工照照片，模型型構(gòu)件件與對(duì)對(duì)應(yīng)的的施工工照片片相鏈鏈接。。3、添加加Navisworks文檔4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（6）資料料管理1）鏈接接數(shù)據(jù)據(jù)庫4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（6）資料管理2）鏈接接施工工圖片片4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（6）資料料管理3）鏈接接Navisworks文檔4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（7）工程程量統(tǒng)計(jì)計(jì)計(jì)算算Quantification模塊提供了了計(jì)算工工程量量的功能能，通通過其其模塊塊可以以對(duì)場場景中中的三三維模模型進(jìn)進(jìn)行工工程量量的計(jì)算。4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理Navisworks軟件本本身只只能實(shí)實(shí)現(xiàn)進(jìn)進(jìn)度管管理、、施工工過程程模擬擬，利用用.NET開發(fā)方方式，，采用用C#編程語語言開發(fā)Navisworks施工管管理插插件。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)時(shí)瀏覽項(xiàng)目三維模模型和二維圖圖紙；三維技技術(shù)交交底；施工日日志、檢驗(yàn)批批等資料料的管管理及及臺(tái)賬、合同計(jì)計(jì)價(jià)等的管理。5.基于Navisworks的施工工管理理插件件開發(fā)發(fā)(1)進(jìn)度管理5.基于Navisworks的施工工管理理插件件開發(fā)發(fā)(2)技術(shù)交底5.基于Navisworks的施工工管理理插件件開發(fā)發(fā)(2)技術(shù)交底5.基于Navisworks的施工工管理理插件件開發(fā)發(fā)（3）資料