[分享]城开高速雪宝山互通项目的施工深化BIM应用

发表于2019-10-25     177人浏览     1人跟帖     总热度:241  

1 项目概况
城开高速是银川至百色国家高速重要连接段,城开高速总投资234亿元,全长129.3km,计划到2022年建成通车。雪宝山互通位于重庆开州满月乡政府东侧约3km,主线设计速度80km/h、匝道35km/h,互通区属中低山侵蚀河谷坡地貌,地形坡度较陡。因此雪宝山互通也是城开高速施工地理条件最复杂,建设难度最大的标段之一。
城开高速雪宝山互通由中铁十一局集团第五工程有限公司承建。项目业主要求本项目的设计和施工阶段全部运用BIM技术。
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2 主要应用
2.1 深化设计校核
雪宝山互通地势险要,交通关系复杂。桥梁主要结构类型种类多样,且原设计图纸各构件分类与施工分类需求存在差异。因此,在BIM深化设计阶段对桥墩、桥台、T梁、箱梁等构件,根据施工需求进行了重新梳理分类:
  • 结合桥墩结构型式、构件类别等,划分15个模板类型
  • 根据预制T梁跨度、位置关系等划分为6种类型模板
  • 根据现浇箱梁中空个数,划分3类模板,并单独建立钢结构箱梁模板
随后,对所建立的模板的参数统一命名,建立各类参数的设计表与模型关联,可实现深化设计结果的快速切换、调整与更新。通过这种方式,不仅仅大大节约了深化设计周期,完成了快速的模型深化,同时基于三维模型,也对潜在的问题进行了复核与修正,减少了施工现场不必要的施工调整,有效避免了工期延误。
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2.2 结构深化设计
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2.3 碰撞检查分析
建立模型根据干涉报告与施工方案结合,将几个主要的结构干涉提出,并为项目在施工前期解决了图纸问题,避免返工的同时也提出了合理建议。
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通过模型检测出结构干涉提出匝道桥桥墩与改道桥梁体距离较近、墩身尺寸标注错误致墩顶未与梁底接触、桥台台帽与箱梁错台、盖梁挡块与梁体腹板碰撞、匝道桥曲线段梁体翼缘悬臂尺寸存在偏差、桩基顶部钢筋锚固于承台的预留长度不足、钢筋保护层厚度不足、相邻主筋间距不满足规范要求等17个重大问题,这些问题的及时发现为项目挽回了700余万元的损失,直接缩短工期或避免延误45天。

2.4 结构分析
通过承台支架验算,结构验算,拟对现场提供的四个方案进行了比选,经验算支架方案为可行方案,但结构布置较不合理,结构受力验算结果达不到设计要求,后经结构方案优化并对计算模型调整重新验算,解决了现场施工可行性及受力验算结果符合设计的要求。
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2.5 三维交底图册
通过二维图纸很难将复杂的结构表现出来,采用三维构件图册的形式,将构件细化,并配置技术要点说明形式进行交底,方便现场人员作业,提高现场施工效率。
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2.6 工程量统计
建立了雪宝山互通单位工程全专业主体工程量,并实施落地了全专业各种钢筋,实现了模板驱动,自动化控制,精准的尺寸与图纸进行复核对比,最后尺寸数据导出excel表格;通过布尔运算解决了硬件卡顿及显卡配合问题;保证了项目所需的全部工程量的复核对比,为项目减少了复核工作量。
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2.7 施工仿真模拟
建立雪宝山互通模型后,直接将图纸实际尺寸模型导入仿真板块,同时根据施工方案,进行了施工工艺仿真模拟,同时模拟的全过程施工工艺情况,在动态仿真过程中,设定了易产生碰撞的动态干涉;为现在技术人员,施工人员提供可视化动态施工模拟,对工艺流程更加清晰,关键工序掌控更加熟练。
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3 应用总结
考虑到雪宝山互通地势险要,交通关系复杂,同时工期紧任务重,为确保深化设计进度,留给BIM团队的工作时间非常紧张。因此在项目的BIM软件平台选型时,重点考察了软件平台的参数化能力,力求实现快速的模型搭建与调整迭代,确保BIM深化设计能够满足整体的工程进度要求,能够有利的支持工程的施工建设稳定推进。
经过多方的比较,最终选择达索系统的3DEXPERIENCE平台来进行本项目的施工深化阶段的BIM应用。其优势主要体现在:
协同性高,BIM应用规范性强
达索系统的3DEXPERIENCE平台,支持BIM设计的规范化与标准化管理,基于逻辑清晰的结构树来体现。同时,得益于3DEXPERIENCE平台的平台化架构,在进行BIM应用全过程都是采用协同工作方式,能够在多人协同工作中保证BIM模型数据的实时协同与同步,且团队之间的协同准确及规范,大大提高了团队工作效率,以及协同配合准确性与及时性。
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高效的BIM设计深化效率
雪宝山互通的桥梁主要结构类型种类多样,且原设计图纸各构件分类与BIM模型中模板分类不同,因此在BIM设计深化应用阶段,对桥墩、桥台、T梁、箱梁等构建进行重新梳理分类,结合桥墩结构型式、构件类别等,划分15个模板类型。此外,又根据预制T梁跨度、位置关系等划分为6种类型模板;根据现浇箱梁中空个数,划分3类模板,并单独建立钢结构箱梁模板,对所建立的模板的参数统一命名,建立各类参数的设计表与模型关联。通过这些前期的准备工作,依托3DEXPERIENCE平台的强大参数化能力,实现了模型构件的快速切换与调用,迅速完成了BIM深化设计,为项目推进节约了大量时间。
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快速进行深化调整与模型迭代
在模型的创建过程中大量利用特征模板,装配模板,对于项目中常见的数据进行输出,通过参数驱动模型。同时运用3DEXPERIENCE平台的知识工程应用模块,大大减少了深化设计调整与修改的工作量,实现了迅速的BIM模型成果迭代。
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同样的,桥梁结构钢筋复杂多样,同类构件钢筋形状、种类均不相同,造成钢筋设计难度较大,工作量也较大。因此针对项目情况,也对复杂结构钢筋分构件创建模板,能够解决快速创建钢筋的问题,同时也保证了钢筋工程量的准确性。
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BIM施工模拟应用,有效指导现场施工
通过3DEXPERIENCE平台能够,在正式施工前模拟现场的施工工序,找出不合理节点,及时予以调整,有力的支持了施工组织方案的编制与优化,间接避免了施工工期的延误。
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