— 項(xiàng)目概況—

項(xiàng)目基本信息

鹽城跨新洋港斜拉橋效果圖

徐（州）鹽（城）鐵路項(xiàng)目由中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司與中鐵四局集團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)建筑公司共同承建。鹽城特大橋主橋?yàn)榭缧卵蟾坌崩瓨颍瑯蛄嚎鐝讲贾脼橹鳎?2+96+312+96+72）m，線路與新洋港基本正交，主跨與新長(zhǎng)線鐵路最小距離22m，最大距離95m，橋梁跨越處河道水面寬240m左右。鋼桁梁長(zhǎng)度650.6m，主塔塔高128.5m，結(jié)構(gòu)為半漂浮體系。鋼桁梁節(jié)間距12m，全橋共54個(gè)節(jié)間，主桁高度14m，兩主桁中心距15m。

項(xiàng)目難點(diǎn)

（1）本工程是徐鹽鐵路項(xiàng)目跨度最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、施工難度最大的橋梁。

（2）橋址位于城郊，拆遷任務(wù)重。

（2）主跨鋼桁梁結(jié)構(gòu)縱多、預(yù)制安裝施工精度要求高。

（3）索塔、斜拉索和鋼桁梁交叉施工，施工組織難度大，以常規(guī)手段難以保證工程質(zhì)量和進(jìn)度。

應(yīng)用目標(biāo)

諸多因素決定了本項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)、探索BIM技術(shù)的必要性。BIM技術(shù)在本項(xiàng)目的應(yīng)用主要在設(shè)計(jì)和施工階段，設(shè)計(jì)階段包括土建結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模、鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)；施工階段主要包括BIM與GIS整合應(yīng)用，傾斜攝影、三維可視化應(yīng)用及安全質(zhì)量進(jìn)度管理。

— BIM應(yīng)用方案—

BIM應(yīng)用內(nèi)容

結(jié)合本公司BIM發(fā)展戰(zhàn)略及項(xiàng)目特點(diǎn)，在精細(xì)化建模的基礎(chǔ)上本工程主要從以下四個(gè)方面應(yīng)用BIM技術(shù)：

（1）BIM模型算量：根據(jù)模型統(tǒng)計(jì)各構(gòu)件工程量，進(jìn)行施工圖復(fù)核。

（2）征地拆遷：將BIM模型與GIS整合，高效完成施工調(diào)查與征地拆遷。

（3）鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用：鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、數(shù)字化加工制造、物料追蹤及臨建設(shè)計(jì)。

（4）項(xiàng)目管理應(yīng)用：三維可視化技術(shù)交底、施工方案工藝推演、施工進(jìn)度模擬及平臺(tái)研發(fā)。

BIM應(yīng)用策劃

（1）軟件配置

（2）組織架構(gòu)與分工

本項(xiàng)目BIM研究應(yīng)用組長(zhǎng)由中鐵四局集團(tuán)有限公司總工程師擔(dān)任，管理研究院牽頭，云建信、二公司BIM中心與項(xiàng)目部聯(lián)合成立BIM工作室，組建成BIM團(tuán)隊(duì)，定期組織BIM技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)會(huì)，解決BIM實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題。

（3）應(yīng)用順序

1）組織相關(guān)人員參加Autodesk軟件培訓(xùn)，建模人員須按照4D-BIM與Revit模型交互建模規(guī)范搭建模型，以保證模型導(dǎo)入4D-BIM的可行性。

2）建立橋梁參數(shù)化族庫(kù)，搭建場(chǎng)地、結(jié)構(gòu)專業(yè)模型。

3）將BIM模型與GIS正攝圖、實(shí)景模型整合，高效完成施工調(diào)查。

4）鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷；數(shù)字化加工制造，降低材料損耗。

5）將模型與施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，優(yōu)化施工組織。

6）將模型與使用信息整合到虛擬環(huán)境，生動(dòng)、形象展示施工場(chǎng)景。

7）應(yīng)用4D-BIM平臺(tái)解決進(jìn)度管理、工況管理及安全質(zhì)量管理等問(wèn)題。

— BIM實(shí)施過(guò)程—

BIM應(yīng)用準(zhǔn)備

（1）參加專業(yè)BIM培訓(xùn)：組織公司BIM中心與項(xiàng)目BIM工作室員工參加專業(yè)BIM軟件培訓(xùn)公司舉辦的Autodesk軟件培訓(xùn)和Bentley軟件培訓(xùn)。

（2）建立橋梁參數(shù)化族庫(kù)：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及施工方案，利用Revit軟件創(chuàng)建橋梁鉆孔樁、承臺(tái)、墩身、簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁及索塔族，并利用尺寸標(biāo)注關(guān)聯(lián)參數(shù)，完成鐵路橋梁BIM族庫(kù)的建設(shè)。

BIM應(yīng)用過(guò)程

（1）BIM模型算量研究：開(kāi)展了Revit項(xiàng)目中利用明細(xì)表功能按族類別、混凝土標(biāo)號(hào)等方式統(tǒng)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)的方量。鋼筋算量有兩種方式：一是通過(guò)創(chuàng)建鋼筋模型，數(shù)量統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確，但模型較大，對(duì)硬件要求較高；二是在模型中添加鋼筋信息參數(shù)，計(jì)算方便、快捷，但統(tǒng)計(jì)的是設(shè)計(jì)數(shù)量。

基于BIM進(jìn)行算量

（2）BIM+GIS應(yīng)用

1）BIM與谷歌地球整合應(yīng)用：項(xiàng)目前期，施工調(diào)查和場(chǎng)建規(guī)劃需消耗大量人力、物力，采用BIM+GIS技術(shù)來(lái)助力施工調(diào)查和場(chǎng)建等工作將顯得尤為關(guān)鍵。

2）傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用：借助BIM技術(shù)，可在Google Earth中規(guī)劃好線路，再借助無(wú)人機(jī)實(shí)景建模技術(shù)，將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景建成三維模型，可將場(chǎng)建模型與實(shí)景模型進(jìn)行整合，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)便道布設(shè)和行車路線規(guī)劃等工作具有顯著效果。

現(xiàn)場(chǎng)傾斜攝影實(shí)景模型

（3）鋼結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用

1）深化設(shè)計(jì)：利用Tekla軟件對(duì)鋼結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，預(yù)拼裝進(jìn)行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)圖紙存在86處錯(cuò)誤，及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通，最大限度的減少因圖紙錯(cuò)誤造成的損失，杜絕返工浪費(fèi)現(xiàn)象。

建模過(guò)程中發(fā)現(xiàn)螺栓安裝空間不夠，存在碰撞

2）加工制造

①板材套料：利用Tekla軟件將深化后模型輸出數(shù)控文件，并利用SmartNest軟件進(jìn)行自動(dòng)排版套料并生成NC文件，將NC文件導(dǎo)入數(shù)控機(jī)械進(jìn)行板材自動(dòng)切割。

②桿件管理：從構(gòu)件生產(chǎn)開(kāi)始，二維碼標(biāo)簽便固定于構(gòu)件上，通過(guò)手執(zhí)APP掃描二維碼，完成從設(shè)計(jì)到施工全程信息的綁定與追蹤。

③數(shù)字化預(yù)拼裝：通過(guò)可視化模擬拼裝過(guò)程，指導(dǎo)工廠拼裝及檢驗(yàn)拼裝構(gòu)件質(zhì)量。

基于BIM模型預(yù)拼裝

（4）項(xiàng)目管理應(yīng)用

1）三維可視化交底：創(chuàng)建施工工藝模擬動(dòng)畫，讓施工各參與方直觀、形象地了解施工工藝流程?；陧?xiàng)目BIM需求與云建信公司聯(lián)合研發(fā)了3D作業(yè)指導(dǎo)書平臺(tái)。以工藝流程為主線，每一道工藝一個(gè)模型，在查看模型的同時(shí)，可方便、快捷了解工序作業(yè)要點(diǎn)、所需資源配置、注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制要點(diǎn)等。通過(guò)建立三維模型，直觀快捷的讓工程技術(shù)人員對(duì)斜拉橋主體建立深刻的印象。

3D作業(yè)指導(dǎo)書可視化技術(shù)交底

2）施工方案模擬：通過(guò)三維施工模擬加文字的方式來(lái)表達(dá)，工程技術(shù)人員既能夠快速理解編者意圖，也能夠全面掌握方案中的重難點(diǎn)，能更快、更好的落實(shí)方案，杜絕施工現(xiàn)場(chǎng)和施工方案的不一致等問(wèn)題，顯著提高項(xiàng)目管理水平。

鉆孔樁施工模擬

3）Navisworks應(yīng)用：通過(guò)模型附加到Navisworks軟件，并關(guān)聯(lián)進(jìn)度計(jì)劃，讓模型按進(jìn)度進(jìn)行虛擬建造，使得項(xiàng)目管理人員在提前預(yù)測(cè)項(xiàng)目建造過(guò)程中每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工現(xiàn)場(chǎng)布置、大型機(jī)械及措施布置方案，做到前期指導(dǎo)施工、過(guò)程把控施工、結(jié)果校核施工，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的精細(xì)化管理。

施工進(jìn)度方案模擬

4）虛擬體驗(yàn)：將整合后的模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity軟件中，并添加模型信息、交互方式等內(nèi)容，項(xiàng)目各參與方帶上VR眼睛后即可查看項(xiàng)目建造過(guò)程及建成后的虛擬場(chǎng)景，增強(qiáng)了項(xiàng)目參建方的成就感及使命感。

5）4D-BIM平臺(tái)應(yīng)用

①進(jìn)度管理：通過(guò)BIM技術(shù)平臺(tái)，導(dǎo)入三維模型可以通過(guò)色彩區(qū)分和上傳實(shí)際照片等方式來(lái)掌握進(jìn)度，管理者只需查看模型顏色變化，或者通過(guò)查看附件照片等形式，就可及時(shí)直觀了解項(xiàng)目實(shí)際的進(jìn)度，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，有效減少工期延誤的情況發(fā)生。

施工進(jìn)度管理

通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員持有手機(jī)等移動(dòng)端上傳現(xiàn)場(chǎng)安全問(wèn)題，由后臺(tái)管理者安排專業(yè)人員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理通報(bào)，現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行整改，消除安全隱患，形成閉環(huán)式管理，防止隱患錯(cuò)漏，減少事故發(fā)生，提升企業(yè)安全文化氛圍。

②工況管理：施工過(guò)程中工況信息的錄入查詢分析及管理，以及關(guān)鍵工況對(duì)應(yīng)的重點(diǎn)桿件應(yīng)力的監(jiān)控，并通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息共享及公司遠(yuǎn)程監(jiān)控。

工況管理

③安全監(jiān)控管理：應(yīng)用BIM技術(shù)建立了4D空間模型，通過(guò)在臨近營(yíng)業(yè)線邊坡和深基坑四周預(yù)埋電容式靜力傳感器，形成了基坑三維在線安全監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)基坑開(kāi)挖中的形變、沉降、位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)試數(shù)據(jù)無(wú)線上傳、實(shí)時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)深基坑和即有線路的全方位、全過(guò)程安全監(jiān)測(cè)。

④過(guò)程質(zhì)量信息集成：通過(guò)4D-BIM平臺(tái)模型與資料進(jìn)行關(guān)聯(lián)，便于施工過(guò)程、驗(yàn)收及運(yùn)維階段文檔管理及追根溯源。

— BIM應(yīng)用總結(jié)—

項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的應(yīng)用效果總結(jié)

通過(guò)Revit軟件搭建了鐵路橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)化族庫(kù)；將BIM+GIS用于施工調(diào)查與征拆并申報(bào)了發(fā)明專利；基于鋼結(jié)構(gòu)深化和加工制造，解決了鋼構(gòu)件人工排版耗時(shí)長(zhǎng)、易出錯(cuò)的難題；開(kāi)發(fā)的4D-BIM平臺(tái)具有進(jìn)度管理、工況管理、安全監(jiān)控管理和過(guò)程質(zhì)量信息集成等眾多功能，切實(shí)提高了項(xiàng)目管理水平。

BIM應(yīng)用方法總結(jié)

（1）通過(guò)Revit軟件模型算量研究，實(shí)現(xiàn)了橋梁?jiǎn)误w結(jié)構(gòu)的混凝土算量和鋼筋算量功能，但在項(xiàng)目級(jí)模型算量和匯總方面還有很多需要深化、細(xì)化研究的內(nèi)容。通過(guò)鋼桁梁的深化設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)凸顯了BIM技術(shù)的優(yōu)越性，鑒于Tekla在鋼結(jié)構(gòu)方面的算量具有快速、精細(xì)、準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)，擬在公司承建的鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目施工中全面推廣應(yīng)用。

（2）BIM平臺(tái)的研發(fā)從需求調(diào)查到測(cè)試開(kāi)發(fā)需要很長(zhǎng)的周期，國(guó)內(nèi)在BIM技術(shù)研發(fā)方面的人員又非常緊缺，試點(diǎn)項(xiàng)目上馬后各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)迫切希望能夠盡快出成績(jī)、要成果、見(jiàn)效益，如果企業(yè)的BIM技術(shù)研究應(yīng)用者和平臺(tái)開(kāi)發(fā)公司能夠聯(lián)合成立工作室集中辦公，將會(huì)明顯提高溝通效率、有效縮短平臺(tái)研發(fā)周期。

（3）BIM人才培養(yǎng)總結(jié)：參加BIM技術(shù)研究應(yīng)用的公司專職人員和試點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施人員在軟件應(yīng)用方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步；但試點(diǎn)之外項(xiàng)目工程技術(shù)人員的成長(zhǎng)非常緩慢，BIM技術(shù)在企業(yè)推廣還需要更多的成功案例來(lái)引領(lǐng)，需要更豐富的培訓(xùn)教育手段來(lái)支撐。

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