交通设计的BIM解题思路
交通设计的BIM解题思路
——2018基础设施年度光辉大奖赛决赛侧记
郑州至西峡高速公路尧山至栾川段工程BIM深化设计及数字化施工。
荔浦至玉林高速公路工程全要素对象BIM协同设计与施工管理。
宁波舟山港主通道公路工程(舟岱大桥)。
日前,2018Bentley全球纵览基础设施大会在英国伦敦举行。会上同期举行的2018基础设施年度光辉大奖赛决赛中,我国公路、桥梁、水运工程等多领域的交通项目入围并获奖,记者就此采访了多位参赛代表,深入了解BIM技术和我国交通运输行业的碰撞与激情。
GIS+BIM平台 预演施工方案提高管理效率
郑(州)西(峡)高速公路尧山至栾川段,是河南省交通规划设计研究院股份有限公司的参赛作品。这段长约78.8公里的公路包含了88座桥梁、4座互通立交、2处枢纽互通、2条特长隧道,桥隧比高达59.8%。作为一条绿色旅游公路,郑西高速公路在建设过程中坚持把对环境的影响降到最低。
目前,郑西高速公路的庙子枢纽互通是河南省在建高速公路中最复杂的枢纽互通工程。项目组利用BIM技术建立庙子枢纽三维模型,匝道设计方案中合理避开现有建筑物、设施以及地质断裂带,并通过分析车流量优化出口形式,预演了桥梁施工方案。另外,在木札岭特长隧道,项目组利用BIM技术进行隧道通风、事故应急及逃生模拟分析和隧道衬砌应力分析;在碾盘沟特大桥,技术人员利用Bentley研发的Prostructures应用程序构建桥梁上、下部钢筋模型及箱梁钢束模型,通过检查和矫正设计错误,有效提升施工质量。
“该项目不仅在设计阶段利用BIM技术优化设计方案,还在施工期间实现了基于BIM的信息化项目管理。”据河南省交通规划设计研究院股份有限公司首席设计师、技术质量部部长杜战军介绍,针对该项目,研究院用一年半的时间,专门开发了GIS+BIM项目管理云平台,实现了基于三维模型的施工进度、工序报验、质量安全、档案管理、计量支付的信息集成和工程建设信息化,大幅提高了项目管理效率。
此外,河南省交通规划设计研究院股份有限公司还通过在项目中使用Bentley系列软件,申请了一系列基于BIM的公路行业省级科研课题,开发推广了基于GIS和BIM的项目管理平台,研发了桥梁、道路、隧道等一系列软件工具集,并申请了BIM技术在公路行业的应用发明专利3项、取得10项软件著作权。
构建实景模型 优化布置方案
“我们在荔浦至玉林高速公路项目中,通过BIM技术对公路进行了全生命周期设计,把包括桥梁、隧道、涵洞乃至边坡公路全要素数字模型都搭建出来。”广西交通设计集团有限公司科技研发部副部长、总工程师王长海告诉记者,荔浦至玉林高速公路横贯广西桂林、贵港、玉林三市,面临着建设规模和空间距离大、征地拆迁量大、沿线地质地理环境复杂,以及控制性工程技术条件复杂等诸多困难。
针对复杂的项目环境,项目团队利用无人机结合Context Capture应用程序建立项目大场景实景模型,并基于实景规划场地,优化建筑与设备关系,场地利用率达95%。基于Bentley平台,技术人员还通过Open Roads构建了工程公路全要素对象的三维模型,解决了项目全要素大场景模型的快速构建问题,使得路线方案最优化。
此外,项目利用Bentley协同管理平台Project Wise实现了各参与方和各专业之间的协同设计,借助Microstation和ProStructures等模块,准确进行复杂控制性节点模型三维精细设计和仿真模拟,提高了建造精度、减少了耗材。
“在项目规划设计过程中,利用BIM技术,能够高效直观地布置方案,减少土地浪费,降低填挖方量,从而减少植被破坏。”王长海说,项目利用BIM技术合理优化施工场地布置,减少了资源浪费,避免产生更多的建筑垃圾,缓解了环境压力。
碰撞检查节省成本百万元
全长近28公里的宁波舟山港主通道公路工程,包括2条隧道、5座互通立交、3座斜拉桥,跨越5条航道,连接5座岛屿,属于深海区域跨海桥梁建设工程。施工单位面临超长水下钻孔桩施工、超长斜插钢管桩插打、超大海上承台钢筋预制吊装等诸多技术难点。
携该项目参赛的天津天河云筑工科技有限公司总经理马啸雨介绍说,面对诸多困难,由天津天河云筑工科技有限公司和中建桥梁有限公司联合成立的BIM团队应用了Bentley平台多款BIM软件,结合BIM协同工作平台、无人机海上自动巡航、3D打印、4D施工模拟、沉浸式VR等技术开展了BIM技术综合应用,海上承台钢筋笼的预制是其中之一。
据介绍,该工程海上承台钢筋为环氧钢筋,需验证工厂预制承台钢筋笼现场整体吊装施工方案的可行性。为此,BIM团队利用MicroStation建立精细化承台钢筋笼模型,将模型导入Navigator后,模拟工厂预制钢筋笼海上整体吊装过程,优化运输路线及吊装方案。同时,通过调节钢筋笼的下放高度,利用Navigator软件中的碰撞检查功能查找不同下放高度时的钢筋碰撞情况,导出碰撞报告并给出相应指导意见。通过此方法,平均每个钢筋笼找出碰撞处达21个。
此外,BIM团队还利用ProStructure建立精细化承台钢筋三维模型,通过参数设置使得钢筋保护层厚度、钢筋搭接及布置间距满足设计和施工要求,精确指导工人制作钢筋笼。然后,通过ProStructure导出钢筋明细表功能和每根钢筋下料长度,帮助施工工人开展钢筋下料工作。
“目前,该工程通过BIM应用发现图纸问题120处、碰撞点624处,已完工工程避免无效成本百万余元。”据马啸雨介绍,采用施工可视化交底的辅助手段避免了因台风天气造成的工期延误,提高了施工作业效率。 本报记者 孟庆丰
【链接】Bentley发布 BIM交通设计 新利器
此次大会,Bentley发布了专用于火车站和地铁站设计的应用程序Open Buildings Station Designer。该程序可在交通设计中全方位模拟行人交通,为交通站场的布局和规划提供前瞻和可视化支撑。其中,桥梁设计应用程序Open Bridge Designer能让设计人员快速创建集成分析、设计和图纸的智能参数化桥梁模型,实现了分析、设计、细节设计、记录、施工工程和额定载荷等多专业间的无缝同步。
Bentley这一举措向业界传递了两个信号,即强化数字孪生和大力开放开源。这一发展方向也体现在大会主题演讲中,Bentley首席执行官Greg Bentley宣布,公司即将推出iTwin Services——面向基础设施工程(工程数字孪生模型)和资产(性能数字孪生模型)的数字孪生模型云服务,让数字模型更好地同步反应物理现实。在开放开源方面,首次发布的iModel.js库是一项旨在提高基础设施数字孪生模型可视化和分析可视化的开源计划。
本文图片为BIM效果图,由 Bentley 提供
转自中国交通新闻网