隨著時代的發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程體量越來越大,功能越來越多,隨之建筑物包含的信息量呈幾何倍增長。BIM的出現(xiàn),為改善建設(shè)工程行業(yè)的現(xiàn)狀帶來了曙光,BIM能夠利用好與管理好項目的信息,提高設(shè)計質(zhì)量,節(jié)省工程開支,縮短工期,提升運營維護能力,改進工程的設(shè)計、建造、運維各階段,使各階段之間的信息傳遞與集成更順暢。BIM的成功應(yīng)用,將直接促進建設(shè)工程行業(yè)各領(lǐng)域的變革和發(fā)展。
一、項目概況
寧波舟山港主通道項目位于舟山群島,跨越灰鱉洋海域,南接舟山大陸連島工程,長達36.78公里,北接岱山島,遠期與北向大通道連接,成為連接寧波、舟山、上海的海上大通道。全線貫通后,將與原有的49.9公里的舟山跨海大橋組成長達86.68公里、世界上最長的連島高速公路和世界上規(guī)模最大的跨海橋梁群。
舟岱大橋是寧波舟山港主通道工程主線中的關(guān)鍵一環(huán),起于岑港互通,路線向北延伸,在馬目山入海后轉(zhuǎn)向東北,依次跨越長白西航道、舟山中部港域西航道和岱山南航道,在岱山雙合登陸。其中主通航孔橋跨越中部港域西航道進港主航道,設(shè)計為主跨2×550m的三塔整幅鋼箱梁斜拉橋,是當(dāng)今世界上跨徑最大的外海三塔鋼箱梁斜拉橋。主通航孔橋是寧波舟山港主通道(魚山石化疏港公路)公路工程的重點控制性工程,采用三塔鋼箱梁斜拉橋方案(布跨為 78+187+550+550+187+78m),橋梁長度 1630m。
圖1:項目效果圖
二、工程重難點
(1)主塔施工、管理難度大
本工程為三塔鋼箱梁斜拉橋,塔高180米。整個主塔由勁性骨架、鋼筋、預(yù)應(yīng)力束、鋼爬梯、各種預(yù)埋件、鋼錨箱等組成,各個結(jié)構(gòu)之間沖突打架在所難免,在施工管理過程中存在的困難較大。
(2)鋼箱梁生產(chǎn)、存儲、運輸、安裝難度高
主通航孔橋路面主要為鋼箱梁,鋼箱梁在加工過程中的深化設(shè)計階段需要新技術(shù)支撐。因為標(biāo)段在海上,鋼箱梁的存儲、運輸、安裝難度系數(shù)高。
(3)成本控制較困難
海上施工難度大,施工條件差和施工周期較長,導(dǎo)致施工投入大。工程預(yù)算和成本控制要考慮的因素極多,同時還要考慮實際因素引發(fā)的工期延期現(xiàn)象,如運輸條件差,機械設(shè)備不允許等,這些現(xiàn)象也必然帶來成本的增加,傳統(tǒng)的成本管控模式難以做到精細化管理。
(4)信息化協(xié)同要求高,運維過程中對施工階段信息需求大
寧波舟山港主通道全長27.96km,施工標(biāo)段多、參建單位多、參建單位與業(yè)主信息協(xié)同要求高,傳統(tǒng)信息協(xié)同手段不滿足要求。建設(shè)完成轉(zhuǎn)至運維階段各種信息需要完整度高。
三、BIM技術(shù)應(yīng)用
(1)BIM應(yīng)用制度
工程 BIM 的應(yīng)用,是科學(xué)、有效管理項目的先進手段,用信息化、數(shù)據(jù)化來整合項 目的圖紙、施工順序、工序銜接、專業(yè)協(xié)調(diào)、質(zhì)量、安全、進度、方案、交底等問題, 是做到人人參與到項目管理中,全方位實現(xiàn)項目管理的大平臺,是寧波舟山港主通道DSSG03標(biāo)舟岱大橋項目實現(xiàn)高品質(zhì)的有力保障,是實現(xiàn)總承包管理的重要措施。
圖2:BIM應(yīng)用制度
(2)建模標(biāo)準(zhǔn)
本項目《建模標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容分為建模總則、建模細則,其中建模總則對建模原則、建模范圍及要求、模型拆分標(biāo)準(zhǔn)、模型命名標(biāo)準(zhǔn)、軟件基本設(shè)置等作出了明確的規(guī)定,對本項目的建模一致性、合理性、準(zhǔn)確性劃定了一個標(biāo)準(zhǔn)范圍。
圖3:建模標(biāo)準(zhǔn)
(3)圖紙與BIM模型結(jié)合
圖紙分類整理掛接,整理圖紙66套,分別掛接到模型對應(yīng)的構(gòu)件和資料目錄。
圖4:圖紙拆分清單
(4)圖紙問題交底
首先運用revit、Tekla等為技術(shù)手段,對設(shè)計施工圖進行數(shù)據(jù)化建模、虛擬建造,發(fā)現(xiàn)圖紙設(shè)計標(biāo)高、尺寸、材質(zhì)、預(yù)留、預(yù)埋以及不符合國家規(guī)范強制性標(biāo)準(zhǔn)要求的問題,出具圖紙審查報告,供圖紙會審時使用,實現(xiàn)徹底消滅圖紙問題。
圖5:圖紙問題節(jié)選
(5)工程量校核
工程量的準(zhǔn)確性,關(guān)系到企業(yè)的成本和利潤,工程量也就成為了多方關(guān)注的焦點。通過BIM技術(shù)對清單量、設(shè)計量進行校核,可以有效提高工程量的準(zhǔn)確性。
圖6:工程量校核報告
(6)構(gòu)件信息管理
BIM作為信息在建筑物全生命周期當(dāng)中流轉(zhuǎn)的技術(shù),決定了BIM技術(shù)是基于模型的信息管理,信息是BIM的關(guān)注點和落腳點。屬性信息的附加是一個非常重要的任務(wù),解決好這一問題,可以實現(xiàn)設(shè)計信息有效的傳遞給施工單位,施工信息有效的傳遞給運營單位,提升工程信息的共享率,從而間接促進工程質(zhì)量的提高。
圖7:BIM構(gòu)件信息
(7)進度管理
在進度管理方案中,BIM團隊主要從計劃進度和實際進度兩條主線來規(guī)劃本項目進度管理方面的應(yīng)用。對于計劃進度,使用魯班Plan軟件就能夠滿足本項目使用需求;對于實際進度管理,目前采用的方式是手機端現(xiàn)場實時錄入,將實際進度數(shù)據(jù)采集到BIM系統(tǒng)中,然后使用魯班Explorer(Civil)再結(jié)合實際進度數(shù)據(jù)與BIM系統(tǒng)其它數(shù)據(jù)綜合管理。
圖8:進度管理BIM方案
(8)質(zhì)量、安全管理
質(zhì)量、安全管理標(biāo)準(zhǔn)化工作覆蓋工程從開工到竣工驗收的全過程,其核心內(nèi)容是質(zhì)量行為標(biāo)準(zhǔn)化和工程實體安全控制標(biāo)準(zhǔn)化。BIM技術(shù)在質(zhì)量管理工作中能夠參與的工作和發(fā)揮的作用比較廣泛,從軟件所能實現(xiàn)的層面上來講,也是最便捷的方案即為手機端應(yīng)用,質(zhì)檢人員在現(xiàn)場實時反饋質(zhì)量信息,形成施工質(zhì)量管理大數(shù)據(jù)。
圖9:質(zhì)量、安全BIM方案
(9)視頻監(jiān)控對接
本項目進行BIM技術(shù)應(yīng)用時,原計劃將遠程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)與BIM模型結(jié)合,將視頻監(jiān)控畫面對接到BIM系統(tǒng)中,以實現(xiàn)集成化應(yīng)用,對工程施工情況及人員進出場情況進行實時監(jiān)控,并借助BIM模型,能夠明確監(jiān)控區(qū)域,對監(jiān)控區(qū)域隨時了解和掌握工程進展。
圖10:BIM系統(tǒng)接入視頻監(jiān)控
(10)二維碼應(yīng)用
本項目在材料管理、人員管理、設(shè)備管理等方面采用了二維碼管理系統(tǒng)。材料方面,將鋼筋從原材料到半成品、成品整個過程信息進行分類記錄,生成動態(tài)二維碼,使信息得到共享。針對人員和設(shè)備,為之制作了統(tǒng)一的“二維碼電子身份證”,存儲人員和設(shè)備信息。
圖11:二維碼現(xiàn)場應(yīng)用
(11)碰撞檢查
針對項目施工過程中存在的主墩鋼套箱與鋼護筒碰撞的問題,提前發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)碰撞的位置,找出碰撞問題發(fā)生的原因,并及時在施工前將預(yù)見的問題解決,以避免后期的返工問題,節(jié)約工期和成本。項目管理人員收到BIM碰撞報告后,宜仔細查看,研究解決方案,并通知施工人員注意相關(guān)問題。
圖12:碰撞檢查報告
(12)方案模擬
為保鋼套箱的精準(zhǔn)吊裝,提前對鋼套箱吊裝方案進行動畫模擬, 提前發(fā)現(xiàn)施工中將要遇到的難點、重點,對擬建工程提高可預(yù)見性和工程可控制性。
圖13:鋼套箱吊裝模擬
(13)VR技術(shù)應(yīng)用
本項目在VR技術(shù)方面做了“BIM+VR”應(yīng)用的嘗試,利用項目部、鋼平臺、鋼套箱精細化模型,搭建虛擬現(xiàn)實場景,配置VR眼鏡,實現(xiàn)“BIM+VR”技術(shù)交底和匯報展示,“BIM+VR”技術(shù)的應(yīng)用,在BIM例會、業(yè)主檢查、領(lǐng)導(dǎo)觀摩時均得到了一致的好評。
圖14:BIM+VR沉浸式體驗
四、BIM應(yīng)用價值
基于BIM的橋梁可視化施工技術(shù)應(yīng)用在施工前進行碰撞檢查,施工方案進行模擬和優(yōu)化,可以有助于工程項目查漏補缺,提高工程質(zhì)量。通過BIM施工可視化進行虛擬施工演示,使施工人員對施工工藝流程和標(biāo)準(zhǔn)有更清晰的認(rèn)識,提高施工人員的技術(shù)水平,減少安全事故的發(fā)生。此外,基于BIM的橋梁可視化施工管理有助于現(xiàn)場技術(shù)人員合理制訂施工方案和計劃、精確掌握施工進度、優(yōu)化施工資源,對整個項目的進度、資源和質(zhì)量進行動態(tài)管理和控制。
本項目在實施過程中,各BIM應(yīng)用點發(fā)揮了重要作用,其中圖紙審核、工程量核對、協(xié)同管理、可視化交底等綜合產(chǎn)生經(jīng)濟效益100余萬,實現(xiàn)了模型為基礎(chǔ)進行技術(shù)質(zhì)量、商務(wù)、施工、安全、物資等部門的管理工作,更利于集團公司提出精細化管理。
本項目在2018年第四屆“科創(chuàng)杯BIM大賽”施工應(yīng)用二等獎。
圖:科創(chuàng)杯BIM大賽獲獎證書
相信隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,BIM技術(shù)在寧波舟山港主通道DSSG03標(biāo)段的應(yīng)用也會更加深入,基于BIM的橋梁可視化施工必將提高我國橋梁建設(shè)的技術(shù)水平和管理水平。
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