一、BIM技術概況
隨著BIM技術的快速發展,其對道橋項目的優勢也日益凸顯。利用BIM技術把傳統的二維圖紙轉換為三維模型,讓道橋項目的最終完成效果可以更加直觀清晰地展現出來,實現了較好的三維交互性。施工中運用智慧建造管理平臺對項目進行推演及進度、質量、安全管控等應用,可以及早發現項目實施過程中可能存在的問題并及時解決,進一步保障了道橋項目的推進,對項目管理給予了很大的幫助。下面具體介紹一下BIM技術在文峰北橋項目中的應用。
二、文峰北橋工程概況
文峰北路提升改造工程起位于魏都區俎莊環島,起點樁號K0+000,終點與彭花公路(省道319線)交叉,交點終點樁號K14+690. 769,全長14.691公里。其中文峰北橋由四部分獨立橋梁和一段路基組成,即左側人行橋梁+小樁號側行車道橋梁+ 行車道路基+大樁號側行車道橋梁+右側人行橋梁。上部結構采用裝配式預應力混凝土空心板及鋼筋混凝土空心板結構,下部結構采用圓柱形墩,單排樁基礎;橋臺結構形式主要有扶壁式臺,樁基礎。
三、BIM技術應用目標
1、實現信息協同與復核設計成果,保障圖紙質量;
2、實現項目隱藏信息三維可視化,加快理解和溝通速度;
3、實現施工方案的可視化模擬,提高施工效率;
4、管理預制構件,提高預制構件信息溝通效率,減少預制構件從制作到安裝過程中不必要的損耗;
5、實現信息共享和管理協同,促進項目管理模式轉型升級。
四、BIM技術在文峰北橋項目中的具體應用
1、參數化模型搭建與模型信息的提取
道橋項目一般異形構件較多,需要進行自建族的情況也較多,相比常規土建項目更耗時。模型前期需提前根據圖紙生成控制點路徑,在帶有高程的路徑上利用dynamo程序進行模型搭建,大大提高了建模效率。建模過程中,不同部位構件的搭建,我們也盡可能地進行參數化構件繪制,形成可調節參數庫,方便以后項目構件搭建取用。
依據圖紙生成路徑▲
構件結構建!
文峰北橋整體模型▲
模型建成后,我們利用dynamo程序自動提取了橋梁支座的坐標,幫助施工人員對支座的位置進行準備定位與復核。改變了施工人員原有采用CAD加手算的計算方式,大大減小了施工人員的工作量。
支座位置示意圖▲
支座坐標數據▲
2、模型信息加工-楔形鋼板兩端高度的計算
楔形鋼板兩端高度計算一直是一個比較麻煩的事情,通過BIM技術,結合對支座坐標數據的分析,使用下列公式在Excel里面自動對楔形鋼板兩端高度進行計算。
楔形鋼板一端高度=楔形鋼板厚度±(支座高度1-支座高度2)/支座間距*楔形鋼板長度/2
有了準確的楔形鋼板高度數據,我們就不必擔心楔形鋼板不貼合的問題,在實際施工中更有利于對高度區間進行控制,還可以快速統計出不同規格的楔形鋼板數量,提高現場人員工作效率。
楔形鋼板高度數據▲
3、輔助圖紙會審
在施工準備階段,模型搭建完成后,可以利用navisworks軟件進行碰撞檢查,并直接通過軟件生成碰撞報告,發現各專業之間的碰撞點。在圖紙會審階段,將問題反饋給設計院,對于重大設計錯誤進行修正。避免了后期因為碰撞問題產生的工期延誤及返工等情況,提高了設計質量,也在一定程度上節約了成本。
碰撞檢查▲
圖紙會審現場▲
4、構件信息快速添加
在項目施工過程中,現場人員很難將工程信息實時添加到模型中來記錄,而傳統的記錄工作又比較繁瑣。利用BIM技術,現場人員通過掃碼去記錄每個構件的工程信息,實現了信息實時添加不缺漏,所有信息將上傳到后臺數據庫統一保存,既保證了信息添加的及時性,又保證了上傳數據的安全性。
模型構件信息添加▲
5、構件、節點快速出圖
通過精確建模,可實時提供橋梁任意角度、任意剖面和不同構件節點的二維圖及三維圖紙,便于現場準確理解設計意圖,高效進行施工放樣和技術交底。
預制構件快速出圖▲
6、場地布置
三維場布模擬提前驗證臨建場區布置方案,提高了場地布置的科學合理性和土地利用率,規范了生活區辦公區廠容廠貌,可以有效杜絕各類安全隱患,保證了工程順利施工,為施工單位帶來了良好的效益。
三維場布模擬▲
7、交通方案模擬
VISSIM作為平面交叉口分析與改善設計的有效工具,我們借助它能夠分析多種約束條件下的機動車運行狀況,能對平面交叉口的機動車、自行車、行人等運行情況進行實時仿真。同時還能輸出各種交通評價參數,如平均延誤、平均排隊長度、平均車速等。實現了對各種交叉口改善方案進行對比分析,從而得到最優方案。
8、人行道部分安裝模擬
在施工預拼裝管理環節采用BIM技術對模型構件進行虛擬預拼裝分析,通過模型或者輸出報表等方式查看拼裝誤差,在地面完成偏差調整,可以有效降低預拼裝成本,提高裝配效率。
9、構建三維地質模型
通過構建三維地質模型,再進行工程開挖三維漫游,可便捷地觀察地表以下巖土體分布特征,進而分析工程穿越時的地質情況,并提出相應工程處理措施。同時三維數字模型的一大特點是直觀,可多視角分層次地觀察和分析研究對象。除此之外,地質BIM模型可方便的進行地層分層剝離展示,包括任意斷面和角度的空間剖切、二維斷面成圖等。
任意剖切成圖▲
五、應用總結
BIM技術作為新生技術在一定程度上助力了道橋項目的施工和管理,利用BIM模型作為紐帶進行協同總控,提前發現并解決問題,提高了施工效率。基于BIM模型進行方案可視化交底、交通仿真、專業協調等分析應用,優化了設計成果,減少了安全隱患,節約了成本。通過BIM施工項目管理平臺,可以實現職責明確分工、文檔集中管理、進度實時查看、現場問題及時追蹤與解決。相信隨著BIM技術的進一步發展,我們在市政路橋項目上應用會越來越廣泛與深入。