BIM技术在马安高速公路工程中的应用

一,项目概况
益阳马吉塘至安化高速公路(以下简称马安高速公路)是“3 + 5”城市群“五纵七横”高速公路网的第三段。平邑高速公路的水平段与义马相连。有冠安高速公路。 Maan高速双标准起停站号为K9 + 260~K20 + 040,里程长度为10.7881km。主要工程有四座桥(萤火车冲桥,王家坪山西桥,赤西高架桥,杨家村大桥),1隧道(赤溪隧道),杨角塘立交,杨家塘连接线,冷城停车场等。整个工程采用标准施工。四车道高速公路。设计车速100km/h,路基宽度24.5m,桥梁荷载和涵洞设计车辆负荷等级为公路-I级,杨角塘连接线采用二级公路标准,桥涵设计车辆负荷等级。采用Highway-II级,设计车速40km/h,路基宽8.5m。
该项目有五大建筑特色:
1.路线走廊相对狭窄,工程量大;
地形地貌复杂,施工难度大;
3.临时通道有限,物流运输困难;
4.缺少沙子和砂砾,地板成本高;
气候复杂多变,综合影响大。

图1 Maan高速渲染图
二,项目模型显示
结合公路工程点多线长度的特点,该应用采用分段BIM建模模型,包括道路模型,隧道模型,桥梁隧道模型和涵洞模型。不同的模型用于支持每个工程部分的线路布局显示和施工管理以及过程模拟,并实现每个工程部分的精细施工管理。
道路模型
在道路建模之前,软件提供的等高线图用于提取设计地形文件中的等高线和高程点,形成三角网络,生成数字三维地形。基于地形文件创建道路中心线,并根据纵向坡度和垂直曲线表确定纵向剖面位置,并通过引入道路横截面模板形成三维道路模型。
道路模型的主要困难在于创建三维互通模型。杨角塘立交桥在收费站的平交道口宽8.5米。收费站在与BC坡道的交界处宽15.5米。 8.5米宽的单车道坡道用于交换B,C,D和E坡道。坡道设计速度为30-40km/h,内圈半径为50m。图2显示了杨角堂立交模型。

图2杨角堂立交模型
2.隧道模型赤溪隧道位于安化县叶雅塘村。地貌是一个低丘陵地貌。沿隧道的地形起伏不定。山的最大高程为310.00m,隧道最大深度约为117.49m。赤溪隧道是一条左右分隔的隧道。左隧道为ZK13 + 592~ZK14 + 548,长度为956m。其中,III级围岩为170m,IV级围岩为560m,V级围岩为216m。洞穴桩数为K13 + 595~K14 + 555,长度为960m,其中Ⅲ级围岩为170m,IV级围岩为545m,V级围岩为225m。隧道设计采用单独的复合衬里;隧道开口设计为竹子切割门户。图3显示了赤溪隧道的三维模型。

图3赤溪隧道模型
3.桥模型
萤火虫冲桥位于安化县杨角塘镇云岭村。中心站为K10 + 006,路线的直角为270°。桥区是一个低丘陵地貌。该桥横跨沟壑,沟壑宽约100~120m,沟壑地形相对平坦,桥两端山坡起伏,小型桥台自然坡度约25~30 °,大型基台的自然坡度约为20~25°。该桥采用预应力混凝土连续T梁,跨度9×30m,桥长276.08m,下部结构为柱墩和柱桩基础。桥梁模型由基本软件MicroStation创建,然后通过坐标定位将桥梁连接到路基。图4显示了Firefly Bridge的三维模型。

图4 Firefly冲桥模型
4.涵洞模型
本合同主线上有21个涵洞。涵洞结构类型和孔径的选择主要基于集水区,水力性能,水文计算,地质条件,涵洞填筑高度,沿线道路施工材料分布和施工方便性。 。从结构安全的角度出发,确保灌溉和洪水排放,并尽量减少冲刷,涵洞都是无压力的水流模式,所有这些模式都使用暗涵。涵洞的类型包括钢筋混凝土管涵,钢筋混凝土覆盖涵洞和钢筋混凝土拱涵。图5显示了涵洞的三维模型。

图5涵洞的三维模型
三,BIM应用探索

1.场地布局(ABD)
AECOsimBuildingDesigner用于建模,项目部门和三个集中站点(梁预制场,搅拌站和钢铁加工厂)合理规划和安排,以提高生产效率。各种标牌标志显示在三维图片中,更加直观和直观。
2.施工进度模拟
施工进度模拟是在三维几何空间模型中添加时间维度,实际施工过程的虚拟推导是将BIM模型与施工组织进度相关联,并驱动模型的虚拟模拟。利用信息集成模型和过程时间数据源,在虚拟仿真环境中实现模型的虚拟构建,实时过程交互,虚拟扣除施工方案,动态检测方案可行性和存在的问题,施工设备和技术的优化和调整。等待。施工进度模拟可以实现施工进度,资源,成本和现场信息化,集成和可视化管理,从而提高施工效率,缩短施工周期。在5D施工管理软件或Navigator中,直接导入Project的进度计划,软件自动将进度表与模型联系起来,然后通过动画直观地模拟施工进度。

图6施工进度的模拟
3.施工过程示范
有许多高速公路和复杂的施工程序。该项目采用Powercivil集成模型和过程时间数据源,在虚拟仿真环境中实现模型的虚拟构建,虚拟演示过程,找出构建过程的突出点,并提前制定相应的解决方案。不断优化施工顺序和关键时间节点,制定最佳施工方案。施工过程以动画形式显示,可以找出不合理的部分,方便修改和完善计划,组织施工人员和团队支付现场底部,提高交付效率并确保施工质量。

图7涵洞构造动画截图
4.临时测量
将0号分类帐导入5D施工管理软件,软件自动将分类帐与模型关联。您可以将工程数量,施工日期,质量检验数据照片,物理完成照片等添加到模型的每个部分。标记成品部件可用于推导出当前工程量,可以直观地看出某个部件的数据是否完好,具体年龄是否符合标准等,并且方便更改测量根据业主允许的测量条件报告。


图8中期测量管理
5.劳务分包结算
将劳动分包商的名称添加到模型部件的附加信息,部件的结算价格等,以及劳动分包商名称作为筛选对象,可以方便地管理劳务转包结算。
6.合同管理
5D施工管理软件中的合同管理平台根据不同的供应商,施工团队等对合同进行分类和管理,并添加附属信息(对象名称,签名日期等)和附件(合同电子文档,合同签名和密封)。版权照片),在ProjectWise网络平台上,根据人员的权限,方便项目和公司级领导查看合同。
7.材料机械计划
将施工进度与项目现场的辅助信息(混凝土,钢筋,模板等材料信息)相结合,生成材料使用计划,根据工作量合理分配资源,为机械提供数据支持。方法和材料采购计划。
8.工程量
BIM是一个丰富的工程信息数据库,可以真实地提供成本管理所需的工程量信息。有了这些信息,计算机就可以快速分析各种组件,大大减少了繁琐的手动操作和潜在的错误。管理人员可以免于机械计算,使现场经理有更多的时间和精力来改善管理和控制工程质量。道路隧道工程量可以通过软件中的组件工程量命令导出。桥梁工程量也可以输出。钢结构工程量可以在加固软件中输出。获得的工程量可用于先前设计过程中的成本估算和业主预算。探讨不同设计方案范围内的不同设计方案,或比较不同设计方案的建设成本,以及施工开始前的工程量预算,以及施工结束后施工量的最终计算,均可实现材料的最佳配置。同时,项目本身的成本分析和控制能力可以大大提高。它可以为业务结算和财务会计提供数据支持,努力赢得项目利润空间。

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