大连道路拓宽改造工程BIM技术应用(40页)

1、 BIM技术在大连市疏港路 拓宽改造工程中的应用大连市市政设计研究院有限责任公司2015年“创新杯”建筑信息模型（BIM）设计大赛参赛项目(基础设施类) 目 录应用BIM进行方案设计项目组织和工作流程项目概况单位概况应用BIM进行详细设计BIM应用创新总结与展望单位概况工程业绩：公司先后完成了省内外6000余项工程设计，其中大型工程设计2000余项，百余项分别获国家、建设部、辽宁省、大连市优秀勘察设计奖。道桥部分的经典案例如下：单位概况：大连市市政设计研究总院有限公司创建于1985 年，三十多年来，在全体员工的共同努力下，公司已经发展为专业齐全的综合性技术密集型工程设计研究单位。单位资质及荣誉

2、如下所示：大连市市政设计研究院有限责任公司简介大连市中华路跨朱棋路立交桥大连市东北路立交桥扩建工程大连市东联路工程海南文昌清澜大桥建设工程项目概况项目名称大连市疏港路拓宽改造工程服务范围工程总长7.5km，是大连中心城区东西向快速路。工程利用铁路改造后腾出的场地，将疏港路全线由双向4车道改造为双向8车道。项目道路长度5.3公里，高架桥长度2.2公里，涉及一座大型枢纽型立交香炉礁立交和疏西桥、菜市桥两座互通立交的改造，项目规模大，涉及因素多，采用BIM方法设计充分体现了设计价值。是我院首次完整采用BIM技术设计的一条大型城市道路桥梁工程。北设计起点设计终点南侧新建四车道道路南侧新建四车道桥梁香炉

3、礁立交匝道改造桥下新建道路新建疏港西桥东港商务区菜市桥绿波桥香炉礁项目infarworks建模展示项目infarworks建模展示 1、工程规模大节点多，方案阶段工作量大。 2、复杂的1对多匝道分合流点节点。 3、存在大量曲线、异形桥梁上部结构。 4、大型枢纽立交空间关系复杂，净空视距需要保证。 5、工程情况复杂，设计与现场结合要求高。项目的复杂性香炉礁立交西南路立交节点菜市桥立交节点香炉礁西侧匝道分流节点香炉礁东侧匝道合流节点香炉礁立交处空间关系复杂桥下辅助路净空视距需要保证绿波桥实景照片香炉礁立交实景照片东联路上桥匝道实景照片香东桥（下穿轻轨）实景照片现有疏港路东桥实景照片新建香炉礁右转匝

4、道新建疏港西桥项目组织和工作流程 BIM项目组成员情况：总负责：刘宇技术部：周连伟项目组长：庞然副组长：许艳林孙海亮张文博刘洪波王德钧总体组道路专业组桥梁上部组桥梁下部及附属工程组张 波沈会龙梁新宇李奕男 BIM软件的使用：Infraworks软件：初始方案设计、汇报展示Civil3D软件：道路设计、桥梁上部建模建模Revit 软件：桥梁下部、附属工程、结构详细设计Navisworks软件：模型汇总、碰撞检查BIM小组工作流程图：桥梁组初始方案设计infarworks总体组道路组道路线性设计、部件制定、装配Civil3D桥型布置设计族、部件制定Civil3D、Revit修改完善模型汇总、碰撞检

5、查infarworks、Navisworks修改完善反馈反馈实体模型实体模型详细方案评审、模型验收infarworks、Navisworks桥梁详细设计、出图Revit道路详细设计、出图Civil3D确认确认实体模型实体模型展示汇报、数字交付Infarworks、Navisworks出图、数据出图、数据协同模式和管理： 道桥专业需多软件建模特点，本项目采用传递数据文件的方式进行协同，项目模型由总体组汇集，项目出图使用Civil 3D和Revit 两种软件，分别建立了统一的标准。道路组道路详细出图道路模型实体fbx初始方案模型imx总体组全部模型汇总Infraworks桥梁下部及附属工程模型实体

6、fbx桥梁上部模型实体fbx桥梁下部及附属工程组桥梁下部出图道路线性文件dwg桥梁上部组桥梁上部出图应用BIM进行方案设计 AIW针对于BIM解决方案，开放了大量的模型数据库，通过AIW模型生成器即可下载工程项目的初始模型，但由于数据库限制，现有模型不可以直接利用，改造后更有利于项目内容的理解：1.现有模型和改造后模型的对比 a.现有模型（截取香炉礁路段） 通过模型生成器下载疏港路地形及模型。 b.改造后模型（截取香炉礁路段） 对既有模型根据疏港路项目进行改造。 a.路段右出右出b.路段左出2.路段左出和右出方案的仿真对比 东行路线经过菜市桥以后，设置通往上海路的匝道出口一处，由于现状路平行于

7、主线且位于主线北侧，可以有两种方案进行比选：方案一(右出)- 右出符合中国的行车习惯，行车较为安全；缺点是影响一部分道路红线， 部分线形指标受现状控制。方案二(左出)- 由于现状路与主线的关系，设置左出比较直接；缺点是左出不利于中国 的行车习惯，且出口离西行的疏港东桥桥台较近，会影响视距。左出拆除旧桥第一联新建左幅第一联与右幅桥梁旧桥旧桥保留新建左幅、右幅拼宽桥梁旧桥拆除新建左幅、右幅独立桥梁，改善线形新建桥梁新建桥梁3.疏港西桥多个改造方案的对比 该段落平面线形基本相同，比选的重点在于原疏港西桥旧桥(共三联，98.66+155+100米)是否利用方面。在对于旧桥利用情况共提出了三个方案：方案

8、一(推荐方案)- 将老桥第一联拆除后利用其位置新建左幅第一联与右幅第一联桥，旧桥第二、三联直接做为左幅桥梁使用，右幅桥梁其他部分新建。此方案施工期疏港路需中断交通。方案二(比选方案)- 将老桥第一联利用，根据加宽后的左、右幅平面线形对第一联两侧进行拼宽，旧桥第二、三联直接做为左幅桥梁使用，右幅桥梁其他部分新建。本方案施工期仍可保证疏港路老路通行。方案三(比选方案)-考虑到老桥的使用状态将原桥全部拆除，左、右幅桥梁全部新建。施工期需中段交通，且对长大铁路影响最大。类别方案一(拆除第一联)方案二(全部利用)方案三(全部拆除)行车舒适性中差好结构安全性中差好对现有交通影响中小大对长大铁路影响中小大工

9、程造价中低高推荐意见推荐疏港西桥改造比选表 a.方案一旧桥 b.方案二 c.方案三新建桥梁4.桥梁景观对比 revit族的丰富程度在市政道桥项目中显得尤为重要，不同造型的构件组成景观桥梁，应用到BIM解决方案中去，更为直观：不同墩形方案对比5.仿真和分析-桥墩与管线碰撞检查NAVISWORKS碰撞检测墩柱偏移50cm问题消除应用BIM进行详细设计1、REVIT参数化族库桥梁上部结构箱梁族桥梁下部结构族道路标志族路灯族附属结构族1、REVIT参数化族库平面图纵断面图横断面图土方横断面图土方计算表平曲线表交叉口设计图2、BIM施工图详细展示道路REVIT直接出2D施工图CAD出2D施工图顶板顶层配

10、筋图上部结构横断面图桥梁上部结构下部结构上部结构横断面配筋图上部结构一般构造图桥梁上部图纸类型出图比例上部结构构造50%上部结构钢筋30%桥墩构造图桥墩配筋图桥台构造图桥梁上部结构下部结构桥台配筋图桥梁下部图纸类型出图比例下部结构构造80%下部结构钢筋70%2、BIM施工图详细展示BIM应用创新1、自主开发异形桥梁上部建模编辑 部件装配 部件提取 实体生成体量模型1、自主开发异形桥梁上部建模曲线箱梁平面图跨中断面图支点断面图变宽变梁高箱梁平面图变宽变梁高箱梁立面图建模优势： 1、可完成曲线异形变梁高箱梁结构，结构边线可以与道路边线锁定，随之自动变化。 2、箱梁模型可考虑道路纵断和横坡信息。 3

11、、可一次性完成整座桥梁的上下部结构装配， 并可在各软件件协同和数据转换。 问题和局限性： 对于带角度的斜桥，此种建模方法不能直接生成横梁模型。 1、自主开发异形桥梁上部建模1、自主开发异形桥梁上部建模桥墩台参数化族定制采用Revit插件布置桥墩 高架桥梁桥墩数量大，BIM设计中解决了Revit桥梁插件不能加载自定义桥墩族的关键技术问题，满足了大批量下部墩台布置的要求。2、使用装配设计复杂的道路连接部 Infar处理复杂的道路连接部会导致模型、标线错位，严重影响模型完整性。利用Civil 3D生成分叉段部件导入Infra进行二次设计，利用Infra重新定义管线或Civil3D的布尔运算形成标线。

12、利用Civil 3D生成分叉段部件，提取实体并赋予材质（材质为Infra中相关材质）模型分叉段生成效果不理想将Civil 3D实体导出为fbx文件后倒入Infra再次进行设计利用Infra重新定义管线，对分叉段施划标线或者利用Civil 3D中布尔运算，生成标线fbx文件后导入Infra，形成标线分叉段修改完毕3、实体化净空限界、视距线检查 利用civil3d模型，通过选定基准曲面及对照曲面完成三角网体积曲面的生成，可以曲面Z值高差分布（即净空分布） 仅仅检测了桥面和地面的高差关系，且只是在设计阶段进行检查。传统的净空检查方法3、实体化净空限界、视距线检查实体化净空限界方法编辑 部件提取实体导

13、入模型碰撞检查建筑限界建筑限界实体化视距线的碰撞检查视距线采用部件编辑器将视距线装配成实体，与模型进行碰撞检查3、实体化净空限界、视距线检查视距线目高视距线与桥墩的碰撞检查3、实体化净空限界、视距线检查 本工程创新采用实体进行净空检测，从而使净空的检测不仅仅局限于道路专业本身和设计阶段，而且还可以通过碰撞与所有BIM实体进行检测，并且可以在运维管理阶段对后期增加设施进行检测。 作为实体模型的一部分进行数字化交付后，实现了对道路净空维护的全范围全时限的保障。 采用装配形式生成了目高和物高的标记点，绘制了三维视线，从广义的碰撞方面，可以对所有影响视线的因素进行全面的检验。将视距线实体化的好处是作为

14、实体存在的视距线与任何其他实体模型均形成了自然的碰撞关系，可以避免任何后加入的实体影响道路的视距安全。 以上两点从项目全生命周期运维的角度具有非常重要的意义。4、BIM三维导航 针对大型市政工程路线长，周边环境复杂，设计与现场结合困难，提出在BIM系统中引入三维导航的应用。使用移动设备的GPS定位和电子罗盘指南针驱动云端下载的三维模型，可即时将三维模型对照到现场位置和方向上，达到虚拟现实的效果，该应用对项目全部生命周期均具有较大的应用价值：4、BIM三维导航方便设计人员现场调查与对照1方便施工操作和监理过程对照检查3方便运行维护中实时对照录入基础信息运维阶段采用手持设备指定模型部件，即时记录文字、影像、养护记录，维修记录，造价等42方便设计过