中铁四局BIM技术研发及应用情况介绍

中铁四四局BIM技术研发及及应用用情况况介绍绍汇报人人：杨杨铭中铁四四局BIM中心主主任教授级级高级级工程程师2016年11月25日企业规规模中铁四四局是是世界界500强强企业业———中国国中铁铁股份份有限限公司司下属的大型综综合类类施工工企业拥有32家子分分公司司、4家直直属单单位和和一批批项目目部、、办事事处等等机构构。全局在在册员员工23000余人人其中各各类专专业技技术人人员14268人，正高高级专专家85人、副副高级级专家家1259人EnterpriseScale目前全全局年年生产产、经经营能能力在在600亿元以以上生产经经营五大业务板块：国内建筑业投资业建筑业相关业务物流商贸服务业海外业务国内建建筑业业投资业业海外业业务建筑业业相关关产业业物流商商贸服服务业业占总营营业额额60%以上一中铁四四局BIM发展基基本情情况三二四C目录ONTENTSBIM技术主主要成成果BIM工作主主要做做法BIM发展发展规划五BIM应用案案例一四局BIM发展基本情况1、加入入了各各类BIM联盟（2012年）中国BIM发展联盟发起单位之一（2013年）中国铁路BIM联盟8家发起单位之一（2014年）中国中铁BIM研究中心理事单位扩大了了企业业影响响，为为BIM技术研研发创创造了了良好好的外外部环环境组建了了专门门的研研发团团队局管理理研究究院成成立了了BIM专业研研究室室设置了了AEC技术、、前端感知、市场调调研、、应用用推广广、软件开开发等等专业业科室室配齐了了技术术、工工经、、设备备、物物资、软件件等专业业人员员，专专职人人员30人以上上各子分分公司司结合合自身身专业业特点点成立立了专专业分分室BIM专职人人员130多人2、打造造BIM研发体体系3、BIM技术研研发应应用深深入发发展在普及及程度度上：：所有子子分公公司、、共50多多个项项目、、7-8个个领域域的广广泛应应用。。3、BIM技术研研发应应用深深入发发展在应用用深度度上，，已从初初级应应用发发展到到行业业标准准制定定、专专项技技术研研发、、算法法编制制，并并迈向向大平平台建建设、、综合合试点点等高高级研研发阶阶段。。3、BIM技术研研发应应用深深入发发展在功能能应用用上，，逐渐从从单点点技术术应用用转变变到专专项技技术多多样化化、专专项技技术与与模型型初步步集成成和一一体化化平台台化发发展。。二BIM技术主要成果一是模型轻量化：与国内外知名厂商合作，在部分项目已实现BIM模型轻量化初级技术的应用。二是模型整、分处理技术：通过对建模软件的二次开发已实现了模型既可以批量化处理又可以单个编辑的功能，可大幅降低重复操作。1、专项图图形技术术成果三是BIM模型与平面定位专项技术：将卫星定位技术与BIM模型相结合，开展了人员、机械的准确定位管理研究，目前平面定位系统已成功开发并应用，三维定位系统正在开发中。四是不同建模软件的数据融合技术：已初步实现tekla、Revit、CATIA等常用建模软件的数据融合，正在解决个别数据丢失等局部问题。1、专项图图形技术术成果五是BIM模型与计计算模型型间的融融合技术术：与高校和和软件厂厂商合作作，能将不同同工况下下各监控控点的受受力、变变形监测测数据实实时反映映在BIM模型上，，确保了了结构施工安全全。六是GIS与BIM模型结合技术：提升了工地调研效率，为大临设计、场地布置创造了条件。1、专项图图形技术术成果一是开发发了3D作业指导导书：以BIM模型为信信息载体体，通过过移动设设备对施施工现场场进行技技术交底底，不仅仅直观形形象、容容易理解解，而且且可以任任意角度度查看模模型信息息、编辑辑模型，，实现了了人、机机互动。。2、基于BIM的施工阶阶段应用用技术目前正在在针对桥桥梁、路路基、隧隧道等专专业施工工中常用用工序进进行开发发，部分分成果已已在京沈沈龙城梁梁场、京京沪高速速济南连连接线互互通立交交工程等等项目试试点应用用。基于模型型输出零零件图及及装配图图，图纸纸质量和和效率大大幅提高高2、基于BIM的施工阶阶段应用用技术二是钢结结构数字字化加工工能基于模模型输出出数控文文件可通过智智能套料料软件进进行排版版、切割割模拟，，最终输输出板材材汇总表表、数控控加工程程序、下下料作业业指导书书等。2、基于BIM的施工阶阶段应用用技术我局钢结结构公司司已普遍遍应用二是钢结结构数字字化加工工三是逐步步探索了了BIM技术在施施工管理理中的应应用英华大桥桥项目BIM综合管理理平台界界面2、基于BIM的施工阶阶段应用用技术在英华大大桥项目目构建了了初级的的BIM管理综合合平台初步尝试试了基于于BIM的进度、、安全质质量、成成本等项项目管理理三是逐步步探索了了BIM技术在施施工管理理中的应应用手机端二维码信息扫描输入手机端工序任务提交手机端工序任务接收2、基于BIM的施工阶阶段应用用技术在京沈客客专及济济南黄河河公铁两两用桥项项目进一一步完善善了平台台功能：：工序管理理：依托前端端数据采采集系统统，实现现了现场场信息即即时传送送、工序序流转信信息网络络推送三是逐步步探索了了BIM技术在施施工管理理中的应应用2、基于BIM的施工阶阶段应用用技术进度管理理：依托BIM模型进行行施工进进度4D模拟，实实现了可可视化的的施工进进度实时时分析，，能自动动得出关关键影响响因素。。在京沈客客专及济济南黄河河公铁两两用桥项项目进一一步完善善了平台台功能：：生产资源源管理：：实现了资资源计划划自动配配置、物物料定位位跟踪及及实时调调度同步更新新自动预警警2、基于BIM的施工阶阶段应用用技术三是逐步步探索了了BIM技术在施施工管理理中的应应用在京沈客客专及济济南黄河河公铁两两用桥项项目进一一步完善善了平台台功能：：2、基于BIM的施工阶阶段应用用技术安全质量量管理：：实现了隧隧道及深基监控控量测、、拌和站和试验验室系统统与BIM模型的结结合，初初步实现现了安全全质量管管理的可可视化。在成本管管理上做做了些探探索，主要是投投资控制制、算量量应用等等局部功功能，尚尚未达到到成本管管理的要要求在京沈客客专及济济南黄河河公铁两两用桥项项目进一一步完善善了平台台功能：：三是逐步步探索了了BIM技术在施施工管理理中的应应用隧道监测测深基坑监监控量测测拌和站系统试验室系系统以实现智智能化施施工为目目标，通通过技术术研发及及整合等等手段，，积极开开展了前前端数据据智能采采集的软软硬件研研发和应应用工作作。3、开发应应用了多多项前端端数据智智能采集集技术无人机航拍实景建模已进行的的有：部分系统统已在京京沈客专专、黔张张常铁路路、徐盐盐铁路试试点应用用。静载试验智能加载智能张拉拉智能压浆浆路基连续续压实、、智能张张拉、智智能压浆浆、静载载试验智智能加载载、螺栓栓施拧信信息化、、无人机机航拍实实景建模模、隧道道三维扫扫描检测测、铁路路无缝线线路施工工信息管管理系统统等为提高模模型重用用率及建建模效率率，我局局开展了了标准模模型库建建设工作作4、着手构构建了标标准化模模型库机械设备备库工装库产品库在2015年11月铁路总总公司全全路信息息化建设设电视电电话会议议上，我我局作为为全路唯唯一施工工企业代代表作了了信息化化及BIM技术应用用交流；；2015年，两项项BIM作品获得得“首届届中国建建设工程程BIM大赛”一一等奖。。经过近几几年的努努力，我局BIM研发和应应用取得得了一定定成绩济南黄河河公铁两两用桥4D-BIM管理系统统洛河水系系综合治治理工程程效果图图（局部部）5、应用成成果5、应用成成果经过近几几年的努努力，我我局BIM研发和应应用取得得了一定定成绩2016年，在“第二届届中国建建设工程程BIM大赛””中，““京沪高高速济南南连接线线搬到井井互通立立交工程程BIM技术应应用成果果”获得得卓越工工程一等等奖；“BIM在在徐盐铁铁路盐城城特大桥桥中的应应用”、“天津地地铁4号号线南段段工程土土建施工工第11合同段段BIM技术应应用”获得卓越越工程二二等奖；；同时，，获得卓卓越工程程三等奖奖三项、、专项奖奖两项。。BIM在在徐盐铁铁路盐城城特大桥桥中的应应用京沪高速速济南连连接线搬搬到井互互通立交交工程BIM技技术应用用成果“创新杯杯”大赛赛中，““中铁··南山院院项目””BIM设计成成果获得得建筑信信息模型型（BIM）设设计大赛赛居住建建筑优秀秀奖BIM应用用奖。截止目前前，我局局BIM技术应用用成果累计获奖奖15项（2015年3项，2016年12项）。5、应用成成果经过近几几年的努努力，我我局BIM研发和应应用取得得了一定定成绩广州官湖湖车辆段段BIM技术应应用南宁英华华大桥BIM技技术应用用京沈客专专龙城区区制梁场场BIM技术应应用三BIM技术发展规划模型为中中心，算算法是灵灵魂，标标准是基基础模型为中心算法是灵魂标准是基础一个平台台、多个个模块（多层次次、多插插件）总体思思想想一是坚持持整体性性1、开发的的总原则则我局已完完成了平平台总体体框架设设计坚持唯一一平台的的原则：：在统一的的平台下下分专业业、分功功能、分分步骤地地进行开开发强调平台台的拓展展性：后续平台台的更新新必须是是已有平平台的继继承，而而不是颠颠覆二是坚持持一般性性行业BIM方案解决决者是我我们追求求的目标标，其前提是是必须要要坚持一一般性，，脱离具具体专业业、具体体企业、、具体领领域的影影响，其关键就就是建立立统一的的行业标标准。1、开发的的总原则则BIM模型建模标准系统数据接口标准讨论、修订和制定中铁四局等单位EBS分解标准为此，我我局正在参与与BIM模型建模模标准、、EBS分解标准准、系统统数据接接口标准准的讨论论、修订订和制定定工作。。三是坚持持模块化化（插件件化）1、开发的的总原则则BIM是个庞大大的系统统工程，，既要统统筹强调调整体性性，又要要分步实实施采用用模块化化的研究究路线。。我们正分分类分项项推进结构模块块（桥、、隧、路路基等））功能模块块（进度度、安全全、质量量、成本本等）前端技术术模块资源数据据模块标准功能能模块四是以模模型为对对象1、开发的的总原则则模型是信信息的载载体，也也是应当当直接操操作的对对象专业软件操作

在模型上显示我们坚持持以算法法为灵魂魂，每个个业务模模块的开开发都要要力求找找出最优优算法，，并不断断优化，，以保证证系统的的通用性性和适用用性2、“十三三五”BIM规划目标：到2020年初步形形成基于于BIM的可全面面应用于于施工管管理的综综合信息息化管理理平台我们准备备分为三三个阶段段：将BIM系列研究成果转化成具有生命力、突出实用性、兼容性以及开放性的商业化产品，在全行业推广应用，进而提升整个行业的信息化管理水平第三阶段基于BIM的信息化管理平台在行业内推广应用实现项目的BIM信息能在公司层面获取、调用并支持决策；实现投标、施工到运营的项目全过程信息化管理，最终打造一家集信息化、数据化的智慧型企业第二阶段基于BIM的公司层面信息化管理平台实现基于BIM的多参与方、各部门、多专业的信息共享、可视化办公、协同工作、智能生产最终形成智慧型建造第一阶段基于BIM的项目层面信息化管理平台四BIM工作主要做法1、积极营营造支持持BIM技术研发发的大格格局一是领导导高度重重视局主要领导在工作会、职代会等不同的场合和会议上大力宣贯BIM工作的重要性，提高了员工对BIM工作重要性的认识思想上高度重视在人财物上全力支持局主要领导亲自支持组建了专业研发机构支持BIM科研立项，给予足够的经费支持支持BIM软硬件的采购各子分公公司组建建了专门门的研发发团队，，有专门门的研发发人员，，结合自自身专业业特点在在局的统统筹安排排下积极极开展BIM研发及应应用工作作。二是子分分公司积积极参与与1、积极营营造支持持BIM技术研发发的大格格局局BIM研究课题题汇总表表序号项目名称承担单位1基于BIM的铁路建筑施工企业信息化管理平台的研究管理研究院2高速铁路BIM2.0关键技术研究四公司3大吴桥BIM应用施工关键技术研究二公司4基于BIM技术的大数据平台规划技术中心5大面积复杂地形条件下地基处理BIM技术研究及应用建筑公司6BIM技术在地铁车站机电安装应用技术研究电气化公司7BIM技术在园林绿化工程施工中的应用三公司8基于BIM技术的绿色建筑设计研究设计院分公司9BIM施工管理预警平台开发及应用装饰公司10基于路基连续压实的BIM技术研究一公司11铁路桥梁预制场BIM技术应用研究五公司12无锡地铁3号线一期长江路站BIM开发研究二公司13BIM技术在大跨度铁路钢桁梁斜拉桥中的应用二公司14铁施工中BIM技术应用研究西安分公司15BIM在大跨度铁路钢桁斜拉桥智慧建造中的综合应用钢结构公司广大员工工学习BIM、宣传BIM、推广BIM、应用BIM的热情高高涨，支支持和参参与BIM工作的人人数越来来越多，，BIM研发课题题和试点点项目越越来越多多，应用用领域越越来越广广泛。BIM技术在我我局已成成为“显显学”。三是全员员高度认认同1、积极营营造支持持BIM技术研发发的大格格局首先，局局健全了了研发机机构，成成立了30多人的专专业研究究室，配配齐了专专业研发发人员2、建设专业化人人才队伍伍人才是科技创新的主主体，没有人的的支持科科技创新新就无法法落实第三，强强化培训训，积极极储备BIM技术专业业人才局每年办办3-5期BIM培训班，，每期20-30人各子分公公司开展展了软件件建模培培训工作作项目试点点应用与与培训相相结合目前我局局从事BIM及相关工工作的人人员200余人其中博士士2人，硕士士17人，队伍伍实力有有效提升升其次，各各子分公公司成立立BIM工作机构构，组建建了专业业化团队队，配合合局研发发战略的的实施3、科学推动动BIM研发和应应用深入入发展二是科学推进一是坚持持战略引引导首先，坚坚定战略略信心，，坚信BIM技术必将掀起起一场行业革革命，迎难而而上其次，有战略略紧迫感，全全力以赴、抢抢抓机遇第三，有战略略定力，有持持久战的准备备，在资源上上、资金上敢于投入一方面，要求求全局的研究究在统一的平平台下、在统统一的规划下下有计划地进进行，保证目目标的统一性性另一方面，围围绕整体研发发目标和框架架，制定分阶阶段实施方案案，逐步展开开、有序推进进五BIM应用案例1、合肥枢纽南南环线柔性拱拱特大桥BIM技术应用用主桥全长461m（114.75+229.5+114.75）m，，总重量为11500吨吨，单根杆件件最大重量约约78.3吨吨。柔性拱拱拱肋采用圆曲曲线，矢高45m。工程体量大、、施工技术复复杂。1、合肥枢纽南南环线柔性拱拱特大桥BIM技术应用用BIM模型可视化设计数字化制造时间维度4D虚拟建造现场施工管理理安全监控管理理工程施工中我我局首次深入入推广应用了了BIM技术术，取得了较较好效果。1、合肥枢纽南南环线柔性拱拱特大桥BIM技术应用用一是应用BIM技术进行设计复核发现了部分杆杆件手孔不一一致、杆件碰碰撞、连接处处错边等问题题，及时将设设计错误消除除在施工之前前，避免了返返工上弦杆A9与平联A8-A9之间碰撞上弦杆A8与平联A8-A9之间连接处腹腹板错边上弦杆A10与下弦杆E10之间手孔不一一致1、合肥枢纽南南环线柔性拱拱特大桥BIM技术应用用二是应用BIM技术对杆件制制造详图进行行了深化设计计，将温度、、杆件重力等等因素引起的的杆件变形反反应在模型上上，杆件制造造图纸输出更更准确。1、合肥枢纽南南环线柔性拱拱特大桥BIM技术应用用三是应用BIM技术辅助现场场临时设施设设计，解决了了南淝河特大大桥7#支墩与既有高高速公路之间间碰撞问题，，为吊装提供供了可靠平台台1、合肥枢纽南南环线柔性拱拱特大桥BIM技术应用用四是将BIM技术与数字化化加工相结合合，实现了基基于BIM模型的图纸输输出、自动套套料排版、加加工程序自动动输出、复杂杂杆件焊接顺顺序精确模拟拟等功能。1、合肥枢纽南南环线柔性拱拱特大桥BIM技术应用用五是应应用BIM技术进进行虚虚拟建建造，，实现现了钢钢桁梁梁整体体拼装装关键键工况况的虚虚拟施施工以以及节节点工工期施施工进进度模模拟。。2、望江江体育育馆项项目BIM技术术应用用一是专专业工工程多多，综综合性性强（钢结结构、、屋面面、土土建结结构、、装饰饰装修修、机机电））二是安安装现现场场场地相相对狭狭小，，大规规模展展开施施工难难度大大。三是屋屋盖网网架为为双曲曲面结结构，，各螺螺栓球球节点点空间间定位位难度度高。。本项目目主体体为钢钢筋混混凝土土框架架结构构、螺螺栓球球网架架钢结结构，，施工工较复复杂：：我局应应用BIM技术术解决决了体体育场场馆多多专业业交叉叉及复复杂空空间定定位施施工难难题一是图图纸审审核2、望江江体育育馆项项目BIM技术术应用用一层厕厕所水水管与与一层层梁原原设计计相交交主席看看台下下梁与与门相相互碰碰撞在项目目设计计中，，混凝凝土结结构与与顶部部钢结结构作作为两两个设设计专专业独独立出出图，，难以以在抽抽象的的平面面图纸纸上找找到复复杂的的空间间结构构中的的设计计错误误通过BIM建模模，我我们发发现了了一些些设计计错误误，及及时进进行了了调整整，避避免了了返工工主席台台下风风管影影响通通行二是应应用BIM技术术进行行4d虚拟拟现实实模拟拟，形形象展展示了了施工工序列列，解解决了了多专专业、、多工工种、、多队队伍间间相互互配合合、协协同作作业的的施工工组织织管理理问题题2、望江江体育育馆项项目BIM技术术应用用三是针针对空空间安安装定定位问问题，，我们们通过过BIM建建模，，将每每一个个杆件件和节节点都都进行行了深深化设设计，，精确确了制制造尺尺寸，，并编编号、、定位位在BIM模型型上，，以此此指导导安装装实现现了全全程无无差错错。2、望江江体育育馆项项目BIM技术术应用用本桥主主桥为为128m+3*180m+128m刚性性悬索索加劲劲连续续钢桁桁梁结结构，，结构构复杂杂，构构件尺尺寸大大，顶顶推安安装安安全风风险高高。3、济南南黄河河公铁铁两用用桥BIM技术术应用用该项目目试点点构建建了BIM综合合管理理平台台，部部分实实现了了基于于BIM的的项目目管理理3、济南南黄河河公铁铁两用用桥BIM技术术应用用进度分分析管管理可视化化的安安全质质量管管理基于BIM的应力力、变变形监监测4、天津津地铁铁四号号线南南段工工程BIM技术应应用本工程程运用用BIM技术辅辅助管管理，，实现现绿色色建造造、打打造智智慧工工地。。一是应应用BIM技术指指导现现场施施工：：BIM技术术进行行了排排砖布布置，，根据据排砖砖结果果进行行三维维技术术交底底，指指导现现场精精确施施工。。4、天津津地铁铁四号号线南南段工工程BIM技术应应用二是应应用BIM技术进进行BIM绿色色节能能分析析：运运用BIM绿色色可持持续分分析，，对模模型建建筑物物热能能、光光照、、空气气循环环等进进行分分析，，打造造绿色色节能能信息息化工工程。。模型录入每周直射辐射数据分析通过模模拟一一年中中相同同位置置的日日照情情况，，进行行临建建布置置采光光分析析4、天津津地铁铁四号号线南南段工工程BIM技术应应用4、天津津地铁铁四号号线南南段工工程BIM技术应应用3、三是是应用用BIM技术进进行模模型方方案比比选:利用用BIM技技术对对站厅厅吊顶顶及灯灯具进进行方方案仿仿真对对比，，确定定最佳佳装修修方案案。4、天津津地铁铁四号号线南南段工工程BIM技术应应用四是应应用BIM技术进进行三三维扫扫描质质量监监控：：对掘掘进完完成的的隧道道进行行扫描描分析析，获获取现现场施施工数数据信信息。。隧道扫描站厅扫描4、天津津地铁铁四号号线南南段工工程BIM技术应应用隧道测测量软软件获获取各各个断断面与与设计计断面面的差差值，，完成成超欠欠挖计计算。4、天津津地铁铁四号号线南南段工工程BIM技术应应用五是应应用BIM技术进进行地地铁疏疏散模模拟：：利用用BIM软软件进进行安安全疏疏散分分析，，辅助助后期期运维维排查查隐患患，制制定有有效应应急预预案。。4、天津津地铁铁四号号线南南段工工程BIM技术应应用5、京沈客客专龙龙城区区制梁梁场BIM技术术应用用本工程程基于于BIM技技术研研发了了铁路路梁场场信息息化管管理系系统，，是国国内将将BIM技技术应应用于于铁路路梁场场施工工管理理的首首次尝尝试，，取得得了良良好的的效果果。一是应应用BIM技术进进行工程算算量，，在大大幅度度减少少技术术人员员工作作量的的同时时，提提高了了数据据统计计的准准确性性和效效率。。模型导出混凝土方量图纸设计混凝土方量偏差0.2%箱梁钢钢筋笼笼模型型箱梁混混凝土土模型型5、京沈客客专龙龙城区区制梁梁场BIM技术术应用用二是通通过无无线定定位等等前沿沿技术术与BIM技术术相结结合的的研究究，本本系统统实现现了梁梁场人人员、、机械械、物物资等等生产产资源源的自自动统统计和和分析析，方方便了了生产产资源源的组组织和和调配配。5、京沈客客专龙龙城区区制梁梁场BIM技术术应用用三是利用BIM模型型进行行碰撞撞检查查，精精确发发现了了临建建施工工过程程中的的构件件干扰扰问题题，通通过局局部调调整、、深化化设计计，能能够更更好地地指导导施工工，最最大限限度地地减少少因返返工造造成的的成本本支出出。5、京沈沈客客专专龙龙城城区区制制梁梁场场BIM技技术术应应用用