上海沪通铁路长江大桥基于BIM技术的钢桥构件数控下料方案

【国内BIM案例】基于BIM技术的钢桥构件数控下料方案

近年年来，我国桥桥梁建设发展展迅速，桥梁梁结构日趋复复杂，钢桥制制造由机械化化生产逐步迈迈入数控化、智智能化制造，尤尤其是港珠澳澳大桥采用全全新的自动化化生产线、智智能化的板单单元组装和焊焊接机器人系系统，实现了了钢桥制造技技术的大跨越越。现代钢桥桥结构形式多多样化，并且且景观性要求求越来越强，导导致产品零件件各异，尤其其是在多座钢钢桥项目同时时生产时，车车间流转的零零件类型众多多，很难形成成标准化流水水作业，极易易产生零件下下料错误。HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BBIM以其数数字化、信息息化技术可很很好地解决这这些问题。一、工程简介

沪通通铁路长江大大桥是大型公公铁两用双塔塔三索面斜拉拉桥，全长2296m，主航道桥桥主跨1092m；设计采用用三桁结构、"N”形桁式、板板桁结合形式式。标准段主主梁边桁桁高高16.0m

,桁宽2x17..5m，每个主桁桁节点均设横横联。上层公公路桥面采用用正交异性整整体钢桥面板板结构，下层层铁路桥面采采用整体钢箱箱结构；采用用整节段架设设方案，架设设单元为全焊焊双节间节段段，最大吊重重约174400kN。其结构复复杂，钢梁杆杆件数量和类类型众多，包包括主桁整体体节点弦杆、斜斜腹杆、竖腹腹杆，铁路桥桥面横梁、纵纵梁、顶底板板，上层桥面面板、横梁、横横联杆件和连连接板等。

沪通铁铁路长江大桥桥主航道桥主主跨效果图二、数控下料现现状

钢桥构构件数控下料料在工厂制造造车间进行，主主要采用火焰焰数控切割机机床、空气等等离子数控切切割机床。数数控设备通过过数控切割程程序控制，程程序的编制依依据精确绘制制的程序切割割图纸，数控控程序和程序序切割图纸是是以二维设计计图为基础转转化而来。从从设计图到机机床切割下料料经过多个中中间环节，其其工作流程见见下图，如果果设计有变更更也必须按此此流程重新修修改，因而出出现中间环节节人为因素的的影响，导致致出现错误或或修改现有错错误的同时又又增加出现新新错误的几率率。

数控切切割下料工作作流程三、BIM特点点

HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BIIM技术的主要特特点是以三维维模型为基础础的单一数据据源、工程信信息共享和全全生命周期管管理，具有模模型信息的完完备性、关联联性和一致性性。其为从三三维模型到零零件数控切割割的一站式解解决方案提供供了条件，并并利用计算机机辅助技术、互互联网技术形形成的可视化化、协调性、模模拟性、优化化性和可出图图性，对钢桥桥构件切割生生产的高效管管理、质量保保证、降低成成本、工期控控制具有重要要意义。

BIMM是工程项目目物理和功能能特性的数字字化表达，是是工程项目信信息可分享的的知识资源，为为钢桥全生命命周期的各种种决策提供了了可靠的基础础。

BIMM技术的基础础是三维模型型，钢桥制造造基于Tekla三维模型，选选用西格玛套套料系统(SiggmaNESST)进行自动排排版套料、切切割模拟和输输出钢板采购购清单、数控控加工程序。通通过SigmaaNEST直接导入Tekla的二维及三三维模型，利利用可视化数数控编程及数数字化管理系系统软件的直直接读取转化化功能进行自自动排版及NC编制，一站站式解决从三三维模型到零零件数控切割割的问题。基基于BIM的数控下料料流程见下图图。可以看出出，从三维模模型到数控切切割仅经过SigmaaNEST一个环节，全全部为自动化化过程，无人人为因素影响响，减少了出出错几率，实实现了三维模模型数据与下下料数据的准准确协同。基于BIM的数数控下料流程程四、BIM应用用

三维模模型与SigmaaNEST对接。利用TeklaaStruccturess软件对沪通通铁路长江大大桥进行三维维建模，并导导出DSTV格式文，其其可直接导入入SigmaaNEST中，实现无无缝对接。

自动套套料及NC应用。SigmaaNEST可批量导入入不同材质、板板厚的DSTV格式文件；；自动识别零零件属性，如如材质、板厚厚、数量等，不不同材质、板板厚的零件进进入SigmaaNEST后，可根据据零件的属性性自动分配任任务;建立SigmaaNEST钢板库导入Excel表格，表格格中有钢板编编号、材质、板板厚、数量、炉炉批号、存放放位置等信息息；针对某个个材质、板厚厚的任务进行行套料，完成成后根据软件件算法、设备备类型自动生生成切割路径径，此期间人人工可进行干干预使其更加加合理化；根根据设备类型型自动生成切切割NC代码进行数数控切割，数数据文件包括括零件的长度度、宽度、斜斜度、开槽和和切割等的坐坐标信息，以以便设备识别别；自动生成成余料标签、清清单、切割报报表、材料单单和工时统计计等。导入DSTV格格式文件五、深化研究方方向

传统统的钢桥加工工生产组织与与管理是依靠靠技术文件及及生产指令组组织生产加工工，生产管理理人员不能实实时、准确获获取生产工位位、设备加工工信息，造成成被动生产调调整。实现自自动套料与生生产管理的全全信息化闭环环，是数控下下料BIM技术的深化化研究方向。信信息化闭环借借助数据库和和互联网技术术，在SigmaaNEST自动生成NC代码后，派派工模块自动动评估所需板板材和预估切切割时间，进进行智能或人人工分配。派派工模块分配配的任务将自自动发送到报报工模块，报报工模块将下下料起止时间间、切割质量量、材料消耗耗情况报送数数据库。全信信息化闭环打打破了层层下下达指令、层层层反馈进度度的生产组织织模式，通过过智能化、一一体化的管理理有序地将数数控下料指令令信息下达，实实现了动态生生产调节、直直观进度统计计、详尽工期期预测。三维模型导出的的DSTV格式文件

BIIM技术建立了了单一数字化化数据源，参参与加工的数数控设备直接接使用数字化化数据源，解解决了“信息断层”和“信息孤岛”问题。SiggmaNESST是采用BIM技术的桥梁梁，其实现了了自动排版套套料、切割模模拟；可输出钢板板采购清单、数数控加工程序序；利用可视视化数控编程程及数字化管管理系统软件件的直接读取取转化功能，进进行自动排版版及NC编制，实现BIM三维模型数数据与加工数数据准确协同同；实现了从从三维模型到到实体数字化化、信息化加加工，在全面面承继设