BIM技术在南水北调特大桥施工中的应用

基于BIM技术在郑万铁路赵河镇跨南水北调特大桥施工中的应用倾力打造“数字化”郑万铁路BIM技术科学引领行业发展

项目简介BIM实施策划BIM桥梁基础应用BIM桥梁创新应用实施总结与展望未来12345目录CONTENTS项目简介PART011项目简介第一章公司与项目简介第一部分点击在此输入你的标题内容

赵河镇跨南水北调特大桥位于河南省南阳市境内，路线全长24.777km，路线跨越清河、跨越泇泥河、跨越X103县道、跨越东赵河、跨越南水北调中线工程、跨越S103省道、跨越S333省道。第一章项目简介1.1项目简介BIM实施规划PART022项目难点分析实施策划BIM技术路线合理设置创效点采用BIM的原因实施方案与模型标准第二章BIM实施规划BIM应用可行性分析硬件与设备配置第一部分点击在此输入你的标题内容施工周期长不可预见因素多技术复杂进度管理

质安管理环保管理·工期因素50%效益20%质安20%环保10%技术难度大管理难度大效益管控难1.连续梁-拱由于结构特殊，已被列为为本项目的控制性工程，也是郑万全线的控制性工程之一。2.技术、管理、效益三个主体层面采用常规手段控制难度很大。3.拟通过采用BIM技术高质量高标准的完成郑万高铁建设。项目难点分析与采用BIM技术的原因第二章BIM实施规划2.1采用BIM原因第一部分点击在此输入你的标题内容BIM实施策划ABCD核心目标一实现进度可控，实现工期预警。核心目标二实现质量可控，降低质量隐患。核心目标三实现安全可控，平稳施工。核心目标四实现跨越南水北调中线干渠0污染施工1基础目标一建立行之有效的各类体系、标准。2基础目标二模型完善，精度满足使用要求，实现落地应用。基础目标三3合理设置创效点，用BIM实现效益创收。4培养积累人才，实现BIM的持续性应用。基础目标四C3第二章BIM实施规划2.2BIM实施策划第一部分点击在此输入你的标题内容第二章BIM实施规划2.3BIM技术路线第二章BIM实施规划2.4BIM组织机构BIM团队软件配置名称硬件配置型号数量/台戴尔数据服务器戴尔数据服务器戴尔（DELL）PowerEdgeR720服务器，双英特尔®至强®E5CPU64G内存RAID5阵列，2T硬盘6块，总工12T内存，备份6T。操作系统windowsserve2008.R21兼容台式电脑处理器:英特尔酷睿i7-4790K原盒显卡：影驰GTX780HOF名人堂4GB双显示器：戴尔.UltraSharpU2412M24英寸宽屏显示器含LED背光主板：技嘉Z97M-D3H操作系统：Windows.7旗舰版64位(简体中文)5戴尔移动工作站M6800处理器：英特尔®酷睿™i7-4910MQ处理器(四核2.80GHz,3.80GHzTurbo,6MB47W,含HD显卡4600)显卡：Nvidia®Quadro®K4100M含4GBGDDR5操作系统：WWindows.7旗舰版64位正版系统(简体中文)2平板电脑尺寸：9.7英寸；分辨率：2048×1536；核心数：三核心；处理器：苹果A8X；系统内存：2GB；存储容量：16GB；5序号软件名称软件用途2AutodeskRevit2015建筑、结构、机电专业三维设计软件；建筑暖通、给排水、电气、管线综合碰撞检查设计应用软件3NavisworksManage2015三维设计数据集成，软硬空间碰撞检测，项目施工进度模拟展示专业设计应用软件5EBIM移动端平台6广联达BIM5D平台BIM集成协同工作平台7广联云延伸BIM5D平台管理范围83Dmax施工动画制作、效果图渲染9Lumin3D5.0施工动画制作、效果图渲染BIM团队硬件配置第二章BIM实施规划2.5桥梁构件基本族库创建

通过建立不同专业各类型构件族库，是基础建模工作的第一步。族库构件参数化的施加，大大提高了建模的效率和精度。第二章BIM实施规划第一部分点击在此输入你的标题内容2.6基本机械设备族库第二章BIM实施规划2.7创建地形模型第二章BIM实施规划2.9桥梁主体BIM模型创建标准梁连续梁墩台1墩台2第二章BIM实施规划2.10桥面系BIM模型创建钢轨扣件接触网立柱第二章BIM实施规划2.11桥梁钢筋BIM模型创建连续梁钢筋墩柱钢筋筋模型第二章BIM实施规划2.12标准跨径简支箱梁模型整合搭建典型的标准跨径简支点箱梁模型整合第二章BIM实施规划2.13中跨160m连续梁-拱模型整合搭建74+160+74m连续梁-拱立面图第二章BIM实施规划BIM综合应用第三章BIM桥梁基础应用PART023BIM族库创建图纸可视化复核钢筋三维交底构件精细化报量模型搭建钢筋深化设计孔道坐标三维交底第三章BIM桥梁基础应用钢管拱肋数字化加工3.1图纸会审可视化图纸会审设计平面图BIM模型图互补协作第三章BIM桥梁基础应用第三章BIM桥梁基础应用3.2图纸可视化复核

在建模过程中，利用强大的3D可视化功能。除了检查到构件混凝土模型量与设计量存在数量差异外，还发现了钢筋根数不足，图纸出具的钢筋下料长度存在错误等现象。提前在未开工阶段就明确了此类问题，减少了不必要的返工。第三章BIM桥梁基础应用3.3钢筋深化设计双曲线桥墩托盘钢筋下料是严重困扰技术人员的问题，主要体现在1/4圆端平面钢筋双曲线两个不同半径渐变，常规的手算也难以解决。而利用BIM钢筋建模技术，从3D的角度解决了建模难的问题，模型整合后可以利用断面检查钢筋的合理性，这就是本项目钢筋深化设计的应用特色。第三章BIM桥梁基础应用3.4钢筋三维交底

利用BIM进行钢筋预排，给工人可视化交底、能减少施工时，钢筋绑扎顺序、位置的错误。3.4桩基施工中进行地质情况BIM交底利用三维地质模型在打桩前对技术人员进行技术交底，辅助技术人员选定相应的技术方案。第三章BIM桥梁基础应用第三章BIM桥梁基础应用3.5孔道坐标提取

针对连续梁设计图纸仅给出了几个断面金属波纹管孔道坐标，无法直观的确定连续梁每个节块分界线对应波纹管孔道相对坐标问题，利用BIM强大的剖面功能，根据需要灵活提取断面孔道相对坐标，大大的丰富了技术交底的手段，为预应力智能施工，奠定了基础。3.6预埋件三维交底及预制加工

桥梁施工中预埋件种类较多，预埋件位置之间、预埋件与墩身钢筋、预埋件位置与洞身通风孔等均存在相互干扰，通过干涉碰撞功能，以三维模型的形式直观显现出来，施工前进行调整，同时在施工过程实时提醒作业人员在每循环施工中需要埋设的预埋件及管道。第三章BIM桥梁基础应用3.7风险源的识别

连续梁预应力钢绞线张拉过程中，当张拉力过大时，钢绞线可能会被拉断，从而导致张拉工作夹片和锚板飞出，夹片和锚板的飞出区域属于危险区域，利用BIM技术确定夹片和锚板的飞出范围，施工前对作业人员进行安全指导，确保作业人员处在安全范围内。第三章BIM桥梁基础应用施工难点：

74m+160m+74m大跨径连续梁拱上跨中国南水北调干渠，处在水源保护区，施干渠对水质的保护要求很高。禁止出现一切施工油料，建筑垃圾，电焊火花、废弃的电焊条，拱肋外表面喷涂油漆等杂物落入干渠。3.8BIM辅助跨越南水北调中线干线施工第三章BIM桥梁基础应用

BIM应用点一：施工现场三维布置

连续梁拱上跨中国南水北调干渠两侧进行BIM三维场地设计，施工现场布置应考虑水源污染的影响，以及跨干渠交通限制因素，拌合站、钢筋场、生活区设在主线里程DK245+500右侧，远离水源保护区，临时钢筋存放区、临时生活区、钢筋存放区等设在干渠左右两侧保护围栏200m外。第三章BIM桥梁基础应用3.8BIM辅助跨越南水北调中线干线施工

BIM应用点二：梁部挂篮施工防护措施三维交底，立体展示挂篮设置部位及构造。确保施工人员对挂篮施工方案透彻理解，保证梁施工过程中不对水源造成任何污染。

第三章BIM桥梁基础应用3.8BIM辅助跨越南水北调中线干线施工

利用移动客户端，管理者可以将三维模型，二维图纸等通过电脑导入到云端。利用移动客户端即可查看相关模型，可以作为指导施工的依据，并且便于携带，管理者可以通过手机直接指导施工。3.9多种BIM协同应用方案第三章BIM桥梁基础应用BIM5D移动端查看工艺工法库3.9多种BIM协同应用方案第三章BIM桥梁基础应用实测实量现场采集数据流程3.9多种BIM协同应用方案第三章BIM桥梁基础应用

通过移动客户端→5D管理平台→云端协同平台的一体化应用，完成了从现场→项目管理团队→企业管理团队的无障碍沟通，现场问题的管理从粗放式变成集成化、信息化。手机客户端5D桌面端云协同管理平台3.9多种BIM协同应用方案第三章BIM桥梁基础应用3.10安全巡视点第三章BIM桥梁基础应用3.11BIM5D具体实施实施轮盘图

BIM5D应用

全过程进度管理质量管理安全巡视评优统计构件追踪成本探索安全管理工艺工法库在确保质量安全的情况下，快速实现进度目标。利用广联达BIM5D开展进度把控、控制性工程进度纠偏和质量安全管控。构件追踪连续梁悬臂节块，利用BIM5D移动端实测实量功能，开展质量精度控制。安全巡视与具有国有企业特色的班前教育相结合，加强安全巡视力度，增强安全意识。评优统计激励现场人员做好施工标准化，质量安全达标，同时开展成本预算探索。第三章BIM桥梁基础应用3.12进度管理流程图321321BIM工作室现场技术人员项目经理定期维护修正5D模型录入实际进度给项目经理发出预警采集现场进度信息将信息上传广联云接受指导第三章BIM桥梁基础应用3.13实际进度与计划进度比较模型按每件构件进行划分施工段，和进度计划进行关联，进行施工进度模拟，提前发现施工进度不合理之处，进行方案的调整计划进度和实际进度进行对比模拟分析，进行进度预警第三章BIM桥梁基础应用

现场管理人员携带手机或者ipad，每天拍摄现场的进度动态照片，采集进度的第一手资料。通过广联达BIM5D移动端上传到广联云空间。3.13进度信息采集第三章BIM桥梁基础应用公司领导通过BIM5D管理人员驾驶舱即WEB端，实时了解现场的进度情况，对项目进度进行整体的把控。各单体的进度信息实时查看3.13WEB端进度总体把控手机端上传的进度照片实时查看第三章BIM桥梁基础应用验收通过发现问题进行拍照责任人整改完毕上传照片推送验收通知推送整改通知问题整改验收不通过问题关闭发起人发出整改通知责任人进行验收闭合第三章BIM桥梁基础应用3.14BIM质量检查、数据采集

项目领导人员通过BIM5D的PC端和WEB端，进行质量安全问题的跟踪查看，实时了解现场质量安全问题及整改情况，把控现场质量安全问题整体状况，防控风险。PC端问题跟踪WEB端问题查看3.14质量数据协同第三章BIM桥梁基础应用

根据施工进度计划生成资源曲线，资源需用量精确到日。项目根据时间提前进行备料，避免因为材料不足而延误工期。3.15资源曲线控制物料第三章BIM桥梁基础应用3.15构件工程量三维BIM交底

高速铁路线性工程，异形构件多，计算复杂且容易出错。通过Revit精确建模，利用广联达BIM5D平台提量功能，灵活提取所需数量，同时以技术交底单的形式，由BIM工程师给各工点技术员予以交底发布。第三章BIM桥梁基础应用通过成本预算文件与模型关联，录入实际数据对施工资金成本进行管控。3.16成本分析资金趋势分析资金对比分析第三章BIM桥梁基础应用BIM桥梁创新应用PART014第四章BIM桥梁创新应用科技创新信息平台同步贴码二维码信息输入，打印扫码二维码作为桥梁工程中物料信息的载体，与物料合为一体。桥梁施工过程中物料的动作信息（包含参与动作的人员信息、物料图片信息）通过采集设备采集上传信息化管理平台，反应在BIM3D模型上，供查询、桥梁施工的整体进程。4.1建立二维码信息库第四章BIM桥梁创新应用

基于构件生产、加工、安装各阶段的跟踪。通过跟踪实时掌握构件动态。4.2二维码物料跟踪第四章BIM桥梁创新应用第四章BIM桥梁创新应用4.2无人机倾斜摄影4.2土方量核算第四章BIM桥梁创新应用4.3BIM平台与有限元Midas应力、线形集成技术

◆BIM模型与MIDAS实现互导，进行仿真计算分析，基于互联网+大数据应力、线形集成控制结构安全施工技术。第四章BIM桥梁创新应用4.3受力分析

◆BIM模型导进MIDAS进行应力、线形分析，生成数据云图，根据实测数据与理论仿真计算数据作对比，分析偏差产生的原因，及时提出解决的对策。

偏差超限分析云图第四章BIM桥梁创新应用4.4BIM+VR将BIM模型数据导出到虚拟漫游程序中，从而提供用户真实的浸入式体验。让体验者能够和抽象的三维世界进行直接的沟通。第四章BIM桥梁创新应用4.5BIM+3D打印第四章BIM桥梁创新应用

结构监控管理模块实现项目结构监控管理：通过物联网芯片，主要在针对桥梁支架监测，完成结构形变应力等信息的实时监测。第四章BIM桥梁创新应用4.6BIM+物联网BIM技术在郑万铁路赵河镇跨南水北调特大桥项目BIM效益分析维度应用项效益定性分析效益定量分析技术管理碰撞检查通过设计建模，施工模型复核，本项目目前BIM发现连续梁钢筋、纵横向、竖向金属波纹管、张拉槽口存在碰撞问题。统计碰撞84635次，折合人工、材料机械费3.7万元。深化设计发现各类问题超过108处，优化了现场施工深化效率和质量，减