摘要:随着城市发展和交通流的增加,城市道路交通拥挤堵塞冋题日益严重,而立交节点建设则是缓解此现象的有效对策。市区立交改造工程中面临工期紧、施工工作面小、现状管线复杂等难题。BIM技术的可视性、协调性、模拟性等众多优势将在立交改造施工中有效解决上述难题。以某立交改造项目为例,介绍了BIM技术在精细建模、碰撞检査、施工模拟、工程算量、施工技术交底及云管理平台在PC端和移动端的应用,从而实现施工过程信息化管理。实践证明:通过运用BIM技术,有效优化立交施工方案、减少返工、缩短工期、降低施工成本,实现立交改造施工信息化管理。
关键词:立交工程;BIM技术;云管理平台;信息化管理；
前言：BIM技术,是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,通过使用可视化三维模型来整合建筑项目相关信息,在建筑项目设计、施工和运维的全生命周期过程中进行共享、传递和应用,从而提高建筑行业的整体管理水平。建筑信息模型的建立,是建筑领域又一次革命对比CAD而言,拥有诸多优势的BIM在建筑行业将产生更大价值和影响。但在市政工程领域,BIM技术仍处于起步阶段,特别是在城市立交项目中还处于理论研究阶段,如何将BIM技术高效应用到市区立交改造施工中,切实解决立交改造施工难题,成为当前市区立交建设重点工作。
1 BIM技术在立交改造施工中的应用
利用BIM技术对某立交改造项目进行精细化建模,将碰撞检测、管线优化、施工方案模拟、工程量统计、施工技术交底、平台管理等技术应用到立交改造施工中。实现对立交改造施工信息化管理,保证立交改造施工安全和质量,提高施工效率,促进BIM技术在市政工程领域应用和发展口。
某大型立交共有一座桥梁和两座通道,分别为秀厢大道跨线桥、北拼宽通道南拼宽通道。连接跨线桥引道两侧设置挡土墙,以克服与两侧地面辅道高差。主要施工内容包括桥梁、主线路基、加宽路基和鲁班路加宽等。
2模型建立
根据立交改造施工设计图纸,运用 Revit软件进行立交精准模型建立,跨线桥整体模型见图1(a),预制钢箱梁模型见图1(b),下部结构模型见图1(c),附属工程模型见图1(d)。立交模型的建立包括赋予立交改造项目所需构件材料材质、标高轴网及平面视图的创建、族库的建立、构件拼装。利用 Revit建模时,应先对材料材质进行赋予,再通过 Lution软件实现三维模型渲染;倘若模型建立后对材料材质进行赋予,容易出现材料材质赋予遗漏,定义结果不精确。在建立标高轴网及平面视图时,根据立交跨线桥里程桩号、设计高程和桥墩间距确定构件准确位置。建立族库时,采用2种方式:(1)载入软件自带族文件直接进行参数修改;(2)新建族文件根
据立交图纸绘制相应族。最后构件拼装汇总时,依据设计图纸上构件位置,参照建立的标高轴网进行构件定位,拼装整合为整体模型。
图纸问题在建立三维模型过程中被发现,通过提前发现设计图纸中存在的问题。及时将发现的问题反馈给设计部门进行修改,避免后期施工过程中出现由于设计问题引起变更和返工现象,从而节约施工成本和减少工期。
2.1碰撞检测
立交改造项目现状管线复杂,通过 Revit软件构建一个信息共享平台,让建筑、结构、MEP等专业人员在信息共享平台完成各自负责模型,最后通过链接功能将所有BIM模型整合在一起进行检测和优化。在此过程中,建筑专业、结构专业及MEP专业通过 Navisworks软件对模型进行综合碰撞检查。具体操作依托于 NavisworksManage软件 Clash detective模块,首先确定检测对象,设置碰撞检测规则,进行碰撞检测,将碰撞信息生成报告。立交改造项目碰撞检测发现给排水设计雨水管与污水管间共有7处碰撞;管线与桥墩桩基间共有24处碰撞。项目各参建方针对检测的冲突问题进行商讨、交流和协调,对原设计图进行修改,提高设计图纸检査修改效率,降低施工变更率,减少因设计变更导致施工成本增加,缩短施工工期,对项目各参建方都有益处。
2.2施工方案模拟
立交改造项目面临工期紧、施工工作面小、现状管线复杂等难题,仅仅依靠传统施工方法进行施工改造存在许多风险及不确定因素。利用BIM技术能很大程度上解决这些问题,立交改造项目采用Fuzor软件对项目主要施工过程进行多维度仿真分析。通过计算各分部分项工作时间参数,找出关键工作及关键线路,针对性地优化关键工作,调整时间安排,在不影响总工期前提下,保证关键线路上施工工序施工时间,通过调整非关键线路上施工工序施工时间，实现立交改造项目总体施工方案优化,保证立交施工顺序合理性,各工序衔接关系适当,施工节奏均衡。
2.3工程量统计
跨线桥采用的钢箱梁结构复杂,所包含内部构件数量和种类较多,并且大多为异型构件。传统钢结构工程量计算是预算人员根据施工蓝图人工计算,容易出现错漏,给施工单位造成损失。利用BIM数据信息平台,可以快速、准确、高效提取工程量,避免不同部门重复计算。基于建立BM精准化立交模型,统计钢箱梁节段材料用量,计算分包结算总用钢量993.7t,比专业分包单位计算用钢量少37.2t,并且得到相关责任方认可。利用BIM模型算量提高工程计量人员工作效率,保证统计结果准确性。
2.4施工技术交底
施工技术交底是工程技术档案资料中不可缺少的重要组成部分。传统技术交底往往流于形式,文字宣传枯燥乏味,内容陈旧,不够形象生动。为避免和改善这种境况并进一步加强技术交底落地性,采用AR+BIM技术与二维图纸相结合的方式进行技术交底能清晰明了传达技术交底内容。在立交改造项目施工现场,通过AR技术加载模拟施工内容,减少许多以往施工中对图纸误读和信息传递失真现象,以及减少施工人员反复读图、识图所耗费时间。
2.5施工管理平台
立交改造项目施工阶段具有信息量大、信息类型复杂、信息源多等特点,仅仅靠传统线性施工管理模式,容易出现信息误解、未能及时传达信息、信息滞后等现象,直接导致工作效率低下、增加施工成本。正是在这种情形之下,项目施工方借助720云+VR级云管理平台建立企业级施工管理平台一PIP平台,通过该平台项目各参与方可将项目模型、平面图纸、验
收材料、场地布置、进度照片等信息通过PC端或移动端上传到PIP平台进行协同管理。通过上述实际应用,项目各参与方普遍认为PIP平台有助于提升工作效率、提高施工信息共享程度及提供实时完整施工信息。
结束语：
当前,与建筑领域BIM技术综合应用相比,市政工程领域运用BIM技术还处于初步阶段,需要加强推广力度和制定相应规范。本文结合某立交项目,在立交改造施工阶段各个环节创新性地运用BIM技术,建立高精度BIM模型,制定较为系统完善的地下综合管线布置方案,应用 Fuzor软件对项目主要施工方案进行多维度仿真分析,通过建立三维模型快速生成工程量清单表,借助AR技术对传统二维技术交底方式升级为三维技术交底方式。同时,利用720云+VR级云管理平台建立企业级施工管理平台一PIP平台,通过以上应用实现施工过程信息化管理。本项目BIM技术应用表明BIM技术有助于立交改造施工过程信息化管理,提高市政工程施工管理水平,具有广泛应用前景。
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论文作者:郑海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
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