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• 【BIM应用】BIM技术应用于深茂铁路潭江特大桥

铁路是国民经济大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具，在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。南水北调工程涉及国计民生，是保障数亿人口用水安全，为国家战略实施提供水资源支持，为生态文明建设提供有力支撑的重要工程。因而郑万铁路在赵河镇上跨南水北调特大桥项目的施工过程中，既要考虑施工体量大、工艺复杂、施工周期长、节点工期目标紧、不可控因素多等问题，还要考虑到对下穿干渠水质实行“零污染”的要求，这使得施工格外重要及困难。如何通过当下最先进的BIM技术实现最优效益，是一个值得研究的问题。

今天小编将为大家展开详述郑万铁路在赵河镇跨南水北调特大桥施工中的综合应用案例。

小编

    新建郑州至万州铁路河南段自郑州东站到湖北境内，是由中铁十五局集团承建的ZWZQ-7标站前工程，起讫里程DK227+778.385～DK265+420.14，正线长度37.642km。标段起点邻近S331省道，线路跨越S103、S333省道、X013乡道及多条通村道路，与13处110KV以上高压电力线交叉，DK244+384处跨越南水北调干渠。位于河南省南阳市方城县赵河镇上跨南水北调中线干渠连续梁-拱特殊结构工程，其连续梁-拱为典型的梁-拱组合结构。施工体量大，工艺复杂，施工周期长而又面临节点工期目标紧的现状，不可控因素多。尤其是跨越南水北调中线干渠范围的施工，对下穿干渠水质实行“零污染”要求。因此在面对诸多不利因素和风险量，如期顺利完成该项工程是一项严峻的考验。为此，项目拟定在426#～481#墩2.014Km范围内作为BIM实施的范围。以BIM作为辅助施工管理的手段，同时确立围绕以该连续梁-拱作为BIM实施的核心的目标，力争顺利的完成该项工程，实现各项既定目标。

图1  74+160+74m连续梁-拱成桥效果图

    该项目引入BIM技术，力争通过BIM的应用妥善解决构件工程量审核，三维可视化交底，深化设计出图指导施工，进度管理，质量安全管理，成本管理探索6个层面的问题。在解决问题的同时，合理设置创效点；通过不断总结和深化应用，最终实现创造效益最大化。创效主要表现在经济效益和社会效益两个方面，因此需要制定详细的BIM实施规划，具体的规划流程如下：

图2 BIM实施规划流程图

图3 BIM实施组织架构图

图4 软件配置 

图5 硬件配置 

1. 异形构件多，工程量审核复杂；

2. 通用图精度不够，深化设计出图困难；

3. 传统常规的工期控制方法进度管理局限性大；

4. 物资部门信息获取面窄，不利于物资管理；

5. 质量安全管理投入大；

6. 信息共享局限，施工现场管理要求高。

针对上述项目难点，利用BIM强大功能，力争妥善解决二维图纸工程量审核难，钢筋排布不合理，复杂构件钢筋下料尺寸难以解决的问题。同时利用BIM5D平台解决进度管理的问题，BIM5D移动端的强化使用，加大现场质量、安全的管控能力。

利用已建立好的Revit模型或已导入广联达BIM5D平台的构件工程量查询功能，根据需要提取所需部位的构件混凝土数量，提取该工程数量，以表格汇总的形式分发至工程部，工程部根据设计量差，及时找设计单位沟通，修正数量，挽回损失。同时该工程数量也是现场精细化控制混凝土数量的重要依据。从本项目应用的实际效果来看，构件工程量审核修正了复杂构件设计错漏问题。精细化报量帮助现场解决了混凝土损耗偏差超过2%的现象，应用效果明显。
 

图6 现场技术人员扫二维码跟踪信息

针对钢筋传统审核困难的现状，利用BIM钢筋建模功能，解决了复杂构件钢筋的三维排布可视化排布问题。具体表现在利用Revit钢筋模型搭建功能，能发现设计图纸钢筋排布的不合理性，同时深化设计，提出重新解决的方案，实现复杂构件钢筋三维可视化。如，利用Revit尺寸导出CAD出图功能有效解决钢筋下料不准确问题，利用Revit剖面功能任意提取任何截面的预应力孔道坐标，方便了连续梁工点技术员和作业班组的使用，精确的孔道定位是实现预应力有效施加的前提，降低预应力损失的风险和桥梁局部内力分布不均匀现象。

 
图7 复杂钢筋翻样出图

 
图8 预应力孔道相对坐标提

高速铁路线性工程工点分散，不易集中组织施工，合理的工期安排应符合“S”型曲线，遵循前期资金投入少，中期资金投入最大，后期资金投入较少的原则。本项目首先按照业主给予的节点工期目标，倒排工期细化分解至每一个具体构件，然后利用Project软件编排工期计划，在编排工期计划时，注意检查构件工序间的逻辑关系是否正确。导入BIM5D平台后，根据每天的进度情况及时录入实际进度数据，计算出在当前的时间标尺下整个工点最后一道工序预计开始和预计完成时间，直观地判断出该工点实际进度和计划进度的相对关系。同时系统内置的进度方案模拟功能，通过不同的颜色标识，以动画播放的方式显示构件进度状态，直接从纸面化转变为可视化，视觉的冲击更能让管理层敏锐的认识到当前进度情况。

 图9 进度管理流程图

通过BIM5D资源曲线功能，按照计划进度的推进；以月度为基本单位，将完成混凝土数量的任务进行拆分至每月。根据实际进度信息的录入，自动生成按实际每个月混凝土用量的资源分配。这样物资部门就可以根据资源趋势曲线图来灵活的掌握混凝土用量信息，根据此类信息由项目工地试验室按照不同标号混凝土，分别推算水泥，砂子，石子，外加剂的用量。物资部根据试验室提供的配比，即可准确的进行备料，有针对性的规避价格浮动因素的影响。从实际因应用效果来看，物资综合管控，提高了物资管理人员的按需及时获取工程量信息的效率。同时根据进度的持续和任务拆分派分，更有计划性和目的性的去考虑备料，节省了资金，也提高了项目的资金周转使用率。

通过引入BIM5D技术，现场质量安全管理人员，只需要按照流程，发起整改通知，明确责任人，参与人，定好整改时间。而整改人需要按照推送问题的要求，及时整改并报请验收，发起人通过赶赴现场实地验收，拍照验收整改完成至此完成整个流程的闭合。该模块的最大优势就是，加强了内部管控手段，也按照权限实现了数据共享。质量、安全模块的应用，增强了现场质量、安全管控的意识，能够做到更加踏实的去作好管理，属于无形中降低风险的隐形效益。

 
图10 挂篮垫梁质量整改推送

本项目实行工点管理的模式，一线技术人员和安全员手机上均安装有BIM5D手机移动端。进度照片按照工点，每天由工点技术人员上传进度照片，并对进度照片予以详细描述，具体到部位，同时输入工种和作业人数。质量、安全模块持续使用。外升级后的版本具备工艺工法库的功能，构件跟踪的功能里新建管控点的模块，新增云文档实现了查询资料库数据功能。从实际应用反馈的情况来看，工艺工法库的引入，直接解决了一线技术员手机上随时查看技术交底，施工工艺，质量验收标准等内容。构件跟踪里的实测实量功能直接的有了对质量验收强制性标准的监控预警功能，现场管理手段更为灵活。云文档能够查询到工艺工法以外的数据。

 
图11 BIM应用流程图

参考文献

中铁十五局集团五公司，《BIM改变未来——南水北调铁路特大桥BIM应用实范》

（铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）