为加强工程建设协作沟通,提高施工效率,确保施工质量,大藤峡水利枢纽工程在大江截流过程中采用了基于BIM技术的“五位一体”施工截流方案开展施工模拟。该方案通过建立一套BIM模型,进行包含施工场地综合布置、施工进度模拟、施工工序模拟、施工工艺模拟和施工工法模拟等5个方面的模拟,将截流施工过程以可视化的方式展现,为大藤峡截流施工和决策提供保障。
左岸厂房BIM模型
施工场地大场景俯视图
1.施工场地综合布置
根据施工总布置图、施工详图,结合工程截流相关要素——左右岸主要交通、岸边施工临时路、主要渣石料场、主要边坡和场地布置,以及左岸一期BIM模型,创建了统一坐标关系的大场景BIM+GIS模型,实现了枢纽布置三维动态展示,可视化展现了工程总体规划及设计方案。
施工场地综合布置
2. 施工工序模拟
在已有的施工组织设计和施工方案的基础上,利用了BIM的可视化、集成化优点,从空间分布、专业接口等方面着手,使得复杂边界可视化。对施工方案进行了模拟复核,发现了容易产生专业碰撞和潜在的安全、质量风险点,为参建各方开展基于模型的施工管理和方案优化提供了基础。
基于围堰模型分解的施工工序模拟
3. 施工进度模拟
围堰施工进度模拟
4. 施工工艺模拟
主要进行了预进占施工工艺模拟、龙口施工工艺模拟、拦砂坎与护底钢筋石笼施工工艺模拟。通过对具体施工步骤的可视化表达,提高了现场人员对施工工艺的理解,实现了过程控制,提高了施工质量,从而提高了工程质量、项目施工的标准化程度,降低了质量和安全事故风险。
钢筋石笼抛投施工工艺模拟
5. 施工工法模拟
为应对复杂多变施工环境,针对影响施工的关键线路节点进行模拟。同时,对影响进度的关键和稀缺资源进行了进度平衡和进度平滑处理。
由于戗堤施工道路窄,现场施工车辆的开行和组织方式对抛投强度的影响至关重要,戗堤进占成为影响截流能否按期进行的关键线路。通过施工车辆运行方式建模,将现场施工机械的参数,如车辆型号、轴距、转弯半径、安全行驶速率、开行方式、卸料时长等关键参数先行确定,复核发车间距及小时卸料强度,在不影响关键线路的条件下兼顾了防渗墙施工作业面,实现了有效时间裕度下的资源平滑配置。当施工条件发生改变,现场流量出现低于预期的窗口期,通过关键资源平衡,增加了关键线路的施工机械投入量。采用BIM技术进行工法优化,改变了施工车辆开行方式,抓出窗口期抢占戗堤,进占方式由三线进占改为五线全面进占,加快了关键线路的进占时间,为后序工程提供了时间裕量。
施工车辆运行轨迹模拟
施工现场动画模拟与实际情况对比
综上,通过采用BIM技术对施工截流方案进行建模,实现了多种边界条件的虚拟仿真,有利于参建各方的沟通协作;通过对施工工序的精细化模拟,提高了项目进度保证率;通过对关键工序进行模拟,优化了项目组织,加强了项目施工的质量保证;通过对关键工法、工艺进行可视化模拟,提高了项目现场参建人员对施工艺工法的理解,提早发现潜在的安全、进度和质量风险,从而在安全和标准化作业方面为项目提供了可靠保障。
(中水东北勘测设计研究有限责任公司(联盟成员)、江河水利水电咨询中心供稿)