1、,荔浦至玉林高速公路工程全要素对象 BIM协同设计与施工管理,2019.10,汇报人:梁才,目录,Contents,1,项目概况及基础,2.1 项目位置和背景,项目主要经济技术指标,主线 263公里 桥隧比 19.9% 总投资 230.6亿 控制性节点 相思洲大桥、平南三桥、 文圩隧道、官成互通等,荔浦至玉林高速公路是国家高速公路网G59的重要组成部分,途径广西的桂林、贵港、玉林等地,项目建成之后将促进北部湾经济向北部延伸,提高南北通道通行能力。,1.1 项目概况,项目路线地理位置,BIM应用优势,项目建设难点,1.项目规模和空间距离大 2.地质和地理环境复杂 3.拆迁量大、涉及区域规划协调关
2、系多 4.控制性工程技术复杂,1.2 BIM团队简介,团队成员分工,项目团队联合公司各部门技术力量,设计团队与BIM团队协同开展工作。,项目组主要成员,1.3 技术路线,应用流程,BIM数据,BIM应用,1.4 软件配置,设计阶段BIM软件应用流程,MicroStation,Infraworks 360,SketchUp模型,ContextCapture实景模型,Revit概念模型,Civil3D道路,CAD规划资料,方案设计成果,无人机航拍图像,控制点数据,OpenRoads Designer,3D EXPERIENCE,正摄影像,倾斜影像,IFC,钢结构桥梁,纬地路线/桥梁大师,地模,道路
3、,路线,Civilstation Bridge,立交上构,装配式桥梁上构,桥梁下构,Navigator,渲染/视频输出,动态碰撞检测,设计校审,Prosteel,Proconcrete,二维图纸,实景模型处理、集成,地模处理,三维成果集成,钢结构深化,砼结构深化,ANSYS/FLAC3D,方案设计,深化设计,Microsoft Project,甘特图,GOCAD,三维地质,AUTODESK A360,1.4 软件配置,施工阶段BIM软件应用,构件模型信息管理 三维计划进度 安全预警分析 验工计价 变更设计 质量管理 技术管理和分析 施工实施监控 施工工艺仿真 编码和属性查询 ,施工电子沙盘,项
4、目概况和查询 项目文档管理 项目信息维护 工序和流程管理 班组和设备管理 施工日志 二维码管理 进度计划管理 工程量统计 计量支付 安全预警 项目仪表盘 待办事项 ,网页端,待办事项 工序控制 质量巡检 安全巡检 检测数据 项目信息查询,移动端,云数据/Server,自主开发管理系统,2,BIM在设计和施工中的综合应用,三,详细设计应用,方案设计应用,二,一,场地勘测应用,BIM综合应用,四,施工布置和仿真应用,五,基于BIM的施工全过程管理应用,三维地形测绘,无人机实景建模,ContextCapture处理,三维实景模型,BIM+实景,三维地形测绘,无人机航拍数字测绘 精度1:2000,初步
5、设计,机载激光雷达高精度测绘 精度1:500,施工图设计,空三加密,数字测图,无人机航拍,采集和可视化现有条件,形成详细、精确的三维表示 加快设计流程,辅助科学决策,重要节点地质模型和分析,卵石层,泥灰岩,灰岩,粘土,北岸,南岸,粘土,世界最大跨拱桥(575米),平南三桥前期地质模型,粘土,卵石,粉质粘土,平南三桥北岸后期模型,基坑网格模型,三维地质模拟和结构设计,边坡地质模型,边坡锚杆,隧道地质,三维边坡防护分析,三维网格模型,边坡变形分析,抗滑桩与锚索,二维网格模型,剪应变云图,结构受力分析,边坡开挖情况,超高加筋边坡防护,三维岩土数值模拟与土石成分计算,土石方量精确计算 土石成分计算 开
6、挖方量计算 回填方量计算 数值模拟计算 变形计算 稳定计算 结构受力分析,土石比算量,软基计算,地下连续墙计算,基坑计算,三,详细设计应用,方案设计应用,二,一,场地勘测应用,BIM综合应用,四,施工布置和仿真应用,五,基于BIM的施工全过程管理应用,项目大场景三维展示,荔浦东收费站,预制梁厂,木奎互通,特大桥,高大边坡,文圩隧道,高架桥,官成服务区,项目控制节点场景分布,LK3+002.5平南三桥 (主跨575m钢管拱桥),K110+728官成枢纽互通,YK122+121平南相思洲大桥 (主跨450m组合梁斜拉桥),相思洲,梧柳高速(现状),浔江,荔玉高速(本项目),平南连接线(本项目),玉
7、林,K63+960文圩隧道,K115+600官成服务区,三维方案快速设计和调整,BIM三维方案设计比传统方案设计效率提升3倍,传统方案设计,三维方案设计,三维方案比选和优化,优化隧道方案,原高架桥梁方案 (不良地质、顺层边坡),方案一(半定向变形苜蓿叶),推荐方案,方案二(全苜蓿叶型),互通方案比选,线位方案比选,半定向互通减少用地和拆迁 三维查看道路走向和线型 高架方案减少工程量和造价 实时比较不同方案用地和工程量 三维查询设计参数和优化,通过BIM可视化模型向决策者快速传达多种方案设计意图,用地和征拆分析,高清正摄影像+道路选线,三维实景方案评估,设计道路,道路用地分析,交通组织分析和模拟
8、,以交通量分析和调查数据为基础,项目关注区域实施交通控制,模拟交通组织效果。,三维协同设计,创建项目工作组 添加用户,用户下载云端模型,组内用户建模、修改 、发布模型,组,模型,模型发布,用户,Autodesk 360云,结构模型,建筑模型,互通模型,隧道模型,工程算量,三,详细设计应用,方案设计应用,二,一,场地勘测应用,BIM综合应用,四,施工布置和仿真应用,五,基于BIM的施工全过程管理应用,复杂节点三维精细化设计,道路和高大边坡设计,基于BIM的道路平、总参数化设计 项目道路横断面模板定制,实现自动多级边坡 通过参数化土木单元快速创建平交口和互通 道路主线和匝道、边线之间约束联动,基于
9、自定义道路模板 模型分层分构件 通过自定义材质属性实现工程量自动分类统计,道路设计模型,高大边坡设计,道路边坡材质,道路横断面模板,复杂节点三维精细化设计,控制性节点YK122+121平南相思洲大桥,主跨450m组合梁斜拉桥(广西在建最大跨径),塔柱钢筋,组合梁节段,三维PDF文件,全桥精细模型,墩梁细部、预应力,钢锚梁、索塔,复杂节点三维精细化设计,控制性节点LK3+002.5平南三桥,主跨575m中承式钢管混凝土拱桥,全桥详细模型,主跨575米,世界最大跨拱桥 跨径前所未有,施工工艺复杂 地质条件复杂,北岸地下连续墙基础规模最大,方案模型,平南三桥本项目重点控制性工程,钢格构模型,复杂节点
10、三维精细化设计,控制性节点K63+960文圩隧道,长度4677米的特长分离式隧道,本项目最长隧道,控制性工程 隧道全长4705米 隧道地质复杂,隧址区有岸坡稳定性差、岩堆、浅层滑坡、突水等不良地质现象 围岩等级级 工程位于大瑶山腹地,隧道掘进条件差,文圩隧道全线模型,钢筋和加劲模型,横通道模型,横断面模板,控制性节点K110+728官成枢纽互通,复杂节点三维精细化设计,官成枢纽互通模型,交通组织复杂,项目控制性工程 主线上跨梧柳高速公路 施工条件差,施工组织要求高 采用BIM进行精确三维分析 基于BIM的交通组织模拟和分析,互通桥梁横断面模板,官成互通细部模型,荔玉高速,梧柳高速,K115+6
11、00官成服务区,复杂节点三维精细化设计,本服务区位于开阔的平原地貌,需与周边环境融合 项目采用BIM可视化模型进行环境分析 采用revit进行建筑、结构和排水详细设计和出图,服务区模型渲染,官成服务区模型,Revit楼层平面,三维参数化设计,参数化构件库,参数化构件库,快速查看构件属性,三维参数化设计,桥梁下部结构参数化,参数化花瓶墩,放置参数化模型,参数化U台,建立上部结构T梁、小箱梁参数化模型库 建立下部结构柱式墩、Y型墩、花瓶墩、桥台等参数化模型库 建立适用于本项目各分段的三维通用图库 通过套用通用图库自动生成引桥三维模型,三维通用图管理,三维参数化设计,钢结构参数化,通过MicroSt
12、ation CE建立钢结构构件参数化单元库、通过参数表自动更新,锚拉板参数化,钢锚梁参数化,锚具参数化,碰撞检测和设计优化,设计和施工碰撞检测,静态碰撞检测,通过三维碰撞检测找出设计问题,优化设计空间 通过动态碰撞检测找出施工流程中的潜在碰撞,优化施工方案,组装碰撞检测,钢管节点碰撞,相思洲大桥节点碰撞统计,钢混组合梁,悬索桥桥面钢格构,BIM与三维数值模拟,钢混组合梁数值模拟,细部详细模型,三维地质模型,CATIA参数模型,常规桥梁模型,BIM模型,ANSYS模型,FLAC 3D模型,ABAQUS模型,RM bridge模型,Hypermesh网格,数据中转,直接分析,Open bridge
13、,导出,BIM与工程出图,BIM与详细工程量统计,输出钢结构材料表,利用详细设计阶段BIM模型实现工程量的自动统计,BIM与工程出图,BIM模型二维出图,钢结构二维出图,服务区二维出图,桥梁二维出图,三,详细设计应用,方案设计应用,二,一,场地勘测应用,BIM综合应用,四,施工布置和仿真应用,五,基于BIM的施工全过程管理应用,三维施工进度计划,Project施工进度计划导入和模拟,三维施工模拟,基于BIM的施工工艺动画模拟,三维施工模拟,基于BIM的索塔爬模施工工艺模拟过程,施工动态碰撞检测,通过动态碰撞检测找出施工流程中的潜在碰撞,优化施工方案,减少设计变更,提高设计质量,碰撞预先处理 检
14、查空间和时间上的潜在碰撞,施工场地布置,预制梁场布置,取、弃土场,直观性,合理性,安全性,拌和站,钢筋加工厂,生活区,三,详细设计应用,方案设计应用,二,一,场地勘测应用,BIM综合应用,四,施工布置和仿真应用,五,基于BIM的施工全过程管理应用,可视化交底,网页端模型浏览,成桥全景模型图,技术管理,二维图纸与模型关联,施工图纸管理,专项施工方案,基于唯一构件编码实现技术文件、图纸与模型关联,使施工人员更易于理解设计意图,确保施工质量 基于BIM对开工报告、专项施工方案、图纸等资料的分类管理,实现施工全过程的资料记录、查询和追溯。,工序控制,工序控制与模型关联,基于质量防控体系,确保工序按照规
15、范的控制措施进行质量控制,确保责任落实到人可追索,确保过程资料留痕,形成有效的管理措施。,电子沙盘端模型管理,安全质量管理,质量安全记录分析,发现质量安全问题,可及时在app或者电脑端上传,关联到模型具体部位,然后指定整改责任人和整改时间 分类的问题被引用后自动记录被引用的次数,根据时间段查询出现频率,能够定位到具体工程部位,最终可在模型端形成数据分析结果,进度管理,实时进度查看,项目进度预演,对项目进行施工预演,辅助计划的合理编制和复核 基于现场过程管理实时动态反应实际进度,利于项目总体把控,人员和设备管理,现场人员管理系统,大型设备管理平台,建立完善的人员管理机制,合理科学地进行班组人员安
16、排 通过对设备的有效管理,实时更新关注机械设备的安全健康情况,合理安排作业时间,3,创新亮点及应用效果,公路全要素对象模型,MODEL,3.1 公路全要素对象三维信息集成,道路模型,桥梁模型,互通模型,隧道模型,服务区模型,交安设施模型,3.2 三维地形航测,传统测量地面线,实际地面线,中桩横断面 拆迁建筑物 路系调整 不良地质调查 高压线测量,高精度航测数据应用,航测DEM成果,人工测量,激光雷达,可满足两阶段设计,3.3 三维地质重构和数值模拟技术,桥梁地质,基础地质,隧道地质,路线地质,基坑地质分析,不良地质,3.4 跨平台和跨终端多源数据的融合和共享,SQL Server,PC端,网页
17、端,移动端,采用Web GIS轻量化多源BIM模型 采用ASP.net技术进行网页端开发 采用统一的SQL Server进行数据管理,B/S网页端,基于BIM的电子沙盘系统 基于MicroStation可视化平台荣和不同的数据源 采用Dgn进行本地模型数据管理 共享施工管理统一数据库,C/S PC客户端,基于Android或iPhone系统 共享施工管理统一数据库,M/S 移动端,项目在多平台采用统一的服务器,共享数据库,3.5 基于PW的高效协同设计,PW协同设计管理,3.6 设计到施工数据的有效传递,支持不同软件和各参与方不同BIM模型的统一集成和管理。,项目通过分类命名和属性编码,实现设
18、计BIM成果的移交以及施工阶段的集成应用。,WBS分解,编码,设计建模,二维出图,设计信息集成,数据无损有效传递,模型集成,数据关联,施工数据,设计数据,命名规则,属性编码,3.7 基于BIM的施工信息化管理,设计图纸模型关联 施工技术方案 设计变更资料 人员和设备资料,三维场地布置优化 施工工艺仿真和培训 施工技术交底 碰撞分析检查 ,主要工程量计算 成本统计分析 计量支付,BIM三维形象进度展示 按形象进度统计工程量、成本 计划与实际比较,施工质量记录、追溯、反馈 施工工序卡控、质量巡检 BIM模型关联定位,数据唯一性、解决数据孤岛,施工管理业务与BIM成果实时关联,3.8 BIM应用整体
19、成效显著,编制广西交通运输行业指南 公路工程设计信息模型建模与交付指南 申报广西科技计划项目 交通建设项目勘察设计BIM关键技术研究与应用 申请发明专利 一种基于有限元网格划分的线性工程结构快速 BIM建模方法 获奖情况 2018英国伦敦基础设施光辉大奖赛特别荣誉奖 第四届“科创杯”设计组一等奖 第七届“龙图杯”综合组二等奖 BIM应用能力三星级,项目BIM工作汇报,项目BIM成果汇报,项目BIM技术交底,BIM获奖,4,小结,项目全要素勘测、设计、施工全过程BIM应用,三维地形航测 用地拆迁分析 三维地质应用 ,方案选线优化 详细设计分析 施工仿真模拟 ,场地布置优化 三维进度管理 班组设备管理 ,THANKS FOR YOUR ATTENTION,感谢指导!,