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                    廣東省虎門二橋項目BIM應用案例分析

                    2021-06-11    作者:admin  閱讀:286次

                    虎門二橋工程是廣東省高速公路網規劃中連接廣州和東莞的重要東西向通道,路線起于廣州市南沙區東涌鎮,順接國道主干線廣州繞城公路南環段,同時與廣珠北線高速公路連接,經廣州市南沙區、番禺區,并先后跨越大沙水道、海鷗島、坭洲水道后,穿越虎門港進入東莞市沙田鎮,終點與廣深沿江高速公路相接,并預留東延穿越厚街鎮、大嶺山至寮步鎮出口?;㈤T二橋工程主線全線均采用橋梁方式建設,共設置跨江大橋兩座,分別是:坭洲水道橋采用主跨1688m雙塔雙跨懸索橋(主橋長度548+1688m),大沙水道橋采用主跨1200m雙塔單跨懸索橋;引橋主要采用30m~62.5m跨徑的預應力混凝土橋。


                      交通工程的BIM應用


                      關于交通工程,BIM技術論證了在海鷗島互通立交的設計寬度,實時行駛模擬。海鷗島互通立交采用新型螺旋式嗽形立交,有幾層的路面立體交叉。用BIM復核在各種行駛模式下(車速、車道變更、視點高度、八方向視點切換)、視點的動態移動(其他車輛視點、視點上下、轉向),根據高峰小時交通量,進一步核查并合理確定新建匝道的寬度。


                      BIM技術,在交通工程里,還應用于完善交通標志的設置。加強全線安全設施、航標等設施設計,保證施工期和運營期橋梁和船舶航行安全。進一步加強危險品運輸安保措施與預案設計。


                      管理階段


                      關鍵資源分析


                      通過BIM技術,對施工計劃和方案中關鍵設備資源負荷進行分析,模擬和驗證設備的工作負荷,例如驗證塔吊設備是否能滿足材料運輸超出預期負荷,避免因設備負荷帶來的現場停工,減少項目延誤的風險。大大避免到現場才發現問題而造成延誤。


                      施工進度控制對比


                      在施工過程中,要求施工企業每日提供在6-30固定角度的現場照片,每日更新平臺數據,與施工企業提供的4D模擬模型進行對比,查看當日進度與計劃的差異。讓工程經理與項目管理團隊及時掌握現場實際進度與計劃進度的差異,做到及時把控,及時調整,及時預案。


                      BIM模擬應用


                      在三維空間里,項目組可以高效與各參與方溝通。關于道路標志和機電外場設備,路段監控的配合;車輛超限的檢測設備方案;管理中心的養護等等都用BIM技術來驗證、模擬。同時,用BIM的手段對交通安全設施設計方案進行驗證,優化了橋梁段門架式標志的設置,統一考慮機電外場設備的設置,避免互相遮擋。對交通安全設施及路段監控設施進行了統一調整,避免設備遮擋。


                      按照國內外橋梁建造慣例,加強船撞防護設施設計,保證工程和通航運營安全,施工圖設計也對于防船撞進行了詳細設計。為此,用BIM技術進行了情景模擬,可實時對時間、天氣(雨、雪、霧詳細設定,風向、風速設定)、光線等進行控制,通過人造光線功能表現白天黑夜,可以表現影子的投射。還對交通量、車輛分布、基于信號燈設定的交通流生成、災害及交通事故時的通行障礙進行了模擬。


                      由于兩座懸索橋為項目的控制性工程,錨碇和索塔是懸索橋的施工關鍵控制點。因此,對關鍵控制點使用了BIM技術進行施工方案模擬。參考國內外其他同類型橋梁的建設經驗并結合現場實際勘察情況,大沙東錨碇(東莞側)地連墻在施工圖期間進一步優化了地連墻深度和基礎埋深,嚴格控制著錨碇基礎工程量。


                      除了施工模擬,5DBIM算量方面給予虎門二橋項目組協助。5D算量可驗證當前的工程量清單,應對施工圖會審時的修改意見。特別是:橋面鋪裝、臺背回填、租交通船費等等。雖然項目主線全線均為橋梁,僅在東涌樞紐立交、海鷗島互通立交及沙田樞紐立交范圍存在部分填方,以及沙田管養中心、收費站房場地填筑、臨時便道需要部分填方,且填方量也相對較少。但是土石方屬于隱蔽工程,5DBIM的應用可以精確控制土石方量。此外,對鋼結構分包的實際用鋼量,實際噴涂量,采用BIM技術,也對TEKLA鋼結構模型進行了算量復核。


                      照明及景觀效果的BIM應用


                      如果有多套景觀及照明方案的時候,怎么才能選擇一套最優的方案?每一座橋的地理位置都不相同,光源影響也不一樣。因此,其他同類橋梁景觀效果的參考價值比較低。同時,在設計時難以綜合考慮實際使用的各種情景,實際建成的橋梁景觀往往達不到效果圖的美景。使用BIM技術,可以根據不同的照明及景觀方案搭建模型,同時結合具體地理位置的四季日照、不同的天氣(如霧霾、雨、雪等)、各類的人造光及自然光影響,充分表現各種情景下的橋梁景觀效果。所以,虎門二橋進行了多套景觀及照明方案的綜合模擬分析。


                      總結


                      BIM的應用提前把現實的虎門二橋用數字化形式表達出來。在虛擬數字建造和模擬使用過程中發現和解決實際建造過程可能遇到的問題和錯誤,例如,不規則的設計跟結構位置的不協調、設計維修空間不足、機電設計與結構設計發生沖突等等狀況。再按照數字化建造過程進行仿真施工,即數字化施工過程彩排。利用BIM模型,不但可以高效直觀地理解、溝通及管理項目所有信息,而且基于BIM模型中的強大的相互關聯的信息,可以衍生出諸多有效的數據分析方法,例如設計視線及動線分析、設計可建性分析、設計成本分析、項目財務分析、價值管理分析、施工計劃分析、施工方案過程分析、變更指令分析等等。從而大大增加了項目的可控性、減少錯誤、縮短工期、控制造價、提高質量。


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