【BIM案例】超级跨海工程 | BIM技术助力宁波舟山港主通道DSSG03标项目建设丰碑

2018/10/29

随着时代的发展,基础设施建设工程体量越来越大,功能越来越多,随之建筑物包含的信息量呈几何倍增长。BIM的出现,为改善建设工程行业的现状带来了曙光,BIM能够利用好与管理好项目的信息,提高设计质量,节省工程开支,缩短工期,提升运营维护能力,改进工程的设计、建造、运维各阶段,使各阶段之间的信息传递与集成更顺畅。BIM的成功应用,将直接促进建设工程行业各领域的变革和发展。


一、项目概况


宁波舟山港主通道项目位于舟山群岛,跨越灰鳖洋海域,南接舟山大陆连岛工程,长达36.78公里,北接岱山岛,远期与北向大通道连接,成为连接宁波、舟山、上海的海上大通道。全线贯通后,将与原有的49.9公里的舟山跨海大桥组成长达86.68公里、世界上最长的连岛高速公路和世界上规模最大的跨海桥梁群。


舟岱大桥是宁波舟山港主通道工程主线中的关键一环,起于岑港互通,路线向北延伸,在马目山入海后转向东北,依次跨越长白西航道、舟山中部港域西航道和岱山南航道,在岱山双合登陆。其中主通航孔桥跨越中部港域西航道进港主航道,设计为主跨2×550m的三塔整幅钢箱梁斜拉桥,是当今世界上跨径最大的外海三塔钢箱梁斜拉桥。主通航孔桥是宁波舟山港主通道(鱼山石化疏港公路)公路工程的重点控制性工程,采用三塔钢箱梁斜拉桥方案(布跨为 78+187+550+550+187+78m),桥梁长度 1630m。


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图1:项目效果图


二、工程重难点


(1)主塔施工、管理难度大

本工程为三塔钢箱梁斜拉桥,塔高180米。整个主塔由劲性骨架、钢筋、预应力束、钢爬梯、各种预埋件、钢锚箱等组成,各个结构之间冲突打架在所难免,在施工管理过程中存在的困难较大。


(2)钢箱梁生产、存储、运输、安装难度高

主通航孔桥路面主要为钢箱梁,钢箱梁在加工过程中的深化设计阶段需要新技术支撑。因为标段在海上,钢箱梁的存储、运输、安装难度系数高。


(3)成本控制较困难

海上施工难度大,施工条件差和施工周期较长,导致施工投入大。工程预算和成本控制要考虑的因素极多,同时还要考虑实际因素引发的工期延期现象,如运输条件差,机械设备不允许等,这些现象也必然带来成本的增加,传统的成本管控模式难以做到精细化管理。


(4)信息化协同要求高,运维过程中对施工阶段信息需求大

宁波舟山港主通道全长27.96km,施工标段多、参建单位多、参建单位与业主信息协同要求高,传统信息协同手段不满足要求。建设完成转至运维阶段各种信息需要完整度高。


三、BIM技术应用


(1)BIM应用制度

工程 BIM 的应用,是科学、有效管理项目的先进手段,用信息化、数据化来整合项 目的图纸、施工顺序、工序衔接、专业协调、质量、安全、进度、方案、交底等问题, 是做到人人参与到项目管理中,全方位实现项目管理的大平台,是宁波舟山港主通道DSSG03标舟岱大桥项目实现高品质的有力保障,是实现总承包管理的重要措施。


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图2:BIM应用制度


(2)建模标准

本项目《建模标准》内容分为建模总则、建模细则,其中建模总则对建模原则、建模范围及要求、模型拆分标准、模型命名标准、软件基本设置等作出了明确的规定,对本项目的建模一致性、合理性、准确性划定了一个标准范围。


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图3:建模标准


(3)图纸与BIM模型结合

图纸分类整理挂接,整理图纸66套,分别挂接到模型对应的构件和资料目录。


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图4:图纸拆分清单


(4)图纸问题交底

首先运用revit、Tekla等为技术手段,对设计施工图进行数据化建模、虚拟建造,发现图纸设计标高、尺寸、材质、预留、预埋以及不符合国家规范强制性标准要求的问题,出具图纸审查报告,供图纸会审时使用,实现彻底消灭图纸问题。


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图5:图纸问题节选


(5)工程量校核

工程量的准确性,关系到企业的成本和利润,工程量也就成为了多方关注的焦点。通过BIM技术对清单量、设计量进行校核,可以有效提高工程量的准确性。


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图6:工程量校核报告


(6)构件信息管理

BIM作为信息在建筑物全生命周期当中流转的技术,决定了BIM技术是基于模型的信息管理,信息是BIM的关注点和落脚点。属性信息的附加是一个非常重要的任务,解决好这一问题,可以实现设计信息有效的传递给施工单位,施工信息有效的传递给运营单位,提升工程信息的共享率,从而间接促进工程质量的提高。


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图7:BIM构件信息


(7)进度管理

在进度管理方案中,BIM团队主要从计划进度和实际进度两条主线来规划本项目进度管理方面的应用。对于计划进度,使用鲁班Plan软件就能够满足本项目使用需求;对于实际进度管理,目前采用的方式是手机端现场实时录入,将实际进度数据采集到BIM系统中,然后使用鲁班Explorer(Civil)再结合实际进度数据与BIM系统其它数据综合管理。


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图8:进度管理BIM方案


(8)质量、安全管理

质量、安全管理标准化工作覆盖工程从开工到竣工验收的全过程,其核心内容是质量行为标准化和工程实体安全控制标准化。BIM技术在质量管理工作中能够参与的工作和发挥的作用比较广泛,从软件所能实现的层面上来讲,最佳也是最便捷的方案即为手机端应用,质检人员在现场实时反馈质量信息,形成施工质量管理大数据。


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图9:质量、安全BIM方案


(9)视频监控对接

本项目进行BIM技术应用时,原计划将远程数字视频监控系统与BIM模型结合,将视频监控画面对接到BIM系统中,以实现集成化应用,对工程施工情况及人员进出场情况进行实时监控,并借助BIM模型,能够明确监控区域,对监控区域随时了解和掌握工程进展。


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图10:BIM系统接入视频监控


(10)二维码应用

本项目在材料管理、人员管理、设备管理等方面采用了二维码管理系统。材料方面,将钢筋从原材料到半成品、成品整个过程信息进行分类记录,生成动态二维码,使信息得到共享。针对人员和设备,为之制作了统一的“二维码电子身份证”,存储人员和设备信息。


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图11:二维码现场应用


(11)碰撞检查

针对项目施工过程中存在的主墩钢套箱与钢护筒碰撞的问题,提前发现出现碰撞的位置,找出碰撞问题发生的原因,并及时在施工前将预见的问题解决,以避免后期的返工问题,节约工期和成本。项目管理人员收到BIM碰撞报告后,宜仔细查看,研究解决方案,并通知施工人员注意相关问题。


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图12:碰撞检查报告


(12)方案模拟

为保钢套箱的精准吊装,提前对钢套箱吊装方案进行动画模拟, 提前发现施工中将要遇到的难点、重点,对拟建工程提高可预见性和工程可控制性。


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图13:钢套箱吊装模拟


(13)VR技术应用

本项目在VR技术方面做了“BIM+VR”应用的尝试,利用项目部、钢平台、钢套箱精细化模型,搭建虚拟现实场景,配置VR眼镜,实现“BIM+VR”技术交底和汇报展示,“BIM+VR”技术的应用,在BIM例会、业主检查、领导观摩时均得到了一致的好评。


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图14:BIM+VR沉浸式体验


四、BIM应用价值


基于BIM的桥梁可视化施工技术应用在施工前进行碰撞检查,施工方案进行模拟和优化,可以有助于工程项目查漏补缺,提高工程质量。通过BIM施工可视化进行虚拟施工演示,使施工人员对施工工艺流程和标准有更清晰的认识,提高施工人员的技术水平,减少安全事故的发生。此外,基于BIM的桥梁可视化施工管理有助于现场技术人员合理制订施工方案和计划、精确掌握施工进度、优化施工资源,对整个项目的进度、资源和质量进行动态管理和控制。


本项目在实施过程中,各BIM应用点发挥了重要作用,其中图纸审核、工程量核对、协同管理、可视化交底等综合产生经济效益100余万,实现了模型为基础进行技术质量、商务、施工、安全、物资等部门的管理工作,更利于集团公司提出精细化管理。


本项目在2018年第四届“科创杯BIM大赛”施工应用二等奖。


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图:科创杯BIM大赛获奖证书


相信随着BIM技术的不断发展与成熟,BIM技术在宁波舟山港主通道DSSG03标段的应用也会更加深入,基于BIM的桥梁可视化施工必将提高我国桥梁建设的技术水平和管理水平。


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