依托G5513長益高速公路擴容工程,闡述了魯班BIM技術在公路工程中的應用與價值。從 BIM模型的建立及圖紙審查、應用 BIM優化現場施工布署、模擬及交底施工方案、實現數據一體化管理、施工現場信息化管理等方面,對 BIM的應用進行了介紹,并對 BIM的應用效果和后續發展等進行了總結。
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項目簡介
本項目起于長沙市望城觀音巖,交繞城高速,經寧鄉縣雙江口、朱良橋鎮,止于益陽市赫山區,與長張高速公路相接,并對接益陽市繞城高速公路。
路線總長度約50.284公里,橋隧比45.6%,采用120公里/小時,雙向6車道標準高速公路設計,路基寬度為33.5米,項目總投資概算77.97億元。全線共設置8處互通立交,5個收費站和1個綜合服務區。
烏山互通效果圖
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魯班BIM技術應用必要性分析及目標
公路項目本身里程長,標段眾多、類型不一,往往涉及各級單位十幾家,建造過程中的協同管理尤為重要。傳統的工作模式中,由于各系統所需數據均需要基層項目管理機構手工錄入,且互相之間數據交換困難,從而造成項目部大量的數據不能及時匯總到上層。
因此,基于BIM實施總體目標考慮,利用魯班BIM技術輔助設計,提升施工管理水平,保障項目的進度、成本、質量、安全四大目標的實現。根據已調研情況特設定以下目標:
試點項目。通過本項目的探索、實施、積累、總結公司在公路工程中BIM應用的管理經驗及實施標準,為其他同類型項目提供有力的經驗和數據支撐。
數據協同。 將項目的各個參與者并入到一個統一的協調管理系統中,并為其他監測,管理平臺提供接口,整個施工過程中產生的信息和數據將形成一個結構化的數據庫,以便信息的跟蹤和使用。最后將建設過程信息交付于運維階段。
三維仿真。利用魯班BIM技術查找設計疏忽,避免設計疏忽傳遞至施工現場;將設計模型深化為可供指導現場的施工模型。
輔助設計,模型深化。將設計圖紙中錯、漏、缺等問題匯總,預防設計施工圖中的錯誤,減少二次變更,規避施工風險;將設計模型深化為滿足施工現場精度要求的施工模型,將土建工程中的路橋隧結構與施工進度關聯,并結合施工資源、安全質量、成本等信息,實現基于BIM的施工進度、質量安全、成本三大目標的動態可視化管理。
成本控制。項目管理過程中的主要業務及所使用的基礎數據在本系統中產生,并為成本管理信息系統、物資管理系統提供中間數據,減少手工重復工作量,保證底層數據采集真實性,時效性。
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魯班BIM技術應用
1. 基于魯班BIM技術的項目管理
1.1 進度管理
項目各個標段里程較長,傳統的橫道圖難以直觀反映出整體施工進度情況,通過BIM輔助進度計劃編制,將二維的計劃進度三維化,在系統中進行生長模擬,使得現場更直觀把控項目進度,及時調整不合理的工期排布。
1.2 質量安全管理
使用魯班BIM系統的移動端采集現場質量,安全,進度和文明施工的照片,關聯BIM模型下對應的構件位置。使得管理人員可以隨時通過移動終端發現問題,處理問題,形成閉環實施。有效解決了傳統質量安全管理時效差,過程無痕,協同困難的等問題,提高項目現場管理水平。
1.3 會議看板
項目日常會議中,在系統內直接調取現場采集的:質量、安全,文明施工相關信息,智能統計各類型問題的發生數量,整改情況,通過各個標段,各個工段數據對比促進現場管理力度。
1.4 資料管理
資料由紙質轉化為移動端及PC端查看,實現了項目構件在整個施工過程中設計圖紙信息、技術交底、報檢資料等全過程資料的存檔,做到項目資料云管理。實現了資料查詢不受條件約束。同時目前竣工資料也在不斷的補充完善中,充分發揮BIM技術模型的存儲的價值,最終的模型不僅僅是三維的構件,更是一個具有工程結構的信息庫。
1.5 梁場進度管理
通過信息化手段,直接掃碼更新制梁進度信息,省去了頻繁更新臺賬的工作,在系統中就可以查看各個時間段梁片狀態信息的匯總,同時支持臺賬導出,方便紙質歸檔。
2. 基于魯班BIM技術的三維仿真應用
2.1 圖紙問題校核
通過建立模型發現設計中的錯誤和不合理處。共匯總統計大小問題49處,并通過與設計代表會議溝通反饋,有效的避免設計問題流入施工過程。
2.2 施工圖算量
通過根據修改后的土建模型,結合施工圖,復核混凝土工程量。將混凝土工程量復核報告,用于項目部內控管理控制混凝土用量,經過加權平均計算量差都在1%以內符合現場量控標準。
2.3 交通導改設計
傳統的交底方式不直觀,評審過程繁雜,現確定工程重難點位置施工方案模擬采用BIM交底制度,所有方案由BIM模擬分析后,再組織交底,三維可視化有利于項目參與方更好的了解,提高工作效率,同時避免方案錯誤。
2.4 鋼筋搭接方案優化
根據設計圖紙建立標準箱梁構件模型,在 Navisworks中檢查預應力管束和鋼筋碰撞問題,輸出碰撞報告,找到大小碰撞點230余個,幫助現場施工人員提前發現沖突點,優化鋼筋搭接流程。
2.5 施工方案模擬
針對性對通用構件進行標準化施工流程制作,三維的交底方式更利于工人接受,同時形成企業自身工藝視頻庫,為后續項目提供便利。
3. 基于魯班BIM技術的BIM+GIS應用
利用無人機航拍影像,通過pos數據與影像生成三維的地形模型,與路基、橋梁結合在一起??梢钥焖佾@取挖填方量、同時對區域面積、長度等數據進行測量。
4. 計量支付平臺對接
通過計量系統,可完成工程項目實施過程中的工程信息管理、資料管理和清單管理,實現工程變更、工程質檢、工程計量的線上流轉與審批。同時,將工程資料與BIM模型關聯,進行資料與模型構件的相互反查,實現工程的全過程資料審批管理。計量管理平臺以原始數據為基礎,各部門協同管理流程簡單扼要,管理者可通過WEB端實時查看計量支付情況,對于支付異常的環節可及時進行排查。
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應用總結及展望
在魯班BIM技術的指導下,長益擴容工程目前正在有條不紊推進,在保障了工期、成本、安全,質量等方面之外,魯班BIM技術平臺使業主和承包單位聯系更加緊密,降低了溝通成本,提升了辦公效率,同時BIM技術在三維圖形的優勢大大優化了方案會審的決策的難度,讓整個過程變得更加直觀和簡單。
下一步,長益擴容公司將探索 BIM技術與智慧工地,智能下料,智慧服務區,運營養護等方向的結合,推動公路工程領域技術發展和管理創新。
文章作者
王唯一 湖南省長益高速公路擴容工程建設開發有限公司
楊晨 上海魯班工程顧問有限公司
王禮志 湖南省長益高速公路擴容工程建設開發有限公司
王越 上海魯班工程顧問有限公司
邵杰 上海魯班工程顧問有限公司
頁碼:108-109;
頁數:2頁;
期刊名稱:《中國公路》;
出版時間:2020年第14期;
ISSN1006-3897;
CN11-3597/F;