橋都重慶“亞洲第三”的橋梁，又有新進(jìn)展！

重慶筑云科技公司深度參與馬鞍石復(fù)線橋跨江特大橋BIM技術(shù)添活力

□葉彩林  蔡旭紅

馬鞍石復(fù)線橋跨江特大橋，最大跨度達(dá)250m，是目前跨度規(guī)模位居“亞洲第三”的大型五跨連續(xù)剛構(gòu)橋，橋全長為1422m。該橋高墩及南北引橋已順利完成施工，近日，懸臂澆筑工作正進(jìn)行得如火如荼。這一新進(jìn)展標(biāo)志著項(xiàng)目建設(shè)在施工進(jìn)度和過程質(zhì)量管控取方面取得可喜成果。重慶市筑云科技有限責(zé)任公司深度參與其中，憑借豐富的BIM咨詢服務(wù)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)能力，為該工程提供了關(guān)鍵性的技術(shù)支持與服務(wù)。

據(jù)悉，渝武高速路拓寬改造工程起于重慶市兩江新區(qū)，跨越嘉陵江止于重慶市北碚區(qū)，項(xiàng)目全長 5.68Km。全線除馬鞍石復(fù)線橋外還包括主線拓寬、3座改造立交；馬鞍石復(fù)線橋跨江特大橋，為渝武高速路拓寬改造工程中的控制段工程。公司在橋梁建設(shè)中以BIM技術(shù)為其賦能推進(jìn)工程建設(shè)新進(jìn)展。

一、實(shí)施整體部署

搭建項(xiàng)目級(jí)BIM技術(shù)應(yīng)用施工方案、BIM建模規(guī)范、及BIM應(yīng)用指導(dǎo)手冊，并制定技術(shù)實(shí)施流程；組建了項(xiàng)目級(jí)BIM管理團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)配置了BIM建模、算量、模擬等軟件環(huán)境；搭配了工作站、無人機(jī)、三維掃描儀等專業(yè)硬件設(shè)備；同時(shí)，自主研發(fā)了BIM智慧工地管理，為項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用落地提供全方位保障。

二、BIM全專業(yè)模型搭建

根據(jù)項(xiàng)目制定的模型標(biāo)準(zhǔn)建立施工階段BIM模型，包含：基礎(chǔ)、橋墩、橋臺(tái)、箱梁、橋面系等所有模型，并結(jié)合施工圖紙創(chuàng)建針對(duì)該項(xiàng)目的BIM標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)模型三維可視化，便于更好理解圖紙。

針對(duì)線路異形多變的特點(diǎn)，保證施工模型精度，通過CAD圖紙進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，結(jié)合表格、dynamo等軟件，通過輪廓放置及箱梁沿線路放置的放置的方式實(shí)現(xiàn)模型的精細(xì)化創(chuàng)建。

根據(jù)施工方案及現(xiàn)場施工需求，再次對(duì)主體模型以及施工措施模型進(jìn)行深化，模型精度超LOD400，指導(dǎo)構(gòu)件生產(chǎn)與加工，成功避免了存在各類工程量統(tǒng)計(jì)分析漏項(xiàng)、多項(xiàng)或描述不清的問題。

三、BIM集成創(chuàng)新應(yīng)用

（一）圍堰選型。馬鞍石復(fù)線橋P7主墩位于嘉陵江河灘，承臺(tái)一角局部常年處于河面以下。通過建立BIM模型，分析不同圍堰材料消耗量和受力情況，通過多方案比較，確定了“L”型咬合樁圍堰方案。采用該圍堰可極大地降低成本并節(jié)省工期，節(jié)約成本400萬元，工期1個(gè)月，確保P7主墩能夠在汛期來臨前順利出水，為后續(xù)施工提供了有力保證。

（二）深水裸巖棧橋施工研究。項(xiàng)目橫跨嘉陵江，主橋墩位于深水裸巖區(qū)域，常規(guī)布置無法滿足施工需求，借助BIM技術(shù)，建立鋼棧橋大臨模型，同時(shí)建立有限元仿真模型，對(duì)大臨設(shè)施進(jìn)行受力分析，并對(duì)各個(gè)施工工況進(jìn)行模擬計(jì)算，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（三）0#塊托架分析。0#塊混凝土量為1827m³，托架為上部結(jié)構(gòu)施工的基礎(chǔ)，利用BIM技術(shù)對(duì)托架各構(gòu)件進(jìn)行受力分析，經(jīng)計(jì)算各構(gòu)件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

（四）0#塊托架預(yù)壓。0#塊托架預(yù)壓采用墩身頂部安裝反力架，將千斤頂放到反力架與托架之間，墩頂施工時(shí)預(yù)埋精軋螺紋鋼，通過扁擔(dān)梁對(duì)反力架進(jìn)行錨固，反力架前端承受千斤頂?shù)捻斄Γ煌瑫r(shí)，給托架以反力，以達(dá)到預(yù)壓效果。主墩0#塊反力架施工，能夠通過千斤頂加載或者卸載任意大小的荷載，與傳統(tǒng)堆載相比，更具有快捷性，且管理人員需要人數(shù)少，節(jié)約管理成本。

（五）0#塊技術(shù)研究。0#塊長9m，高1510cm，混凝土量為1827m³，是連續(xù)剛構(gòu)的中心，也是懸臂施工的基礎(chǔ)，塊內(nèi)鋼筋、管道密集，縱橫交錯(cuò)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且為大體積混凝土，在高空中采用托架施工，施工難度大，其施工質(zhì)量將直接影響后面梁段的質(zhì)量以及整個(gè)主橋的質(zhì)量。借助BIM技術(shù)，采用有限元分析軟件Midas進(jìn)行建模，對(duì)0#塊大體積混凝土溫度場進(jìn)行了仿真計(jì)算；并提出應(yīng)優(yōu)先選用低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，進(jìn)一步優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)；大體積混凝土施工所用水泥其7天的水化熱不宜大于270kJ/kg。

（六）0#塊鋼筋工程量提取。以0#塊為例計(jì)算項(xiàng)目鋼筋配置，0#塊高度高且涉及的鋼筋類別較多，給工程算量造成一定困難。在施工過程中，通過Revit搭建主體鋼筋模型，利用模型快速提取鋼筋明細(xì)表工程量，進(jìn)行多算對(duì)比，提升施工算量的精度與效率，通過對(duì)比為項(xiàng)目結(jié)余鋼筋104.19t。損耗率為-1.29%。

（七）復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程量提取。該項(xiàng)目線性變化曲線使得節(jié)段工程量難以統(tǒng)計(jì)。以按照圖紙精確建立的模型為基礎(chǔ)，按分部分項(xiàng)工程和施工計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行節(jié)段劃分，提取每個(gè)節(jié)段混凝土工程量和表面積，便于施工前核算材料用量，提前擬定物資計(jì)劃，減少物資損耗，通過BIM技術(shù)為項(xiàng)目創(chuàng)造結(jié)余混凝土733.86m³。本項(xiàng)目邊坡高度在20~33m，擋墻邊坡數(shù)量多，種類復(fù)雜，工程量統(tǒng)計(jì)工作量大，通過BIM模型建立三維模型，一鍵統(tǒng)計(jì)各種類型工程量。

（八）傾斜攝影應(yīng)用。改拓建項(xiàng)目現(xiàn)狀場地情況復(fù)雜，涉及現(xiàn)有交通情況復(fù)雜。通過傾斜攝影技術(shù)，進(jìn)行三維逆向建模，復(fù)原既有項(xiàng)目現(xiàn)狀場地情況。完成項(xiàng)目部選址，施工便道優(yōu)化，重點(diǎn)交通導(dǎo)改規(guī)劃等，并通過傾斜攝影模型與BIM模型的結(jié)合，落地性實(shí)施各種方案，配合各參建單位、相關(guān)單位進(jìn)行協(xié)調(diào)會(huì)開展，輔助項(xiàng)目管理工作開展。

（九）交通組織模擬。針對(duì)渝武高速拓寬改造工程，結(jié)合施工現(xiàn)場施工條件，通過人車模擬的方式，以實(shí)景還原的方式提前分階段及部位完成復(fù)雜立交交通組織轉(zhuǎn)換。

（十）P7咬合樁圍堰模擬與主橋墩柱施工模擬和 0#塊及掛籃施工模擬。

四、BIM數(shù)字化應(yīng)用管理平臺(tái)

（一）危大工程管理。危大工程是項(xiàng)目控制的要點(diǎn)，借助云平臺(tái)可視化，對(duì)危大工程各個(gè)方面實(shí)施監(jiān)控，通過危大匯總、評(píng)審、驗(yàn)收、交底等流程，進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)場管理人員對(duì)危大工程的控制，可以更好地分析和評(píng)估潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并提前采取相應(yīng)的措施來提高工程的安全系數(shù)。

（二）實(shí)景進(jìn)度管理。利用無人機(jī)、全景相機(jī)采集現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)，結(jié)合平臺(tái)上傳，形成全景進(jìn)度報(bào)告，由單一展現(xiàn)變?yōu)殡p向互動(dòng)，從不同時(shí)間同一角度觀察現(xiàn)場某一部位施工進(jìn)度情況，并將全景進(jìn)度對(duì)比分析用于日常項(xiàng)目例會(huì)，通過月進(jìn)度與季進(jìn)度全景對(duì)比分析項(xiàng)目施工進(jìn)度偏差和費(fèi)用偏差，便于項(xiàng)目及時(shí)調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃和資源規(guī)劃。

（三）BIM建造。云平臺(tái)BIM建造嚴(yán)格按照“三星智慧工地”要求，針對(duì)項(xiàng)目BIM模型進(jìn)行拆分，工藝模擬、施工場布，施工工藝、效果圖等內(nèi)容進(jìn)行上傳并實(shí)施更新，大幅度提高管理的科學(xué)性和智能化水平，實(shí)現(xiàn)了信息共享和集成管理。

（四）實(shí)名制管理。通過人員實(shí)名制管理，驗(yàn)證人員身份，系統(tǒng)將會(huì)記錄該人員的個(gè)人信息，包括姓名、職務(wù)、所屬單位等，可以更好地了解人員的分布和工作任務(wù)，從而更有效地進(jìn)行人員調(diào)度和資源管理。還可以提供實(shí)時(shí)通知和警報(bào)，以便及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件和緊急狀況，提高施工現(xiàn)場的安全性和工作效率，降低人員管理成本，并為監(jiān)理和安全檢查提供便利。

（五）設(shè)備管理。將設(shè)備的詳細(xì)信息錄入云平臺(tái)中，包括設(shè)備的制造商、型號(hào)、維護(hù)要求等。可以方便地查看和管理設(shè)備信息，進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)計(jì)劃和運(yùn)營管理，提供便捷的操作手冊和維護(hù)記錄。實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理過程的數(shù)字化和自動(dòng)化，提高設(shè)備管理的效率和準(zhǔn)確性。能夠幫助項(xiàng)目更好地進(jìn)行設(shè)備的規(guī)劃、安裝和維護(hù)。

（六）移動(dòng)管理平臺(tái)。通過手機(jī)移動(dòng)管理設(shè)備可查看項(xiàng)目建設(shè)概況、隱患排查臺(tái)賬、危大工程情況、日常安全檢查等多項(xiàng)措施，利用移動(dòng)平臺(tái)快速創(chuàng)建日常安全檢查，下達(dá)安全質(zhì)量隱患通知（拍照→隱患描述→整改責(zé)任人→隱患類型），系統(tǒng)自動(dòng)反饋相關(guān)區(qū)域責(zé)任人，有效完成安全質(zhì)量隱患整改工作。

渝武高速路作為重慶市重點(diǎn)民生工程項(xiàng)目，本項(xiàng)目不僅執(zhí)行高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，并將新技術(shù)、新模式融入到BIM實(shí)施過程。項(xiàng)目開工至今迎接了重慶市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、中建系統(tǒng)及社會(huì)各界人士觀摩交流30余次，BIM實(shí)施應(yīng)用工作得到一致認(rèn)可。在項(xiàng)目建成后，將有效緩解渝武高速現(xiàn)狀交通擁堵，極大改善中心城區(qū)西北向?qū)ν忾T戶通道的交通環(huán)境，串聯(lián)中心城區(qū)多條橫向通道，推動(dòng)蔡家、禮嘉及北碚等組團(tuán)協(xié)同發(fā)展。下一步，公司將繼續(xù)深研BIM技術(shù)及其在數(shù)智建造領(lǐng)域中的應(yīng)用，不斷拓展新技術(shù)，與更多伙伴攜手，為數(shù)字基建、智能建造增添創(chuàng)新動(dòng)能與智慧活力!