大連道路拓寬改造工程BIM技術(shù)應用(40頁)

1、 BIM技術(shù)在大連市疏港路 拓寬改造工程中的應用大連市市政設計研究院有限責任公司2015年“創(chuàng)新杯”建筑信息模型（BIM）設計大賽參賽項目(基礎設施類) 目 錄應用BIM進行方案設計項目組織和工作流程項目概況單位概況應用BIM進行詳細設計BIM應用創(chuàng)新總結(jié)與展望單位概況工程業(yè)績：公司先后完成了省內(nèi)外6000余項工程設計，其中大型工程設計2000余項，百余項分別獲國家、建設部、遼寧省、大連市優(yōu)秀勘察設計獎。道橋部分的經(jīng)典案例如下：單位概況：大連市市政設計研究總院有限公司創(chuàng)建于1985 年，三十多年來，在全體員工的共同努力下，公司已經(jīng)發(fā)展為專業(yè)齊全的綜合性技術(shù)密集型工程設計研究單位。單位資質(zhì)及榮譽

2、如下所示：大連市市政設計研究院有限責任公司簡介大連市中華路跨朱棋路立交橋大連市東北路立交橋擴建工程大連市東聯(lián)路工程海南文昌清瀾大橋建設工程項目概況項目名稱大連市疏港路拓寬改造工程服務范圍工程總長7.5km，是大連中心城區(qū)東西向快速路。工程利用鐵路改造后騰出的場地，將疏港路全線由雙向4車道改造為雙向8車道。項目道路長度5.3公里，高架橋長度2.2公里，涉及一座大型樞紐型立交香爐礁立交和疏西橋、菜市橋兩座互通立交的改造，項目規(guī)模大，涉及因素多，采用BIM方法設計充分體現(xiàn)了設計價值。是我院首次完整采用BIM技術(shù)設計的一條大型城市道路橋梁工程。北設計起點設計終點南側(cè)新建四車道道路南側(cè)新建四車道橋梁香爐

3、礁立交匝道改造橋下新建道路新建疏港西橋東港商務區(qū)菜市橋綠波橋香爐礁項目infarworks建模展示項目infarworks建模展示 1、工程規(guī)模大節(jié)點多，方案階段工作量大。 2、復雜的1對多匝道分合流點節(jié)點。 3、存在大量曲線、異形橋梁上部結(jié)構(gòu)。 4、大型樞紐立交空間關(guān)系復雜，凈空視距需要保證。 5、工程情況復雜，設計與現(xiàn)場結(jié)合要求高。項目的復雜性香爐礁立交西南路立交節(jié)點菜市橋立交節(jié)點香爐礁西側(cè)匝道分流節(jié)點香爐礁東側(cè)匝道合流節(jié)點香爐礁立交處空間關(guān)系復雜橋下輔助路凈空視距需要保證綠波橋?qū)嵕罢掌銧t礁立交實景照片東聯(lián)路上橋匝道實景照片香東橋（下穿輕軌）實景照片現(xiàn)有疏港路東橋?qū)嵕罢掌陆ㄏ銧t礁右轉(zhuǎn)匝

4、道新建疏港西橋項目組織和工作流程 BIM項目組成員情況：總負責：劉宇技術(shù)部：周連偉項目組長：龐然副組長：許艷林孫海亮張文博劉洪波王德鈞總體組道路專業(yè)組橋梁上部組橋梁下部及附屬工程組張 波沈會龍梁新宇李奕男 BIM軟件的使用：Infraworks軟件：初始方案設計、匯報展示Civil3D軟件：道路設計、橋梁上部建模建模Revit 軟件：橋梁下部、附屬工程、結(jié)構(gòu)詳細設計Navisworks軟件：模型匯總、碰撞檢查BIM小組工作流程圖：橋梁組初始方案設計infarworks總體組道路組道路線性設計、部件制定、裝配Civil3D橋型布置設計族、部件制定Civil3D、Revit修改完善模型匯總、碰撞檢

5、查infarworks、Navisworks修改完善反饋反饋實體模型實體模型詳細方案評審、模型驗收infarworks、Navisworks橋梁詳細設計、出圖Revit道路詳細設計、出圖Civil3D確認確認實體模型實體模型展示匯報、數(shù)字交付Infarworks、Navisworks出圖、數(shù)據(jù)出圖、數(shù)據(jù)協(xié)同模式和管理： 道橋?qū)I(yè)需多軟件建模特點，本項目采用傳遞數(shù)據(jù)文件的方式進行協(xié)同，項目模型由總體組匯集，項目出圖使用Civil 3D和Revit 兩種軟件，分別建立了統(tǒng)一的標準。道路組道路詳細出圖道路模型實體fbx初始方案模型imx總體組全部模型匯總Infraworks橋梁下部及附屬工程模型實體

6、fbx橋梁上部模型實體fbx橋梁下部及附屬工程組橋梁下部出圖道路線性文件dwg橋梁上部組橋梁上部出圖應用BIM進行方案設計 AIW針對于BIM解決方案，開放了大量的模型數(shù)據(jù)庫，通過AIW模型生成器即可下載工程項目的初始模型，但由于數(shù)據(jù)庫限制，現(xiàn)有模型不可以直接利用，改造后更有利于項目內(nèi)容的理解：1.現(xiàn)有模型和改造后模型的對比 a.現(xiàn)有模型（截取香爐礁路段） 通過模型生成器下載疏港路地形及模型。 b.改造后模型（截取香爐礁路段） 對既有模型根據(jù)疏港路項目進行改造。 a.路段右出右出b.路段左出2.路段左出和右出方案的仿真對比 東行路線經(jīng)過菜市橋以后，設置通往上海路的匝道出口一處，由于現(xiàn)狀路平行于

7、主線且位于主線北側(cè)，可以有兩種方案進行比選：方案一(右出)- 右出符合中國的行車習慣，行車較為安全；缺點是影響一部分道路紅線， 部分線形指標受現(xiàn)狀控制。方案二(左出)- 由于現(xiàn)狀路與主線的關(guān)系，設置左出比較直接；缺點是左出不利于中國 的行車習慣，且出口離西行的疏港東橋橋臺較近，會影響視距。左出拆除舊橋第一聯(lián)新建左幅第一聯(lián)與右幅橋梁舊橋舊橋保留新建左幅、右幅拼寬橋梁舊橋拆除新建左幅、右幅獨立橋梁，改善線形新建橋梁新建橋梁3.疏港西橋多個改造方案的對比 該段落平面線形基本相同，比選的重點在于原疏港西橋舊橋(共三聯(lián)，98.66+155+100米)是否利用方面。在對于舊橋利用情況共提出了三個方案：方案

8、一(推薦方案)- 將老橋第一聯(lián)拆除后利用其位置新建左幅第一聯(lián)與右幅第一聯(lián)橋，舊橋第二、三聯(lián)直接做為左幅橋梁使用，右幅橋梁其他部分新建。此方案施工期疏港路需中斷交通。方案二(比選方案)- 將老橋第一聯(lián)利用，根據(jù)加寬后的左、右幅平面線形對第一聯(lián)兩側(cè)進行拼寬，舊橋第二、三聯(lián)直接做為左幅橋梁使用，右幅橋梁其他部分新建。本方案施工期仍可保證疏港路老路通行。方案三(比選方案)-考慮到老橋的使用狀態(tài)將原橋全部拆除，左、右幅橋梁全部新建。施工期需中段交通，且對長大鐵路影響最大。類別方案一(拆除第一聯(lián))方案二(全部利用)方案三(全部拆除)行車舒適性中差好結(jié)構(gòu)安全性中差好對現(xiàn)有交通影響中小大對長大鐵路影響中小大工

9、程造價中低高推薦意見推薦疏港西橋改造比選表 a.方案一舊橋 b.方案二 c.方案三新建橋梁4.橋梁景觀對比 revit族的豐富程度在市政道橋項目中顯得尤為重要，不同造型的構(gòu)件組成景觀橋梁，應用到BIM解決方案中去，更為直觀：不同墩形方案對比5.仿真和分析-橋墩與管線碰撞檢查NAVISWORKS碰撞檢測墩柱偏移50cm問題消除應用BIM進行詳細設計1、REVIT參數(shù)化族庫橋梁上部結(jié)構(gòu)箱梁族橋梁下部結(jié)構(gòu)族道路標志族路燈族附屬結(jié)構(gòu)族1、REVIT參數(shù)化族庫平面圖縱斷面圖橫斷面圖土方橫斷面圖土方計算表平曲線表交叉口設計圖2、BIM施工圖詳細展示道路REVIT直接出2D施工圖CAD出2D施工圖頂板頂層配

10、筋圖上部結(jié)構(gòu)橫斷面圖橋梁上部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)橫斷面配筋圖上部結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造圖橋梁上部圖紙類型出圖比例上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造50%上部結(jié)構(gòu)鋼筋30%橋墩構(gòu)造圖橋墩配筋圖橋臺構(gòu)造圖橋梁上部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)橋臺配筋圖橋梁下部圖紙類型出圖比例下部結(jié)構(gòu)構(gòu)造80%下部結(jié)構(gòu)鋼筋70%2、BIM施工圖詳細展示BIM應用創(chuàng)新1、自主開發(fā)異形橋梁上部建模編輯 部件裝配 部件提取 實體生成體量模型1、自主開發(fā)異形橋梁上部建模曲線箱梁平面圖跨中斷面圖支點斷面圖變寬變梁高箱梁平面圖變寬變梁高箱梁立面圖建模優(yōu)勢： 1、可完成曲線異形變梁高箱梁結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)邊線可以與道路邊線鎖定，隨之自動變化。 2、箱梁模型可考慮道路縱斷和橫坡信息。 3

11、、可一次性完成整座橋梁的上下部結(jié)構(gòu)裝配， 并可在各軟件件協(xié)同和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 問題和局限性： 對于帶角度的斜橋，此種建模方法不能直接生成橫梁模型。 1、自主開發(fā)異形橋梁上部建模1、自主開發(fā)異形橋梁上部建模橋墩臺參數(shù)化族定制采用Revit插件布置橋墩 高架橋梁橋墩數(shù)量大，BIM設計中解決了Revit橋梁插件不能加載自定義橋墩族的關(guān)鍵技術(shù)問題，滿足了大批量下部墩臺布置的要求。2、使用裝配設計復雜的道路連接部 Infar處理復雜的道路連接部會導致模型、標線錯位，嚴重影響模型完整性。利用Civil 3D生成分叉段部件導入Infra進行二次設計，利用Infra重新定義管線或Civil3D的布爾運算形成標線。

12、利用Civil 3D生成分叉段部件，提取實體并賦予材質(zhì)（材質(zhì)為Infra中相關(guān)材質(zhì)）模型分叉段生成效果不理想將Civil 3D實體導出為fbx文件后倒入Infra再次進行設計利用Infra重新定義管線，對分叉段施劃標線或者利用Civil 3D中布爾運算，生成標線fbx文件后導入Infra，形成標線分叉段修改完畢3、實體化凈空限界、視距線檢查 利用civil3d模型，通過選定基準曲面及對照曲面完成三角網(wǎng)體積曲面的生成，可以曲面Z值高差分布（即凈空分布） 僅僅檢測了橋面和地面的高差關(guān)系，且只是在設計階段進行檢查。傳統(tǒng)的凈空檢查方法3、實體化凈空限界、視距線檢查實體化凈空限界方法編輯 部件提取實體導

13、入模型碰撞檢查建筑限界建筑限界實體化視距線的碰撞檢查視距線采用部件編輯器將視距線裝配成實體，與模型進行碰撞檢查3、實體化凈空限界、視距線檢查視距線目高視距線與橋墩的碰撞檢查3、實體化凈空限界、視距線檢查 本工程創(chuàng)新采用實體進行凈空檢測，從而使凈空的檢測不僅僅局限于道路專業(yè)本身和設計階段，而且還可以通過碰撞與所有BIM實體進行檢測，并且可以在運維管理階段對后期增加設施進行檢測。 作為實體模型的一部分進行數(shù)字化交付后，實現(xiàn)了對道路凈空維護的全范圍全時限的保障。 采用裝配形式生成了目高和物高的標記點，繪制了三維視線，從廣義的碰撞方面，可以對所有影響視線的因素進行全面的檢驗。將視距線實體化的好處是作為

14、實體存在的視距線與任何其他實體模型均形成了自然的碰撞關(guān)系，可以避免任何后加入的實體影響道路的視距安全。 以上兩點從項目全生命周期運維的角度具有非常重要的意義。4、BIM三維導航 針對大型市政工程路線長，周邊環(huán)境復雜，設計與現(xiàn)場結(jié)合困難，提出在BIM系統(tǒng)中引入三維導航的應用。使用移動設備的GPS定位和電子羅盤指南針驅(qū)動云端下載的三維模型，可即時將三維模型對照到現(xiàn)場位置和方向上，達到虛擬現(xiàn)實的效果，該應用對項目全部生命周期均具有較大的應用價值：4、BIM三維導航方便設計人員現(xiàn)場調(diào)查與對照1方便施工操作和監(jiān)理過程對照檢查3方便運行維護中實時對照錄入基礎信息運維階段采用手持設備指定模型部件，即時記錄文字、影像、養(yǎng)護記錄，維修記錄，造價等42方便設計過