1、工程概况

    由中铁二局五公司承建的明月峡长江大桥主桥结构为双层四线铁路钢桁梁斜拉桥，下层为时速160公里的重庆铁路枢纽东环线客货共线双线铁路，上层为预留时速250公里的达渝城际双线铁路，主跨425m，桥梁全长877.8m，按62.5+125+425+175+75m布置孔跨。

    主塔基础为群桩承台结构；主塔为双柱式花瓶型结构。钢桁梁采用N形主桁结构正交异性密横梁桥面系，全桥共计69个节段；斜拉索为空间双索面扇形布置，全桥共计120根斜拉索。

    桥梁整体结构新颖、技术先进、造型美观，施工难度大、技术要求高。是重庆铁路枢纽东环线、规划拟建的达渝城际铁路跨越长江引入重庆东站的共用桥梁，是铁路枢纽东环线的控制性工程之一，也是全线重难点工程之一。

    明月峡长江大桥立面图

    2、工程重难点

    地理位置特殊

    明月峡大桥跨越Ⅰ级长江航道，主塔承台基坑开挖均需进行水下爆破作业。钢梁构件运输及安装对航道运营存在安全威胁，施工过程安全风险管控要求高。

    地质情况复杂

    主塔基础位于长江河岸交界处，河床基岩裸露、地形高差大；桥位区受三峡库区蓄水、行洪影响水位变化达20m，给主塔基础及承台施工带来很大的影响。

    结构新颖

    塔柱为双柱式花瓶形结构，塔柱倾斜、截面尺寸大、四面收坡，液压爬模设计较复杂；塔柱线形控制精度高、斜拉索锚管精确定位难、塔柱混凝土防裂控制难度大；钢梁采用N型主桁整体节点型式，钢梁制造安装精度、索力调整、合龙及成桥线形控制精度要求高。

    受力体系复杂

    该桥钢梁、斜拉索、多点支撑约束等构成较复杂的超静定结构体系，墩塔固结，塔梁分离，梁部设置复杂的约束体系，施工过程及成桥运营状态均须对索塔、主梁、斜拉索变形及结构内力进行有效监控。

    明月峡长江大桥地理位置示意图

    3、组织架构

    为进一步加强BIM技术对提高项目管理的作用，实现对施工过程、质量安全、形象进度等全方位掌控，达到对复杂施工方案模拟及图纸碰撞复核的目的，本项目部决定成立BIM技术团队。

    BIM团队架构

    4、BIM技术创新管理应用

    基于BIM的施工场地布置

    本工程施工作业场地狭小，交叉施工多，如何规划好现场的平面布置，使之更好地服务于工程生产，成为项目实施的头号难题。项目充分利用BIM模式场地布置的可视性与动态性，结合既有施工便道布置，利用BIM模型划分各施工区域，合理优化临时栈桥平台、临时道路、材料堆场、桅杆吊码头、临水临电等布置，同时结合工程4D施工模拟，动态调整各施工阶段的平面布置，做到有的放矢，按照重复利用的原则，最大限度地避免临建设施的反复搭建与拆除，杜绝资源浪费。

    施工场地布置图

    BIM审图与深化

    通过建立全桥三维模型，对其钢筋、预埋斜拉索套管及波纹管进行碰撞校核，检查设计图纸中所存在的问题和不合理性，根据反馈信息优化并调整局部钢筋和波纹管的布置，达到施工条件和方案的可操作性。基于BIM的碰撞检查，可以在项目施工前及时发现问题，避免施工过程中的怠工与返工现象，有效加快项目进度，减少材料浪费，节约成本，并且通过对钢筋的优化排布，保证了混凝土振捣的密实性。

    碰撞校核报告

    三维设计辅助施工

    本工程大临设施较多，施工措施较为复杂，基于BIM主体模型，对栈桥平台、钢围堰、及模板支架等施工措施进行三维可视化设计，并出具二维图纸。辅助方案的计算及专家论证，确保设计方案的可实施性和安全性。

    三维可视化设计

    重难点施工专项方案仿真模拟

    本工程危大工程多，施工安全风险大，项目通过运用BIM技术及施工资源模型对重、难点施工部位以及重要施工工艺进行虚拟仿真、分析和验证，及时发现和修改其中存在的问题，通过不断迭代优化方案，从而为后续施工方案的顺利开展提供有力的保证。

    通过对明月峡长江大桥墩顶段架梁进行施工工艺模拟、设备吊装模拟、施工方案模拟、施工工序模拟、人机工程模拟等方面的仿真模拟，直观展示施工全过程，清晰把握施工过程中的难点和要点，优化施工方案，为施工组织提供有效依据和参照，在确保安全的前提下，提高施工方案的可实施性和工程生产效率。

    墩顶区钢梁施工方案及过程仿真模拟

    三维可视化交底

    依据桥梁BIM模型进行三维可视化技术交底，三维动态地演示项目的施工过程，将施工方案的数据和信息以仿真的形式表达，避免理解错误造成的返工和安全隐患。

    钢梁架设可视化交底

    VR与3D打印

    在施工前，利用VR技术的仿真特点和3D打印模型，施工人员可在虚拟系统中直接步入式体验复杂节点与施工工艺，简化施工交底过程，提高交底质量。

    VR体验

    BIM施工综合管理平台

    为加强信息化、精细化管理，实现项目管理目标，项目部结合实际业务流程，自主研发了项目级BIM管理云平台，并与指挥部云平台无缝对接。通过PC端与移动端的联动及数据分析、对比、跟踪、监测、预警，实现过程实时管控及责任可追溯，规范了管理，提高了跟踪效率。

    PC端

    基于云平台实现施工进度管理

    将施工进度通过云平台与模型构件绑定，直观展示每项进度安排所对应的实体模型及包含的构件数。通过分析，优化施工组织和资源的分配，并对后期施工作出提前预判，确保能够保质保量完成，不影响节点工期。

    BIM云平台施工进度管理

    基于云平台实现物资管理

    建立物资台账，通过平台与模型及施工进度相结合，形成物联网，准确预估下一阶段物资材料计划，避免根据施工图计算工程量的繁琐，同时，能够有效对物资消耗进行实时跟进和监控。

    BIM云平台物资管理

    基于云平台实现安全质量管理

    利用BIM三维模型、模拟仿真、三维浏览视频、在平台进行可视化技术和安全交底，相较于图纸的抽象，文字的单一，三维模型能够让施工人员准确掌握设计意图和施工顺序，也可以具体针对某一特定部位详细交待操作注意事项和技术卡控要点，识别施工过程中存在的危险源并提前规避。

    BIM云平台安全质量管理

    5、结语

    本项目BIM技术的运用，为施工及管理提供了技术支持，提高了工程施工的科学性、合理性及安全性，探索信息化工作模式，确保项目高效率实施。利用移动终端通过互联网在BIM信息管理平台上快速实时准确上传、调取所需的基础数据，达到对项目进行安全管理、质量管理、进度管理、成本管理的目的。

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