洛阳郑卢高速九都西路连接线与西环路互通立交工程项目效果图

    一、项目背景

    1.1项目概况

    郑卢高速九都西路连接线与西环路互通立交工程项目，位于河南省洛阳市西部，北部为洛阳市涧西区，南侧为洛阳市高新技术产业区，是洛阳市构建现代基础设施体系的重要项目。本项目新建八条转向匝道与郑卢高速九都西路连接线和在建的西环路主线衔接，共同构成交通功能完善的全互通立交，其匝道合计长度7841.801m，其中桥梁结构总长4440.542m，道路合计总长3221.259m，箱涵合计长度180m。桥梁分为预制预应力砼组合箱梁、钢筋砼现浇箱梁和预应力砼现浇箱梁三种结构，道路路面为沥青混凝土，涵洞为普通钢筋混凝土箱涵。

    1.2项目难点

    （1）本项目立交线性复杂，横坡及梁截面尺寸变化多，线形控制难度大。

    （2）异性结构体量大，工程量核算困难，传统计算方法难以完成。

    （3）现浇箱梁多，预应力波纹管与钢筋碰撞多，需进行优化设计，提前应对和解决各种错漏碰缺等问题。

    （4）本项目工作量大，工程、物资、计划、技术等各部门协同不便，难以在各个分区之间综合高效调配人、材、机。

    二、项目BIM应用情况

    2.1工程管理框架结构

    2.2应用概况

    洛阳市政建设集团有限公司BIM团队结合项目工程，按照成本、进度、质量、安全、技术五个管理方向多个应用点实施，其中辅助工程量核算、辅助现浇模板周转计算为创新应用，辅助箱梁线性精细化控制、辅助支架受力排布为深化应用，通过在项目上具体应用实施，为建设项目创效。

BIM模型整体展示

    三、BIM应用亮点

    3.1模型坐标点提取定位

    工程测量是工程质量控制的基础，也是施工中很重要的一项技术工作，贯穿于工程施工的全过程。在市政工程测量中，把握好测量定位，需要对坐标点和高程控制点进行控制点加密，确保路桥线性准确。然而在传统方式下，项目测量人员在传统的桥梁测量定位时，会由于线路变化复杂，只给放出部分点，其他通过“拉尺子”的方法进行定位，这容易造成测量精确度较低的问题。

    现结合BIM后应用流程：

    在本项目中，考虑到模型精细化程度已达到应用标准，可参与到实际现场应用。在测量前，项目BIM人员在模型中对坐标点进行定位并提取出该处坐标，通过记录校核生成《定位测量记录》交于现场测量人员使用。

    现应用成果：

    ES匝道0#右幅桥台边角坐标模板安装验收100%合格

    通过使用该方法，项目BIM人员从模型中共提取坐标点2700多个进行辅助测量放样，结果可以明显感觉到测量人员工作量的下降以及工作效率的提高，同时施工放样位置精确度也大大得到了提升，面对工程验收时合格率达到了100%，可以明显感受到工程质量的提高。

    3.2辅助精细化箱梁线性控制

    由于连续箱梁桥的跨度大、整体性好，亦能符合人们审美观念，因而越来越广泛的应用到桥梁的建设中去，但是在施工过程中如何保持竖向线形偏差和横向偏移量能在允许范围之内，如何保证桥梁线形良好等是连续箱梁桥施工的难点所在。本项目设计图纸仅提供了现浇箱梁关键部位控制点坐标和数据，无法满足施工控制需求。需要测量人员进行计算放样，但各条匝道线形较为复杂，并且匝道横坡有超高变化，测量计算难度大。

    现阶段利用Dynamo辅助流程：

    项目部人员结合BIM技术，利用Dynamo软件从模型中根据施工需求提取线形控制数据。然后按照现场施工支模情况确定控制点位置，并根据现场需要控制间距(本项目1m)来提取加密的控制点坐标，浇筑箱梁前及防撞护栏支模前，通过Dynamo对每联现浇箱梁的边角控制点进行1m(Dynamo可按任意间距提取)的等间距坐标数据提取，然后现场测量人员结合数据进行现场测量放样。

    现阶段应用成果：

    Dynamo定位控制点        Dynamo提取坐标点

    本项目通过Dynamo提取控制点坐标不仅大大减轻了测量人员的计算工作量，同时也提高了线形精确度，保证了工程质量。

    现场控制点应用

    3.3辅助支架受力排布计算

    该工程现浇梁占总比达到75%，且都为满堂支架施工。满堂支架受力计算及排布是本项目重点控制方案，在传统的方式中，由于箱梁截面变化多，人工计算困难，传统的方法只能估算取值，无法做到准确截取计算。

    现阶段支架验算流程：

    本项目利用BIM技术，通过模型与可视化编程Dynamo结合，根据支架纵距及横距的排布对箱梁进行分割计算，准确计算出各立杆上钢筋混凝土自重，并考虑施工临时荷载等因素，快速计算出受力是否满足要求，如果不能满足，则可输入调整值即可重新快速计算出调整后的方案是否满足要求，直至调整计算出最优方案。

    现应用成果：

    受力排布计算

    项目BIM人员利用Dynamo辅助进行方案的受力计算，一方面，大大提升了方案支架受力计算的效率，提升方案计算的准确性；同时，通过计算机辅助的不断优化排布，在满足方案安全技术要求的同时，减少支架材料的浪费，降低了施工成本。

    3.4进度管理

    实时把握施工进度，了解现场的真实进度信息是项目部编制施工进度计划的依据，也是其能够通过调整确保工期目标的保证。

    现阶段进度管理流程：

    项目部管理人员结合BIM技术，根据施工计划关联模型，并对现场进度进行实时录入，上传云端保存数据，通过对比BIM模型进度演示，掌控进度情况，对滞后施工及时查看原因，并采取相应的有效措施，调整工程建设施工进度计划，保证工期目标按时完成。

    进度计划与实际完成对比图：

    项目利用BIM5D手机端每天录入进度信息，使得管理人员和没来现场的人员都可以直接通过软件查看当天的进度情况，这种方法方便快捷，也对已完成的工作有了时间上的记录，对项目的进度管理有了大大的提高。

    3.5安全质量管理——BIM5D平台安全质量管理

    项目施工是建筑施工企业生产的前沿阵地，项目安全质量管理是项目管理的一项重要的工作，强化项目安全质量管理是每一个项目人员的当务之急，然而在传统的安全质量管理流程中存在着联系责任人容易遗漏，无法及时跟踪复查;传统纸质记录不明确，对现场安全问题不能直观展现等问题。

    现阶段安全质量管理流程：

    本项目通过引入BIM5D软件，进一步改善工程施工现场的安全质量生产管理体系。安全员和质量员通过对现场存在的安全问题及时反馈、电子信息留痕，实时监督着安全质量问题的整改情况，确保每一个发现的安全隐患都能够得以及时解决，项目领导只需通过手机端即可掌控现场发现的全部安全质量问题，随时查看安全的解决进度。

    平台质量安全问题汇总图：

    质量问题管理

    安全问题管理

    使用后，项目切身感受到了这种跟踪整改问题的时效性，管理层并利用了BIM5D的PC端和WEB端把控现场安全质量问题整体状况，根据平台对问题的责任人汇总和问题类型汇总，及时查找出易出现的问题，提高了工作的效率。

    利用平台数据进行分析总结：

    四、BIM应用效果

    项目实际应用效果

    利用BIM技术：

    （1）与设计清单工程量进行对比，发现工程量不匹配46处，综合量差402。

    （2）发现图纸问题15处。

    （3）箱梁波纹管模型与钢筋模型整合后，发现碰撞112处。

    （4）对钢筋排布进行了优化，节约钢筋损失约4.2t。

    本项目通过利用BIM技术，直接经济收益42万元，节约工期约26天，质量、安全管控水平显著提高。

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