BIM案例教程:基于BIM技术的铁路桥梁专业技术交底研究
文章来源:铁路BIM联盟
高速铁路桥梁占比高、特殊结构多,施工难度大;基于2D的技术交底形式不直观,不能很好体现设计重点及施工难点;现有BIM软件交互存在一定壁垒,不同BIM软件共享成果的效果较差。为了这些解决BIM模型的传递问题,开展基于BIM的铁路桥梁专业技术交底研究很有必要
设计交底是由建设单位组织、施工单位和监理单位参加,由设计单位对施工图设计文件和图纸文件进行讲解的一项技术活动。其目的是让施工单位、监理单位充分了解设计意图、设计内容和技术规范要求,明确质量控制的重难点。在长期的技术交底实践中,传统技术交底一般依托于office或者图纸,文字表达枯燥乏味,不够形象直观。
技术交底路线
基于BIM的铁路桥梁技术交底与二维设计交底相比,交底内容和对象没有变化,变化的只是形式和手段。由于采用可视化和信息化交底方法,在虚拟数字环境下全面表达工程设计意图、技术标准和施工注意事项,能够提升施工单位对工程的了解,保证建设单位对工程的全面把控。
不同交底方法分析
成果应用
装配式桥梁结构技术交底
新建京雄铁路部分桥梁段落采用装配式一体化设计、施工模式。装配式一体化由管桩、管桩承台、节段预制拼装圆端实体桥墩、预制无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁、装配式桥面附属和CRTSⅢ型先张轨道板等组成。节段预制桥墩采用场内预制和现场坐浆安装、灌浆施工方式。装配式桥梁附属采用工厂化预制和现场安装、灌浆施工方式。
设计单位采用达索CATIA建立BIM孪生数字模型。
达索中BIM模型
由于达索软件3DEXPERIENCE采用基于服务器的应用模式,模型展示尤为不便,可将模型导出为3DPDF格式,用于施工现场技术交底。
导出3DPDF格式模型
形成的3DPDF可用于设计阶段的方案汇报,辅助建设单位、相关产权单位进行相关决策。同时也可用于施工阶段的现场技术交底,使施工单位人员更好地了解设计意图。
现场3DPDF展示
结构细部采用图片格式,能够从空间多维度反映装配式结构的构成,使参建各方能直观地理解设计方法,更好地开展现场施工组织。
管桩结构
装配式桥墩结构
拱桥钢筋技术交底
某铁路桥梁采用(110+228+110)m预应力混凝土连续梁-拱组合结构跨越河流。该桥型具有结构刚度大、变形小、行车平顺性好等优点。梁部采用先梁后拱施工工法,主梁采用悬浇施工,拱肋在桥面上采用竖转就位。
连续梁-拱组合结构拱脚结构重要而且受力复杂,其预应力钢束、普通钢筋、拱脚加强钢筋及拱肋结构互相交叉干扰,通过建立BIM模型能够指导二维设计优化钢筋布置,在此基础上进一步实现施工单位的深化应用,提高施工班组效率,保证混凝土浇筑质量。
通过录制视频进行辅助现场技术交底,以可视化、多视角方式展示结构细节,使施工人员了解设计意图。
连续梁-拱拱脚钢筋视频展示
转体连续梁技术交底
京雄铁路桥梁跨越高速公路采用(72+128+72)m连续梁结构,其中主桥采用平面墩顶转体法施工,中墩设置转体球绞,其中上球绞设置在连续梁底部,下球绞设置在墩顶,在边墩设置临时墩、滑到梁等。利用Tekla软件建立连续梁主体结构、桥墩结构、承台结构、转体贝雷梁支架及基础、滑道及拖拉系统等球绞精细化模型。通过建立连续梁全桥模型,BIM模型所见即所得。
Tekla模型可以友好地导出IFC通用格式传递给Navisworks。
Tekla导出IFC
Navisworks作为解决方案支持所有项目相关方可靠地整合、分享和审阅详细的三维设计模型。
IFC模型在Navisworks中展示
以桥梁工程BIM模型为基础,通过Navisworks展示软件,对桥梁工程进行构件三维显示,同时能够实现三维碰撞检查和预应力钢束空间定位等,可大幅度提高多方沟通效率、降低安全风险、提高施工过程管理水平、确保进度和工期。
碰撞检查结果
预应力钢束空间定位
连续梁支座技术交底
铁路连续梁球型钢支座构造复杂、结构构件多,利用达索CATIA建立支座模型,在设计阶段可以进行碰撞检查。进一步利用Composer软件将模型分解或者剖切,用于现场施工交底,同时可利用Composer制作动画视频。3DVIAComposer是达索旗下的软件,能够使创建2D、3D图像和动画的工作大大简化,创建能力大大增强。Composer中BIM模型可以进行结构分解和剖切。
Composer模型分解
Composer模型剖切
基于BIM的三维可视化技术交底研究能够友好地解决设计单位与施工单位的BIM模型传递问题,在此基础上以可视化、交互的方式与施工单位、监理单位就设计意图、重难点问题进行交底。
与传统“平面+文字”方式相比,利用BIM技术的交底效果明显提升,大大减少了因施工人员理解不到位而造成的施工偏差,可显著提升设计质量、缩短施工周期。
内容来源:
铁路BIM联盟成员单位
——中国铁路设计集团、国铁集团工管中心、中铁十九局
张少朋,杨斌,卢孟凡
基于BIM技术的铁路桥梁专业技术交底研究[J].铁路技术创新.
(铁路BIM联盟文章,转发请注明出处)
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