来源：中铁大桥局集团有限公司

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    渝黔铁路新白沙沱长江大桥BIM技术应用汇报

    一、工程概况

    工程概况：渝黔铁路白沙沱长江大桥是渝黔铁路的关键控制性工程，全长5.3公里。是世界上首座双层六线铁路钢桁梁斜拉桥，也是世界上延米载荷最大的桥梁。主桥采用双塔双索面钢桁梁钭拉桥，主跨为432m,全长920m。两主塔均为H形钢筋混凝土塔，2#塔高175m,3#塔高192m。钢桁梁桁宽24.5m，桁高15.2m。全桥钢梁总重4.1万吨，斜拉索3300吨。大桥分为上下两层，上层为四线客运线，设计时速200km;下层为两线货车线，设计时速120km。

    BIM应用需求：大桥体型大、结构复杂，传统CAD设计效率低，易出错。构件生产、存储、安装涉及多个参与方和多个部门，且数量庞大、类型众多。施工工期长，不同施工项和工序关联紧密，进度管理难度大。大桥结构创新性大，施工工艺难度高，现场交底难度高。大桥作为控制性工程，质量要求高，安全问题涉及范围广。成本投入大，钢杆件与板件成本管控要求高。

    二、BIM实施方案

    技术路线：白沙沱长江大桥的BIM应用分为技术分析和项目管理两个方面，分别由大桥局BIM小组和清华BIM团队组织实施，项目管理方面的应用采用清华大学开发的4D-BIM系统，其技术路线分为需求培训、BIM平台搭建、系统研发、实际应用、总结归纳等5个步骤，施工BIM建模、碰撞检查、材料统计、钢梁架设方案研究、跨平台物料管理、动态实时进度管理、施工模拟、安全质量管理、成本管理等9个应用点。

    三、BIM在技术分析方面的应用

    BIM在技术分析方面的应用包括施工设施与机械设备的BIM建模、建模组装。根据设备参数建立施工机械模型,通过参数定义模型的机构运动,实现钢梁吊装方案精确模拟。将各构件模型分别进行定位、组装,完成全桥结构模型的装配。

    碰撞检查：基于建立的三维模型进行碰撞检查,提前发现施工中存在的问题，提高设计和施工质量，减少返工和材料消耗。在项目实施过程中,对于常用的各标准构件均采用参数化设计方法建立模板，在通过碰撞检查后成为企业BIM模型库的一部分。

    材料统计：通过CATIA模型快速掌握项目工程量，提高工程量统计效率，为工程的材料采购和备料提供依据。

    钢梁架设方案优化：经过DELMIA动态模拟发现原始的钢梁架设方案中存在架梁吊机在取梁时吊机旋转角度过大、起吊过程中架梁吊机扒杆无法旋转过主塔、杆件提升状态与顶推支架之间安全距离过小等问题。经过项目技术人员研究讨论决定修改后钢梁架设方案，然后再重新进行模拟验证修改后的方案。

    四、BIM在项目管理方面的应用

    BIM设计建模：4D-BIM系统所需主体模型由中铁二院提供的BIM设计模型通过数据接口转换导入。场地模型包括架梁吊机、拼装支架、钢粱预拼场以及地形模型。

    设计与施工模型共享：BIM的核心价值之一即模型信息的集成与共享。本项目的设计模型通过接口导入清华大学4D-BIM施工管理系统，实现设计阶段向施工阶段的模型共享。大桥主体模型通过CATIA软件建模，而其他附属场地设施通过3ds软件建模。

    跨平台物料管理：大桥构件的生产、存储、安装涉及多个参与方和多个部门，且构件数量庞大、类型众多，对物料的追踪与管理造成一定的困难。采用跨平台解决方案，实现构件级别的物料管理。包括数字化下料、跨部门物料协网管理、二维码物料追踪、实时同步查询分析

    动态实时进度管理：系统以WBS为核心，进度计划为引擎，集成三维模型、属性信息等内容，实现动态实时进度管理。

    施工模拟：可以天、周、月为时间单位，按不同的时间间隔对施工进度进行正序模拟或逆序模拟，形象反映施工计划和实际进度。对重要工序进行施工模拟包括顶推施工工艺模拟、钢梁吊装精细化模拟、钢梁顶推精细化模拟、钢梁架设与合龙精细化模拟。

    钢梁成本管理：通过导入钢梁采购、加工和安装的成本，并与进度相关联，系统可以针对计划进度和实际进度，自动计算整个工程、任意WBS节点、3D施工段或构件的工程量和成本，并以图表形式提供钢梁成本统计和分析。

    五、BIM在项目管理方面的应用

    通过碰撞检测等手段，减少设计错误，避免设计变更，节约施工成本；物料及质检资料借助二维码和物联网实现无纸化管理，节省管理成本；不同部门通过PC、浏览器或手机终端协同工作，管理更为快捷方便；构件库存不足、构件应力异常等问题自动警报，确保施工正常开展；进度、物料、安全、三维模型等集成BIM数据可用于桥梁运维管理。

    施工BIM建模:采用CATIA进行大桥的BIM建模和施工方案研究，采用3dsMax进行场景建模与动画制作。设计与施工模型共享:研发异构数据源集成接口，实现设计与施工模型共享。4D动态集成施工管理:将4D-BIM系统的成熟功能应用与桥梁项目，实现大桥进度、资源、成本、场地的动态管理与4D模拟。多方位安全质量管理:将BIM与视频监控、应力监测和质检资料集成，为桥梁运维提供数据。跨部门物料管理:基于物联网技术，实现跨部门(物机部、工程部、构件厂)、跨平台(PC、Web、移动端)协同物料管理。

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