来源：江苏省水利勘测设计研究院有限公司

    奔牛水利枢纽工程正向BIM技术应用汇报

    一、工程简介

    新孟河延伸拓浚工程是太湖流域水环境综合治理总体方案中的重点工程之一，该工程可以有效改善太湖和湖西地区的水环境，大幅提高流域和区域的防洪排涝、水资源配置和地区航运能力，该工程北起长江右岸的大夹江，向南依次包含了界牌水利枢纽的新建、原有新孟河的拓浚、奔牛水利枢纽的新建、新孟河南延河道的开挖和北干河、太滆运河、渭桥河的拓浚，该工程总长116.69Km，总投资105亿元，而其中的奔牛枢纽工程位于新孟河与京杭运河的交汇处，是新孟河延伸拓浚工程的重要组成部分，综合了饮水、排涝、防洪、通航等功能。

    二、主要建筑物设计

    奔牛枢纽工程的主要建筑物包括船闸、节制闸、京杭运河立交地涵和孟九桥，船闸主要建筑物包括闸室、上下闸首、上下游导航墙以及大型船舶锚碇等，闸室采用钢筋混凝土整体箱式结构，总净宽16米，长135米，共9节，能满足300吨位的货船的通行要求，船闸输水系统采用闸门集中输水，上下闸首均采用开闸式闸室结构，立交地涵最大引水流量565立方米/秒，最大排水流量498立方米/秒，共12孔,单孔净尺寸8×6.5米(宽×高)，过水断面积618平方米；船闸按Ⅵ级船闸通航标准设计，船闸闸室尺寸135×16×3.45米，设计代表船型为100吨级货船，兼顾300吨级通航；节制闸闸孔净宽16米；跨河桥梁净宽9米、总宽10米。

    三、三维协同设计应用

    奔牛枢纽工程采用Autodesk系列软件进行三维设计和施工交付，应用阶段包括招标、初步设计、施工图设计、施工BIM咨询等，涉及勘测、水工、建筑、施工等专业。

    初步设计阶段，根据地形测量数据采用形成异形曲面，根据地质勘查成果拟合各土层地形曲面生成实体模型。水工建筑模型采用Revit创建，根据规程、规范进行水力学、结构力学的计算，拟定建筑物的尺寸和形式，节制闸、船闸闸室、连接段翼墙及所有基地桩基均采用二次开发软件，确定控制参数，快速创建，提高了建模效率，闸门结构及零部件模型咋Inventor中创建，本阶段按照初步设计的应用要求实现了三维建模、工程出图、碰撞检查、场地布置等，直观准确的表现了枢纽工程的复杂空间结构，为工程设计提供了可靠的依据。

    施工图设计阶段，模型固化后，采用二次开发的三维配筋插件，通过结构面选择、设置钢筋型号、直径、间距信息，完成三维钢筋网绘制，抽取钢筋表，大大简化了配筋绘制和统计工作。挡土墙部分采用自主开发的插件，完成计算分析、配筋、计算书，即二维施工图纸输出。

    施工期BIM咨询阶段，根据施工工艺，按单位工程、分部工程、分项工程、单元工程，对BIM模型进行拆分并制定编码标准，对模型逐一编号，由于单元模型数量和赋值属性较多，开发了相应的插件，快速实现模型参数赋值和查询，在Navisworks平台中将模型与施工节点逐一关联，实现工程整体进度模拟及导流河道开挖、船闸、节制闸等重点部位的施工模拟，更好的指导施工。

    四、应用创新点

    通过二次开发解决水利工程三维设计中的难点，实现水闸、挡墙程序化建模、分析计算、三维配筋、快速标注出图、信息查询等功能，充分发挥了三维设计优势，实现了传统设计与三维设计的有效连接，提高了设计效率。根据施工工艺对模型进行拆分，并制定编码标准，对模型逐一编号，实现施工进度、质量控制、投资控制的模拟，为优化施工工艺、提高施工质量提供技术支撑。

    在本项目BIM实施中进行了大量的行业化定制，拓展并BIM水利行业中的应用，奔牛枢纽工程采用数字化协同设计，提高了设计的精度和质量，取得了良好的经济和社会效益，我公司通过大量基础性二次开发，逐步解决BIM在水利行业中的应用难点，在设计过程中，充分发挥三维设计的优势，逐步将BIM从设计向施工运维方面延伸，为实现并在全生命周期中的应用奠定了基础。

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