北盤(pán)江大橋的數(shù)字技術(shù)支撐

文/圖 貴州省公路工程集團(tuán)有限公司 龍超慧

貴州省公路工程集團(tuán)有限公司在北盤(pán)江大橋建造過(guò)程中創(chuàng)造性提出了“鋼桁梁整節(jié)段梁底軌道縱移懸拼施工新工藝”，并結(jié)合BIM信息化技術(shù)，輔助主梁架設(shè)新工藝創(chuàng)新應(yīng)用，為橋梁建設(shè)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和控制。BIM課題組研究成果榮獲2020年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)“交通BIM工程創(chuàng)新獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)。

實(shí)用性：有效保證新工藝的安全、可靠、順利實(shí)施

基于BIM技術(shù)在貴州杭瑞高速公路北盤(pán)江大橋施工新工藝優(yōu)化中的應(yīng)用，研究團(tuán)隊(duì)組織了BIM正向化設(shè)計(jì)、BIM虛擬施工模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)管控，以及新工藝中不同工序空間碰撞性分析等BIM技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)，有效保證了新工藝的安全、可靠及順利實(shí)施，應(yīng)用效果顯著。

——在項(xiàng)目建設(shè)前期，研究團(tuán)隊(duì)利用地勘原始數(shù)據(jù)生成地形地貌曲面，精確計(jì)算橋址施工區(qū)域土石方差值，合理布置施工便道，確定棄取土坑位置，提出了施工場(chǎng)地最優(yōu)規(guī)劃方案。

——運(yùn)用BIM 4D功能對(duì)大橋構(gòu)建過(guò)程進(jìn)行了總工期模擬，根據(jù)交工時(shí)間要求反推主梁架設(shè)施工合理工期，細(xì)化主梁施工流水節(jié)拍，保證主橋工期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

——對(duì)“縱移懸拼施工新工藝”臨時(shí)結(jié)構(gòu)建立了LOD 400細(xì)度模型族庫(kù)，為新工藝在其他山區(qū)大跨橋梁復(fù)制推廣應(yīng)用，提供了BIM基礎(chǔ)模型族庫(kù)儲(chǔ)備?；贐IM虛擬施工模擬技術(shù)，預(yù)演施工新工藝全流程，及早發(fā)現(xiàn)工序銜接碰撞問(wèn)題，優(yōu)化施工方案臨時(shí)結(jié)構(gòu)布置，達(dá)到了新工藝實(shí)施的可預(yù)見(jiàn)性與可控性效果。同時(shí)，基于BIM技術(shù)的可視化作業(yè)指導(dǎo)動(dòng)畫(huà)演示（可視化交底），有效提高一線施工人員對(duì)施工工藝及關(guān)鍵工序的清晰認(rèn)識(shí)，提升施工人員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平，避免安全及質(zhì)量事故發(fā)生。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明：主梁架設(shè)高差控制在1.5毫米內(nèi)（約一個(gè)硬幣厚度），主跨最終實(shí)現(xiàn)精確合龍。

——結(jié)合施工監(jiān)控單位對(duì)主橋施工階段線形及應(yīng)力分析監(jiān)測(cè)，運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)、新工藝臨時(shí)結(jié)構(gòu)各工況進(jìn)行了仿真模擬分析；嘗試應(yīng)用“建模分析一體化”技術(shù)對(duì)縱移懸拼系統(tǒng)關(guān)鍵且復(fù)雜節(jié)點(diǎn)部件進(jìn)行安全性分析，有效保證了新工藝施工的安全性。

——自主開(kāi)發(fā)了基于B/S架構(gòu)的橋梁BIM協(xié)同工作云平臺(tái)，通過(guò)Web瀏覽器及手機(jī)移動(dòng)網(wǎng)頁(yè)端實(shí)現(xiàn)施工作業(yè)可視化指導(dǎo)、技術(shù)文件共享傳遞、遠(yuǎn)程專家咨詢等多方協(xié)同管理目的，有效節(jié)約各方協(xié)調(diào)聯(lián)絡(luò)時(shí)間。

綜上所述，該項(xiàng)BIM技術(shù)應(yīng)用成果在面向施工單位重點(diǎn)項(xiàng)目專項(xiàng)方案優(yōu)化方面，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

效益：社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益均顯著

北盤(pán)江大橋BIM模型

橋梁模型安全性分析

縱移懸拼系統(tǒng)精細(xì)化模型

BIM虛擬施工指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)安裝

已建成的杭瑞高速公路貴州省畢節(jié)至都格段（黔滇界）北盤(pán)江大橋?yàn)槠呖邕B續(xù)鋼桁梁斜拉橋，橋跨布置為3×34+（80+2×88+720+2×88+80）米，總長(zhǎng)1341.4米，總造價(jià)10.28億元。該橋由中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司設(shè)計(jì)，貴州省公路工程集團(tuán)有限公司承擔(dān)第T18合同段北盤(pán)江大橋（云南岸）施工任務(wù)，長(zhǎng)沙理工大學(xué)承擔(dān)該橋的施工監(jiān)控任務(wù)，長(zhǎng)沙雅博工程技術(shù)發(fā)展有限公司承擔(dān)該橋施工新工藝BIM技術(shù)應(yīng)用工作。施工單位創(chuàng)造性地提出，并實(shí)施了基于BIM技術(shù)的主梁架設(shè)新工藝技術(shù)研究，將BIM技術(shù)成功應(yīng)用到該橋上，在高質(zhì)量完成該橋建造的同時(shí)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

產(chǎn)生綜合經(jīng)濟(jì)效益247.8萬(wàn)元

在杭瑞高速公路貴州省畢節(jié)至都格段T18合同段鋼桁梁斜拉橋主梁架設(shè)中，基于BIM技術(shù)輔助施工工藝創(chuàng)新的具體應(yīng)用，優(yōu)化了節(jié)段空中拼接作業(yè)流程，極大節(jié)約了各方協(xié)調(diào)聯(lián)絡(luò)時(shí)間，加快了施工進(jìn)度，縮短了工期，減少了空中作業(yè)時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)，提高了設(shè)備利用率，確保了大橋在峽谷中央精確合龍。按照一個(gè)鋼桁梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段縱移懸拼施工平均4天/節(jié)段計(jì)算，較其他常規(guī)工藝節(jié)約2天/節(jié)段，總計(jì)節(jié)省2天/節(jié)段×29節(jié)段=58天（約2個(gè)月）。

此外，基于BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)新工藝施工組織的正向化設(shè)計(jì)，施工單位還利用現(xiàn)有資源整合開(kāi)發(fā)了縱移懸拼整套吊裝設(shè)備，與常規(guī)施工工法比較，極大地節(jié)約了設(shè)備租賃費(fèi)用；基于BIM技術(shù)可視化施工管理，有助于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員合理制定施工方案和計(jì)劃，優(yōu)化施工資源，提升了橋梁施工精細(xì)化管理水平，極大地降低了施工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)投入，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，節(jié)約了建設(shè)資金。根據(jù)工期對(duì)比、施工設(shè)備、管理間接費(fèi)用投入對(duì)比分析，產(chǎn)生綜合經(jīng)濟(jì)效益247.8萬(wàn)元。

為同類橋梁施工技術(shù)和管理水平發(fā)展提供可靠依據(jù)

該課題運(yùn)用BIM信息化技術(shù)，針對(duì)國(guó)際首創(chuàng)的“山區(qū)大跨橋梁鋼桁梁縱移懸拼架設(shè)”新工藝關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，為北盤(pán)江大橋的順利修建提供了卓有成效的數(shù)字技術(shù)支撐，為同類橋梁施工技術(shù)和管理水平的發(fā)展和完善提供了可靠的依據(jù)，具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。

北盤(pán)江大橋是中國(guó)東西部大動(dòng)脈——杭州至瑞麗高速公路最艱難的控制性工程，它的順利完工，不僅打通了事關(guān)區(qū)域發(fā)展大局的最后節(jié)點(diǎn)，使云南宣威城區(qū)到貴州六盤(pán)水的車程從5小時(shí)縮短為1小時(shí)，還打通了“黔貨出山”和來(lái)黔旅游的快速通道，為促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和擴(kuò)大長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)輻射能力提供了強(qiáng)有力的支撐。

世界第一高橋——杭瑞高速公路北盤(pán)江大橋

西藏拉薩河大橋

貴州省畢威高速公路赫章互通立交美輪美奐

貴州公路集團(tuán)：60余年修建7000多公里公路

貴州省公路工程集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱“貴州公路集團(tuán)”）是貴州省人民政府批準(zhǔn)成立的國(guó)有獨(dú)資公司，是貴州交通系統(tǒng)骨干企業(yè)，具備住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部核定的公路工程施工總承包特級(jí)、工程設(shè)計(jì)公路行業(yè)甲級(jí)、市政公用工程施工總承包一級(jí)、橋梁工程、隧道工程、公路路面工程、公路路基工程等多項(xiàng)專業(yè)承包壹級(jí)資質(zhì)，被貴州省交通運(yùn)輸廳評(píng)為“貴州交通建設(shè)市場(chǎng)信用評(píng)價(jià)AA級(jí)企業(yè)”,被中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為“公路建設(shè)行業(yè)誠(chéng)信百佳企業(yè)”。先后獲得全國(guó)“五一勞動(dòng)獎(jiǎng)狀”“五四紅旗團(tuán)委”、貴州省“五一勞動(dòng)獎(jiǎng)狀”，多次被國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局評(píng)為“全國(guó)守合同重信用單位”，連續(xù)多年被評(píng)為“貴州企業(yè)100強(qiáng)”和“貴州省AAA級(jí)誠(chéng)信企業(yè)”。在全國(guó)施工企業(yè)信用評(píng)價(jià)中，成為榮獲AA信用級(jí)別最多的省級(jí)施工企業(yè)之一。

貴州公路集團(tuán)前身是原交通部部屬第一工程局第一、第二工程處，在20世紀(jì)50年代參與了舉世聞名的川藏公路建設(shè)和重慶九龍坡港口工程建設(shè)，援助過(guò)老撾、也門(mén)、布隆迪等國(guó)際公路建設(shè)。1958年奉命來(lái)到貴州，從事公路、橋梁、隧道建設(shè)，至今已有60多年的光輝歷史。

截至目前，貴州公路集團(tuán)已在國(guó)內(nèi)外修建了7000多公里各種等級(jí)公路和1200余座各種類型的橋梁和隧道。其中包括貴州省內(nèi)的都安、六威、羅望、花安、平羅、貴新、廈蓉、仁赤等高速公路項(xiàng)目。同時(shí)，還在云南、廣西、寧夏、新疆、甘肅、廣東、西藏、重慶等全國(guó)20個(gè)省、市、區(qū)參與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

在承建交通基礎(chǔ)設(shè)施過(guò)程中，貴州公路集團(tuán)不斷完善投融資項(xiàng)目管理制度，重心逐步由傳統(tǒng)模式向PPP等模式轉(zhuǎn)變。以PPP模式投資建設(shè)了貴州省畢威高速公路、松銅高速公路、盤(pán)興高速公路、東清高速公路、興義環(huán)城高速公路，福建省漳州沿海大通道漳浦段，云南省云鳳高速公路、大南高速公路等項(xiàng)目。據(jù)統(tǒng)計(jì)，貴州公路集團(tuán)直接投資的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目總金額達(dá)700余億元。

全國(guó)綠色低碳示范高速公路——盤(pán)興高速公路

2019年，貴州公路集團(tuán)成功中標(biāo)蒙古烏蘭巴托到達(dá)爾汗道路升級(jí)改造項(xiàng)目第一階段CW1-3標(biāo)段，這是貴州公路集團(tuán)第一個(gè)正式落地的海外項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了海外市場(chǎng)“零的突破”。隨后，又成功中標(biāo)格魯吉亞E60高速公路F4標(biāo)段，合同額14.2億元人民幣。

多年來(lái)，貴州公路集團(tuán)以技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)管理為引領(lǐng)，以標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化建設(shè)為手段，以推進(jìn)品質(zhì)工程為目標(biāo)，創(chuàng)造了一個(gè)個(gè)大國(guó)工程和世界第一。承建的世界第一高橋“北盤(pán)江大橋”榮獲世界橋梁最高獎(jiǎng)——古斯塔夫金獎(jiǎng)和中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，在2019年獲得李春獎(jiǎng)；參建的云南大理至麗江高速公路、廣西河池至都安高速公路項(xiàng)目榮獲國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金獎(jiǎng)；采用“BOT+EPC+政府補(bǔ)助”模式修建了中國(guó)西部第一條綠色低碳示范高速公路——盤(pán)興高速公路。

2021年是“十四五”開(kāi)局之年，站在新起點(diǎn)，開(kāi)啟新征程，貴州公路集團(tuán)將不舍晝夜、一往無(wú)前，以敢闖敢干、不懼風(fēng)雨的奮斗姿態(tài)和永不言敗、永不服輸、永爭(zhēng)第一、勇攀高峰的精神狀態(tài)，不斷朝著國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、行業(yè)一流的目標(biāo)邁進(jìn)，創(chuàng)造無(wú)愧于偉大新時(shí)代的新輝煌。

福建漳浦沿海大通道

貴州貴安新區(qū)北斗湖項(xiàng)目

貴州公路集團(tuán)歷年科技創(chuàng)新成果一覽

近年來(lái)，貴州公路集團(tuán)不斷完善科技創(chuàng)新機(jī)制，建立健全與企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展相適應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制，加大科技投入，通過(guò)不斷的努力與突破，技術(shù)研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，科技創(chuàng)新獲得了喜人的成績(jī)。其中，貴州公路集團(tuán)所屬技術(shù)中心是貴州全省的公路施工與應(yīng)用科技研發(fā)中心，代表了我國(guó)西南地區(qū)公路工程施工科技的整體水平。貴州公路集團(tuán)研發(fā)的石灰?guī)r質(zhì)塊片石自密實(shí)混凝土施工技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)科研空白，成果多次榮獲各級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)表彰。

貴州公路集團(tuán)科技創(chuàng)新成果獲獎(jiǎng)情況一覽表

貴州公路集團(tuán)科技創(chuàng)新成果獲獎(jiǎng)情況一覽表

貴州公路集團(tuán)科技創(chuàng)新成果獲得工法、專利等情況一覽表

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