BIM在中交四公局香溪河大橋項(xiàng)目的應(yīng)用

文/中交第四公路工程局有限公司

獲獎(jiǎng)等級(jí)：二等獎(jiǎng)

項(xiàng)目名稱：BIM技術(shù)在香溪河斜塔斜拉橋施工中的實(shí)施應(yīng)用

中交四公局曾多次獲得全國(guó)優(yōu)秀施工企業(yè)、國(guó)有重點(diǎn)企業(yè)管理標(biāo)桿創(chuàng)建行動(dòng)標(biāo)桿企業(yè)等榮譽(yù)，被認(rèn)定為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、中國(guó)質(zhì)量誠(chéng)信AAA級(jí)企業(yè)，承建的多個(gè)項(xiàng)目榮獲“國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金獎(jiǎng)”、“李春杯”公路交通優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)、國(guó)際橋梁大獎(jiǎng)——尤金·菲戈獎(jiǎng)、國(guó)際道路聯(lián)合會(huì)（IRF)“全球道路成就獎(jiǎng)”、中國(guó)工程建設(shè)魯班獎(jiǎng)、中國(guó)土木工程詹天佑獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

中交第四公路工程局有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中交四公局”）為世界500強(qiáng)、特大型中央企業(yè)——中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司的核心子公司，具備建筑、市政及公路工程施工總承包三個(gè)特級(jí)，工程設(shè)計(jì)建筑、市政及公路行業(yè)三個(gè)甲級(jí)等30個(gè)類別111項(xiàng)資質(zhì)，是集投資融資、設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)、施工建設(shè)、工程服務(wù)為一體，具有一體化工程總承包能力的國(guó)有綜合性大型建筑企業(yè)。

中交四公局選取香溪河大橋工程項(xiàng)目作為代表性項(xiàng)目，從造型斜塔斜拉、空天地一體化研究及應(yīng)用等方面深度開(kāi)展BIM應(yīng)用，在深化設(shè)計(jì)、碰撞檢查、施工模擬、方案優(yōu)化、進(jìn)度質(zhì)量安全管理的過(guò)程中，提前模擬關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和重難點(diǎn)，并采取有效措施，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的數(shù)據(jù)化施工、信息化運(yùn)營(yíng)和平臺(tái)化管理。

← 香溪河大橋效果圖

工程應(yīng)用實(shí)例

香溪河大橋?yàn)閱嗡髅嫘彼崩瓨?，塔身采用傾向岸側(cè)10度的“琵琶”造型，由于塔身傾斜、截面扭曲變化不規(guī)律，斜拉索管、背撐鋼管群、塔吊、電梯布置等在同一塔身空間區(qū)域內(nèi)集成定位，交叉干擾大、精度要求高，且采用塔梁同步施工方法，工序繁多，施工工藝復(fù)雜，施工組織困難。

為此，香溪河大橋工程項(xiàng)目利用BIM開(kāi)展三維圖紙會(huì)審，優(yōu)化模擬復(fù)雜專項(xiàng)施工方案，明確背向支撐鋼管形式，完善背撐小管穿梁方案，設(shè)計(jì)出了一種適用于變截面曲線斜塔的可調(diào)模板，實(shí)現(xiàn)多種曲率一次造型，完成了復(fù)雜施工節(jié)點(diǎn)可視化技術(shù)交底和VR虛擬展示等工作，并采用BIM平臺(tái)生成構(gòu)件二維碼“身份證”，引入“BIM+”VR技術(shù)、“BIM+”智慧梁場(chǎng)，為項(xiàng)目安全、質(zhì)量、進(jìn)度的信息化管控提供了有力保障。

針對(duì)建設(shè)過(guò)程中的地形數(shù)據(jù)采集與處理難題，中交四公局還研發(fā)了空天地一體化解決方案，基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)及三維激光掃描技術(shù)，打造“三位一體”的高精度數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與專業(yè)數(shù)據(jù)處理，生成的數(shù)據(jù)成果能夠直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性，立體監(jiān)控施工全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工各階段中輔助科學(xué)決策。

實(shí)際工程效益

香溪河大橋工程項(xiàng)目采用BIM復(fù)核圖紙，發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題78處，積極與業(yè)主溝通、提前變更，成功避免了因圖紙問(wèn)題而導(dǎo)致的工期延誤。

在施工階段，香溪河大橋工程項(xiàng)目通過(guò)超危大方案模擬驗(yàn)證，提升施工工藝銜接流暢度，縮短了2個(gè)月工期，減少了材料損耗，降低了施工難度，提升了工程質(zhì)量。

在協(xié)同管理方面，香溪河大橋工程項(xiàng)目利用大數(shù)據(jù)質(zhì)量安全監(jiān)督平臺(tái)，提高項(xiàng)目各部門間信息的傳遞效率，優(yōu)化管理流程，提高現(xiàn)場(chǎng)管控能力，降低質(zhì)量安全問(wèn)題數(shù)量及解決成本。

除香溪河大橋工程項(xiàng)目以外，中交四公局還基于孝感文化中心、中國(guó)牙谷學(xué)術(shù)交流展覽館，從復(fù)雜大體量GRC幕墻、大跨度鋼結(jié)構(gòu)等方面深度開(kāi)展BIM應(yīng)用。孝感文化中心工程項(xiàng)目利用BIM技術(shù)深化幕墻模型，精細(xì)化建立GRC板模具模型，并利用數(shù)字化加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了模具的毫米級(jí)加工；中國(guó)牙谷學(xué)術(shù)交流展覽館工程項(xiàng)目借助“BIM+”大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與BIM協(xié)同管理，在施工前進(jìn)行施工模擬、可視化交底、CAD輔助定位安裝、三維掃描技術(shù)、監(jiān)測(cè)技術(shù)，利用BIM平臺(tái)進(jìn)行安全管理、進(jìn)度管理，實(shí)現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)施工中的精準(zhǔn)把控。

行業(yè)推廣價(jià)值

在BIM應(yīng)用架構(gòu)方面，香溪河大橋工程項(xiàng)目利用BIM技術(shù)推進(jìn)工程數(shù)據(jù)化施工、信息化運(yùn)營(yíng)、平臺(tái)化管理，避免或減少返工和誤工，最大化提高項(xiàng)目施工質(zhì)量，節(jié)約工期、降低成本。

←孝感文化中心效果圖

←學(xué)術(shù)交流館北側(cè)鳥瞰圖

基于項(xiàng)目實(shí)際，中交四公局的BIM應(yīng)用還完成了《非對(duì)稱跨變截面獨(dú)塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究科技研發(fā)》《基于BIM的復(fù)雜大體量GRC幕墻制造與施工集成技術(shù)研究》等課題研究，完成了《基于BIM技術(shù)的異性雙曲面GRC幕墻制作與安裝施工工法》《大跨度雙坡倒三角桁架跨內(nèi)高空吊裝施工工法》等4項(xiàng)工法，開(kāi)發(fā)出一個(gè)基于“BIM+VR”技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的房建樣板工程施工培訓(xùn)系統(tǒng)軟件，已受理發(fā)明專利4項(xiàng)，并依托項(xiàng)目完成了《基于BIM的大跨度鋼結(jié)構(gòu)連廊信息化建造技術(shù)》《基于BIM的超大地下室綜合管線技術(shù)應(yīng)用研究》等8篇論文，為同類工程項(xiàng)目的BIM應(yīng)用提供了豐富經(jīng)驗(yàn)。

未來(lái)，中交四公局將繼續(xù)深入探索并努力掌握BIM核心技術(shù)，不斷提升自身實(shí)力，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，培養(yǎng)BIM團(tuán)隊(duì)，充分開(kāi)拓BIM在公路行業(yè)的應(yīng)用途徑，力爭(zhēng)在日益激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。